L’integrazione di sistemi solari attivi o passivi nell’involucro edilizio è fondamentale per combattere il cambiamento climatico. Il potenziale rimane tuttavia per la maggior parte non sfruttato per via del fatto che architetti e progettisti edili non hanno molta familiarità con soluzioni multifunzionali che richiedano l’impiego di tubazioni o collegamenti elettrici in facciata o sul tetto. Per questa ragione, dei ricercatori dell’IEA Solar Heating and Cooling Programme hanno creato una galleria online di prodotti di involucro edilizio che sfruttano l’energia solare. Questa galleria include foto, una descrizione tecnica e un’analisi SWOT di 30 soluzioni altamente innovative da tutto il mondo.

Questo settore è ancora di nicchia, ma raccoglie una grande gamma di prodotti e tecnologie, da moduli fotovoltaici, al riscaldamento solare ad aria, a collettori solari termici ad acqua.

“La galleria di prodotti online illustra soluzioni multifunzionali prefabbricate che trasferiscono quanto possibile dei sistemi di riscaldamento, raffrescamento e ventilazione dell’edificio all’interno dell’involucro, in modo da velocizzare il processo di costruzione” dice Roberto Fedrizzi, coordinatore della piattaforma internazionale di ricerca IEA Task 56 e iniziatore della galleria di prodotti solari. L’istituto Eurac Research (Bolzano) per cui lavora ha sviluppato un elemento di facciata a cellule di metallo e vetro per il terziario integrante un sistema solare termico, un piccolo accumulo ad acqua e un pannello radiante.

L’innovazione dei prodotti è guidata anche dall’uso di nuovi materiali, è il caso per esempio dei polimeri utilizzati come assorbitori ad alta efficienza in collettori solari termici in Norvegia o dei rivestimenti innovativi impiegati per migliorare l’efficienza del PV semi-trasparente studiati in Irlanda. Anche se la galleria si focalizza su prodotti disponibili sul mercato, sono incluse alcune soluzioni sviluppate su misura o ancora in una fase di studio di laboratorio. In Svezia, sono studiati ad esempio dei pannelli solari termici per la produzione dell’acqua calda sanitaria composti da due strati di acciaio inossidabile saldati che offrono una grande flessibilità di taglia e forma.

La matrice SWOT mostra i punti di forza e debolezza 

La galleria introduce ciascun prodotto con una foto e una didascalia. Cliccando sulla fotografia si viene reindirizzati su un’altra pagina che include una descrizione dettagliata del prodotto descritto considerando sia aspetti tecnici che aspetti non tecnici come quelli estetici, l’integrazione architettonica e l’integrazione nel sistema energetico. Il contenuto più rilevante è la matrice SWOT, una tavola che identifica forze e debolezze del prodotto ed anche opportunità e minacce create da elementi esterni. 

Abbiamo sviluppato una matrice SWOT per ogni prodotto o prototipo in stretta collaborazione con i produttori e gli sviluppatori delle tecnologie, spiega Fedrizzi. Lo scopo di questo studio è anche di rendere consapevoli del potenziale e delle criticità che possono avere un impatto sul successo di un prodotto sul mercato.

La galleria di prodotti include 30 diverse tecnologie da 11 diversi paesi divisi in tre categorie: 

• Il primo gruppo (Solar Energy Harvesting Systems) include i sistemi solari attivi, che raccolgono l’energia solare in forma di elettricità o calore. Esempi sono le soluzioni solari ad aria e PVT dal Canada o i collettori fotovoltaici dall’Italia e dalla Svizzera disponibili in diversi colori e taglie per offrire una maggiore flessibilità di implementazione nel design dell’edificio. Un assorbitore solare in cemento sviluppato in Austria può essere integrato direttamente in facciata nel punto di prelievo dell’acqua calda sanitaria.
• Nel secondo gruppo (Solar Gains Control Systems) si trovano principalmente dei sistemi di ombreggiamento, fra i quali i vetri elettrocromici dalla Germania che possono cambiare livello di trasparenza fra chiaro ed opaco in una questione di attimi oppure un sistema di ombreggiamento sempre dalla Germania costituito da una griglia integrata in un doppio vetro che consente di far passare la luce diffusa ma non quella diretta.
• Nella terza categoria, si trovano i sistemi ibridi (Hybrid Solar Energy Systems) che sono sistemi attivi (fotovoltaico o solare termico) che permettono di controllare i guadagni solari. Qui si trova, ad esempio, una finestra intelligente sviluppata in Olanda in grado di generare energia e raccogliere dati ambientali.