Tegole fotovoltaiche: cosa sono e come funzionano

Sembrano tegole convenzionali ma sono in grado di produrre elettricità e calore per soddisfare il fabbisogno domestico. Sono le light hybrid sviluppate dalla tedesca paXos e ottimizzate assieme all’Università tecnica di Colonia. Andiamo a scoprire quali potrebbero essere i vantaggi dell’utilizzo delle tegole fotovoltaiche.

Il progetto tedesco Solardachpfanne.NRW presenta le nuove tegole fotovoltaiche-termiche.

Tegole fotovoltaiche: il progetto innovativo

Il settore del fotovoltaico integrato in edilizia compie ogni giorno passi avanti per facilitare l’adozione dell’energia pulita in ambiente domestico. Anche lì dove esistono vincoli architettonici e paesaggistici in grado di bloccare gli impianti tradizionali. È il caso delle speciali tegole fotovoltaiche-termiche nate dal progetto tedesco Solardachpfanne.NRW.

L’iniziativa ha impegnato per oltre tre anni i ricercatori della società paXos Consulting & Engineering e dell’Università tecnica di Colonia su un obiettivo comune: creare un sistema ibrido e con un alto livello di integrazione funzionale, con cui solarizzare i tetti a tegole.

Il punto di partenza sono state le tegole solari realizzate dalla paXos, ibridate e ottimizzate in maniera tale da poter essere successivamente prodotte in serie e impiegate come coperture tradizionali. In ogni unità è stato integrato un condotto dell’aria per il raffreddamento delle celle, che migliora il punto di lavoro, proprio come la ventilazione posteriore nei sistemi convenzionali. Il team di ricerca ha accoppiato questo condotto ad una pompa di calore che utilizza quest’aria calda come alimentazione.

Tegole fotovoltaiche: come funzionano

Altri sottoprogetti universitari hanno esaminato il comportamento delle tegole fotovoltaiche-termiche sotto il profilo della temperatura, delle sicurezza, della resistenza alla pressione e alle influenze ambientali. Il team ha anche analizzato come ridurre al minimo le perdite ottiche dovute alla riflessione o alla dispersione del vetro, determinando una combinazione ottimale di celle e tipologia di scandole.

È stato inoltre sviluppato un microinverter per ottenere le massime prestazioni anche in caso di ombra.

Il prof. Dr. Christian Dick, project manager del TH Colonia, spiega:

“Grazie agli adeguamenti che abbiamo apportato alla tegola vera e propria, le proprietà fisiche e anche la resa energetica sono state notevolmente migliorate. Il sistema è quindi pronto per l’uso continuo in condizioni reali”

Quindi hanno allestito due aree di prova per confrontare le nuove tegole con moduli fotovoltaici convenzionali. Il sistema ibrido ha mostrato valori comparabili in termini di prestazioni elettriche, migliorando al contempo il coefficiente di prestazione della pompa di calore di circa il 25%.