SmartFlex
In Svizzera oltre il 40 per cento del consumo energetico e delle emissioni di CO2 dannose per il clima è causato dal settore degli edifici. Come rendere quindi un edificio più efficiente o addirittura un produttore di energia? Una possibile opzione è l’integrazione di sistemi solari fotovoltaici nell’involucro edilizio ovvero trasformando la pelle delle nostre case o uffici da meri elementi architettonici di protezione in sistemi produzione energetica.

Il progetto SmartFlex ha avuto come obiettivo quello di sviluppare e dimostrare l’uso di sistemi fotovoltaici integrati (chiamati in inglese Building Integrated PV o BIPV) nell’involucro dell’edificio, con caratteristiche estetiche personalizzabili, efficienti e a basso costo. Coinvolgendo partner selezionati nei settori della ricerca, della produzione edilizia, dell’automazione e dell’energia, il progetto definisce un approccio integrato sull’intera catena di valore attraverso la realizzazione di nuove soluzioni di prodotto e di processo ed installazioni dimostrative.

Il progetto di ricerca, finanziato dalla commissione europea, si è concluso da poco e ha avuto come massimo risultato la costruzione di una facciata fotovoltaica di un edificio a Klaipeda, in Lituania. Nell’ultimo anno di progetto, infatti, è stata installata una seconda pelle all’edificio esistente di proprietà di uno dei partner di progetto con l’obiettivo di migliorarne le prestazioni passive (trasmittanza termica e fonica) e di rendere l’involucro verticale una vera e propria centrale elettrica grazie alle celle fotovoltaiche integrate nel vetro. Per ottenere questo risultato sono stati necessari tre anni di studio e validazione delle nuove tecnologie, da un lato delle celle solari e della loro laminazione nell’elemento di facciata, e dall’altro della tecnologia di stampaggio del vetro per mimetizzare le celle stesse rendendo la facciata colorata ed interessante anche da un punto di vista estetico ed architettonico.

Grazie al coinvolgimento dei diversi partner possiamo affermare che il progetto SmartFlex è pionieristico nell’ambito dei vetri fotovoltaici colorati edella loro integrazione in facciata. Quando il progetto è iniziato non esisteva una vera normativa che regolasse l’integrazione di sistemi solari attivi (come il fotovoltaico) nell’involucro edilizio e l’esperienza acquisita con le poche installazioni non dava sufficienti informazioni sulla durabilità e sull’efficienza di questi sistemi. Il fotovoltaico è nato con l’unico obiettivo di fornire energia elettrica pulita e rinnovabile in modo efficiente. Quando si integrano questi sistemi in elementi di facciata o come tegole solari in copertura, il modulo fotovoltaico deve supportare diversi stress meccanici e garantire - oltre alla produzione elettrica nel tempo - anche la sicurezza delle persone e le prestazioni termiche proprie dell’involucro edilizio. Il progetto ha così sviluppato una serie di procedure basate su esperimenti pratici nel laboratorio dell’ISAAC per testare le prestazioni di questi sistemi multifunzionali, fornendo anche indicazioni utili alla creazione di nuove normative internazionali come la norma EN50583 Photovoltaic in buildings.

La particolarità di questo progetto è stata quella di dover adattare le esperienze del gruppo di ricerca da anni attivo sul modulo fotovoltaico per un prodotto, quello edilizio, molto più complesso e particolare. Ricordo quando ci arrivò il primo modulo di facciata da testare nei nostri laboratori: il modulo, alto tre metri e largo un metro e mezzo, oltre a non essere facile da trasportare ha richiesto diversi adattamenti dei nostri strumenti, creando non poco panico tra i tecnici e i ricercatori dell’ ISAAC.
Il progetto SmartFlex ha visto coinvolti diversi esperti internazionali attivi nel settore delle costruzioni. Alla SUPSI hanno partecipato tecnici e ricercatori dell’ISAAC e in particolare dei team Involucro innovativo (BIPV) e Qualità dei sistemi fotovoltaici (QSF).

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