Le tegole solari (denominate anche tegole fotovoltaiche o tech tile) sono pannelli (o celle) solari
veri e propri caratterizzate dall’aspetto di comuni tegole impiegate per completare la costruzione del tetto.
Producono energia elettrica, termica ed entrambe nella tegola ibrida.
Cosa sono
Sebbene di recente produzione (la loro storia inizia nel 2005) le tegole solari possono rappresentare per l’immediato futuro una delle alternative più interessanti per quanto concerne la produzione di energia elettrica e termica avendo il sole come fonte di energia, con tutti gli indubbi vantaggi che ne derivano.
Come nei pannelli fotovoltaici più ingombranti e certamente meno apprezzabili da un punto di vista puramente estetico, l’elettricità viene prodotta grazie alla luce, non necessariamente dalla pura radiazione solare, quindi sono in grado di produrre energia elettrica anche laddove il clima sia nuvoloso o comunque non propriamente solare.
Può realmente rappresentare un sistema rivoluzionario per la produzione di energia pulita, se il concetto viene assimilato dai consumatori ma sopratutto se proposto e divulgato in maniera adeguata da governanti intelligenti e capaci che dovrebbero giustamente essere preoccupati della salvaguardia dell’ambiente.
Il tetto della casa è dunque destinato a diventare un componente attivo con queste tegole, e non più dunque solo (sebbene importantissimo) componente passivo.
Caratteristiche
La tegola solare ibrida può rappresentare certamente una soluzione molto interessante, in quanto capace di produrre energia termica e solare, solitamente le dimensioni di questa, sono di circa quattro volte superiori una tegola normale, risultano essere facilmente posizionabili come le altre; ovvio che l’installazione deve essere effettuata da personale specializzato anche al fine di mantenere valida la garanzia del prodotto.
Pochi kilogrammi di peso ed in pochi millimetri di spessore possono essere inseriti i componenti assorbenti in rame, grazie alle nanotecnologie in 3 mm può essere inserito un tampone isolante coperto da un vetro ad alta trasmittanza di uno spessore di poco superiore ai 3 mm, e l’assorbitore termico e/o fotovoltaico completano la costruzione.
Due collettori di alluminio pressofuso sono solitamente posizionati alle estremità delle tegole, capaci di veicolare il fluido vettore termico da una tegola all’altra (glicole propilenico atossico come ad esempio quello del condizionatore).
Indicativamente il fluido vettore entra nella prima tegola posizionata in basso, vicino alla grondaia, per poi arrivare alle ultime tegole, quelle posizionate all’estremità del tetto, verso l’alto. Grazie al ricircolo forzato il fluido assorbe energia termica e luminosa dall’esterno (dall’ambiente), energia che viene rilasciata nello scambiatore dell’impianto sanitario dell’edificio.
Speciali profili in alluminio ottenuti per estrusione di dimensioni uguali alle scandole in cui sono inserite le tegole garantiscono una ottimale copertura nonché il deflusso dell’acqua piovana.
Vengono prodotte anche tegole solari realizzate in plastica stampata ad iniezione dotate di un’apertura trasparente in plexiglas che permette alla luce di raggiungere le celle solari.
Il materiale delle tegole fotovoltaiche realizzate anche con tecnopolimeri risultano tranquillamente resistenti alla grandine nonché al calpestio qualora vi sia la necessità di intervenire sul tetto.
Le celle solari sono di silicio disponibile in diverse tecnologie, policristallino di recente generazione, monocristallino, etc.
Posa in opera
Le tegole solari possono essere installate sia su di un edificio nuovo quanto andando invece a sostituire le vecchie tegole andando ad eseguire una ristrutturazione del tetto. La pendenza può oscillare tra i 5 ed i 60 gradi di pendenza, tipici di alcune costruzioni particolari.
L’integrazione di questo tipo di tegole in quelle tradizionali è omogenea, in quanto la cella termica / fotovoltaica che risulta inserita all’interno della tegola stessa, risulta facente parte dell’elemento architettonico che può essere specificamente costruito con materiali, colori, moduli al fine di risultare complanare alle tegole esistenti nel tetto.
La posa in opera avviene come per una normale tegola costruita con generici materiali di costruzione (laterizi), l’innesto meccanico ed elettrico (resistente alle intemperie) avvengono simultaneamente nell’installazione.
Il risultato estetico può davvero essere molto diversificato, in quanto è possibile ottenere una integrazione ottimale con il contesto architettonico presente, che sia futuristico ed ultratecnologico invece che caratterizzato da stile rustico od antico.
Particolare interesse riveste il collegamento elettrico alla centralina, che permette funzionalità di gestione e di controllo, nonché una rapida è facile individuazione di eventuali anomalie di funzionamento.
Dall’interno dell’abitazione (o comunque dell’edificio in questione) si ha la possibilità di avere il totale controllo dell’impianto proprio grazie la centralina, che può essere interfacciata con un personal computer per eseguire specifiche analisi tecniche dei dati rilevati.
La centralina ha il compito importante di monitorare costantemente il corretto funzionamento dell’impianto, l’irraggiamento solare, la temperatura del tetto, andando ad evidenziare quanto necessario i diversi cambiamenti di stato dell’impianto, impianto solitamente dotato anche di crono termostato come previsto ormai in qualunque tipo di impianto di riscaldamento.
Il controllo dell’impianto deve essere semplice ed immediato, e la centralina esegue diagnosi costanti.
Energia prodotta
Indicativamente per produrre 1 kWp (chilowatt picco, unità di misura della potenza teorica massima cui è capace di produrre un generatore elettrico) sono necessari circa 18 mq di tegole solari (tegole fotovoltaiche), 0,07 mq circa per ciascuna tegola.
Si può andare da circa 1.000 kWh prodotti nel nord Italia in edifici con esposizione a sud, ai 1.500 kWh prodotti nell’arco di un anno, con tegole fotovoltaiche installate ad una pendenza media di 30 gradi con un tetto della superficie di 18 mq.
Questa tipologia di tegole può realmente rappresentare una interessante e valida soluzione per produrre energia elettrica e termica da fonte solare.