Tegole Fotovoltaiche

Sistemi fotovoltaici alternativi

L'uso del fotovoltaico si sta sempre più diffondendo in Italia, grazie agli incentivi e a una maggiore sensibilità degli utenti verso l'uso di fonti rinnovabili per la produzione di energia .

Quando si parla di sistemi fotovoltaici è automatico pensare ai pannelli di grandi dimensioni, che sempre più spesso vediamo installati sulle coperture degli edifici.
Innegabile, tuttavia, è il fatto che se da un lato questi pannelli presentano un impatto ambientale praticamente nullo per quanto riguarda le emissioni in atmosfera, non si può dire altrettanto per il loro impatto architettonico.

La resa estetica non è sempre adeguata all'inserimento in determinati contesti, soprattutto di carattere storico-artistico.

Per fortuna, i moduli fotovoltaici sono anche perfettamente integrabili nel sistema tetto, mediante l'uso di tegole fotovoltaiche.

Identiche alle classiche tegole, queste hanno dei piccoli moduli fotovoltaici integrati nella loro struttura senza implicare modifiche estetiche, così da permetterne l'uso anche in contesti di bioedilizia.

Inoltre, visto l'impegno delle aziende del settore, le tegole fotovoltaiche sono sempre più utilizzate anche in ristrutturazioni di edifici storici, dove diventa possibile sostituire una parte dei coppi e delle tegole tradizionali, con altre comprese di moduli, che si inseriscono armoniosamente nel contesto, grazie a forme e materiali imitati alla perfezione.

Le tegole fotovoltaiche sono delle strutture architettoniche in grado di svolgere in contemporanea più funzioni. Innanzitutto lavorano come le classiche tegole, fungendo da elemento di impermeabilizzazione del tetto; inoltre, grazie ai moduli fotovoltaici contenuti all'interno, permettono lo sfruttamento dell'energia solare.

Ciò avviene per mezzo delle celle in silicio amorfo o policristallino, sistemate internamente mediante collegamenti in parallelo o in serie; ogni tegola, a seconda del numero di celle e della loro potenza, avrà diverse capacità di immagazzinare energia.

Caratteristiche tegole fotovoltaiche

Quando si parla di tegole fotovoltaiche si intende generalmente dei piccoli pannelli solari applicati sulla parte piatta della tegola o sistemati tra una tegola e l'altra.

È un modo intelligente per risolvere il problema estetico, uno dei maggiori ostacoli insieme a quello economico, alla diffusione del fotovoltaico nel nostro Paese.

Le tegole sono realizzate in differenti materiali e colori, con misure diverse ma comunque standard, facilmente integrabili in una classica struttura di copertura, anche con tetto a falda e non necessariamente piano.

Vi sono diverse tipologie di tegola fotovoltaica: si va dalle soluzioni che integrano dei piccoli pannelli solari o celle, da sistemare tra una tegola e l'altra, alle tegole fotovoltaiche curve.
Le prime sono le più semplici da installare e hanno una resa abbastanza elevata.

Le seconde sono in realtà dei pannelli fotovoltaici unici, con le dimensioni di una tegola e la sostituiscono completamente.

In questo caso è necessario rifare il tetto e i costi sono decisamente più elevati, anche se queste tegole fotovoltaiche sono l'ideale in contesti storici.

I coppi fotovoltaici sono realizzati utilizzando argilla naturale o lastre in ardesia, ovvero tutti materiali facilmente integrabili e con trattamenti di finto invecchiamento che imitano alla perfezione i segni di usura lasciati dal tempo.
Ci sono anche soluzioni di tegole fotovoltaiche tipo marsigliesi, che consentono una sovrapposizione laterale dei vari elementi grazie a dei dentelli appositi, sistemati nella struttura piana.

Tegole fotovoltaiche trasparenti

Esistono oramai da qualche tempo anche delle tegole fotovoltaiche trasparenti.
In questo caso il materiale principe è il vetro o il plexiglass, ma non è raro imbattersi nel pvc o policarbonato che già vediamo in lucernari e aperture sul tetto.

Anche qui il pregio è proprio l'illuminazione naturale degli ambienti sottostanti, oltre che la possibilità di sovrapporle semplicemente alle classiche e tradizionali tegole in laterizio o in ardesia.

Spesso infatti c'è un profondo contrasto tra le migliorie energetiche e il rispetto del patrimonio esistente. Queste tegole trasparenti fotovoltaiche permettono di integrare le soluzioni solari, senza rinunciare alla bellezza e al recupero dell'esistente.

Le tegole trasparenti non ingialliscono e non mutano le loro prestazioni nel tempo.
Inoltre sono eleganti e molto resistenti agli agenti atmosferici, hanno un impatto estetico davvero minimo o comunque con misure e caratteristiche molto simili alle tegole tradizionali, solo realizzate in materiale differente.
Questa tipologia di tegole fotovoltaiche, in plexiglass o Pmma, permette un passaggio della luce naturale davvero altissimo, di circa il 90%, anche se ci sono prodotti molto buoni, realizzati in vetro ricotto chiarificato che hanno un passaggio di luce di circa l'80%.

Installare tegole fotovoltaiche

Installare tegole fotovoltaiche non è un'operazione molto difficoltosa, soprattutto se si opera su un tetto esistente.
In questo caso, se l'intervento è mirato alla sostituzione, basta rimuovere le vecchie e tradizionali tegole, sostituiendole con la versione fotovoltaica, nel rispetto delle misure e della resa estetica.

In questo caso le tegole vanno posizionate e fissate con una fila di listelli in legno, da sistemare parallelamente alla linea di gronda del tetto in questione.
Le tegole, a questo punto, vanno sovrapposte tra loro con uno scarto di circa 8 cm, a seconda della pendenza che si vuole ottenere e va anche posizionato il sistema elettrico, da collegare mediante cavi al quadro elettrico di competenza, come in un classico impianto fotovoltaico.

Resa e costi delle tegole fotovoltaiche

Abbiamo visto che le tegole fotovoltaiche possono essere di diversi tipi. I prezzi anche in questo caso sono differenti a seconda del modello.

Mediamente si può parlare di circa 25 mila euro, esclusa la mano d'opera, per un sistema fotovoltaico medio, formato da circa 500 tegole in grado di produrre 3 kwp. A ogni modo I costi dipendono da una serie di fattori, uno su tutti il contesto e la forma del tetto su cui si vuole andare a operare.

Anche la resa delle tegole fotovoltaiche sul sistema tetto è differente. La percentuale di energia che si ottiene dall'elaborazione della radiazione solare che colpisce i piccoli pannelli dipende molto dall'ubicazione del fabbricato, dalla posizione e dalla latitudine, nonché dall'inclinazione del tetto stesso. I calcoli e i valori di riferimento sono più o meno gli stessi di un classico impianto fotovoltaico.

Esempi di tegole fotovoltaiche

Le soluzioni di tegole fotovoltaiche in commercio sono molteplici e tutte caratterizzate da impatto ambientale ridotto e tecnologia all'avanguardia.

Per fare un esempio Giellenergy-Tile è una tegola fotovoltaica di tipo marsigliese, completamente riciclabile in ogni sua parte. Un prodotto di ultima generazione con rendimenti maggiori rispetto ai moduli fotovoltaici classici.

Realizzata in resina termoplastica, questa tegola fotovoltaica presenta elevate caratteristiche meccaniche e resistenza a picchi di temperatura di oltre 150°C, grazie anche alla struttura del modulo fotovoltaico, contenuto all'interno di due celle realizzate in silicio monoscritallino.

Vincitore del Well-Tech Awards, la tegola Techtile dell'azienda italiana REM Spa, emulando la forma tradizionale delle tegole a canale in cotto, permette agli abitanti di zone protette dalla tutela dei Beni Culturali di installare sui propri tetti i pannelli solari senza rischiare di deturpare il paesaggio.

La plastica stampata a iniezione le rende simili esteticamente alle tradizionali coperture in cotto. Sono fornite di un'apertura trasparente in plexiglas in modo da far penetrare la luce solare all'interno dell'edificio e raggiungere le potenti celle solari o i moduli solari termici interni, per scaldare l'acqua.

Il polimetilmetacrilato, più trasparente del vetro, al punto tale da possedere caratteristiche di comportamento assimilabili alla fibra ottica, per qualità di trasparenza, ha una capacità di trasmissione più elevata rispetto agli altri acrilici, un'elevata resistenza ai raggi UV e un'altissima resistenza all'ingiallimento.

Fuori è classica e dentro ha un'anima high tech! Un tetto rivolto a Sud, di 18 m² e con angolo di pendenza di 30º, se ricoperto con le TechTile può produrre fino a 1650 KWh di energia elettrica all'anno, come mostrato nella tabella di seguito.

La tabella mostra quanta energia si produce con le tegole solari TechTile, in funzione della posizione geografica.


Da vicino, le celle protette con plexiglas^® sono ancora visibili ma a una certa distanza la differenza con le tradizionali tegole di terracotta è impercettibile.

Questo perchè gli inventori della REM, Roberto Corvaglia e Sante Bortoletto, sono ricorsi a uno stratagemma: strutturare finemente le lastre sul lato interno in modo tale da far penetrare i raggi solari ma senza che si possa guardarvi attraverso, evitando che il nero delle celle possa disturbare l'impressione color argilla delle tegole.
Oltre alle proprietà ottiche, la lastra è anche estremamente robusta, a prova di grandine!