Facciate multifunzionali, cosa sono e quali vantaggi offrono

Facciate multifunzionali: componenti, caratteristiche e aspetti innovativi delle nuove soluzioni per l’edilizia ecosostenibile

Continuiamo ad analizzare i materiali da costruzione ecosostenibili individuati come possibili alternative ai materiali tradizionali.

Tra le soluzioni per l’edilizia innovativa ed eco-sostenibile segnaliamo le facciate multifunzionali.

Facciate multifunzionali

Si tratta di un sistema multifunzionale ad alta efficienza energetica per la riqualificazione e costruzione delle facciate degli edifici che, a differenza delle soluzioni tradizionali, garantisce la massima flessibilità.

Tra le facciate multifunzionali, orientate alla riduzione dei consumi energetici e al miglioramento del comfort abitativo, analizziamo quelle:

  • con collettori solari termici trasparenti integrati
  • con collettore solare termico a tubi sottovuoto da integrare nella facciata
  • transparent BIPV-system PVShade
  • sistema di ventilazione naturale con recupero del calore

Nelle seguenti schede sono descritte le diverse soluzioni di prodotti individuate e le principali informazioni legate alla sostenibilità ambientale che l’utilizzo di tali sistemi comporterebbe.

Vetrate con collettori solari termici trasparenti integrati

Il collettore solare termico trasparente è un nuovo componente di facciate che permette il contatto visivo verso l’esterno, garantisce il controllo della luce solare e abbagliamento, e genera calore.

Descrizione prodotto

Vetrate con collettori solari termici trasparenti integrati

Il concept si basa sull’integrazione di dispositivi trasparenti per l’assorbimento selettivo delle radiazioni solari: le radiazioni solari provenienti da diverse direzioni sono schermate in modo selettivo dalla superficie esterna dell’assorbitore.
Il collettore solare termico trasparente è stato progettato per essere incluso in unità ermetiche a triplo vetro o nelle cavità di facciate a doppia pelle con sistema pressurizzato usato per mandare aria secca e pulita nella cavità.

L’assorbitore è realizzato in alluminio, su cui è applicato un
rivestimento che capta e assorbe le radiazioni.

Il sistema funziona con una soluzione acquosa di glicole e una speciale miscela d’inibitori di corrosione.

Durante l’estate il collettore potrebbe essere utilizzato come fonte di calore per sistemi solari di raffrescamento.

Progetto/azienda di riferimento COST EFFECTIVE
Foto Vetrate con collettori solari termici trasparenti integrati
Componenti Collettori solari integrati in finestre a vetro singolo:

  • foglio di metallo che assorbe le radiazioni solari
  • struttura di tubi per il trasporto del fluido
  • vetrocamera

Collettori solari integrati in finestre a doppio vetro:

  • foglio di metallo che assorbe le radiazioni solari
  • struttura di tubi per il trasporto del fluido
  • facciata a doppia pelle
Applicazioni Applicabile su facciate di edifici esistenti o di nuova costruzione
Livello TRL TRL 5-7: Prototipale avanzato
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale) Vetrate multifunzionali che consentono di produrre energia grazie ai collettori trasparenti inglobati
Certificazioni ambientali Analisi LCA eseguita

 

Collettore solare termico a tubi sottovuoto da integrare nella facciata

Descrizione prodotto

Collettore solare termico a tubi sottovuoto da integrare nella facciata

Il collettore è costituito da tubi di assorbimento che convertono la luce solare in calore e da un condotto per la distribuzione dell’aria nei tubi e all’edificio.

I tubi sono disponibili come tubi sottovuoto con apertura da
un solo lato. Gestire l’aria da un solo lato del tubo è possibile adottando una connessione in parallelo dei singoli tubi, all’interno di un singolo elemento di facciata, dove i tubi sono installati dietro ad un vetro di protezione.

Grazie al sottovuoto può essere raggiunta un’elevata
efficienza anche ad alte temperature.
È stata progettata anche una soluzione con tubi a doppia apertura, collegati in serie tra di loro. Questa soluzione consente maggiore libertà d’installazione su facciate lunghe e ristrette. Il collettore solare è formato da un tubo di vetro esterno trasparente e un tubo interno assorbente
utilizzato come canale per l’aria. Questi 2 tubi sono longitudinalmente connessi tra di loro. Lo spazio tra l’assortitore e il tubo di vetro può essere riempito con gas isolante o reso sottovuoto

Progetto/azienda di riferimento COST EFFECTIVE
Foto Collettore solare termico a tubi sottovuoto da integrare nella facciata
Componenti Il collettore solare a tubi sottovuoto è composto da:

  • tubo di vetro trasparente esterno
  • tubo interno assorbente che funziona come condotto di aria
  • riscaldatore che distribuisce l’aria riscaldata ai tubi sottovuoto

Inoltre, sono associati i seguenti componenti:

  • scambiatore di calore
  • recipiente per lo stoccaggio di calore
  • supporti verticali per il montaggio
Applicazioni Applicabile su facciate di edifici esistenti o di nuova costruzione
Livello TRL TRL 9: in commercio, costo circa 400 euro/m2
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale) Vetrate multifunzionali che consentono di generare calore per
riscaldamento, deumidificazione e raffrescamento solare e controllare la luce solare.Garantiscono l’assenza di perdite, evaporazione o degenerazione del fluido e un’elevata efficienza a basso irraggiamento
Certificazioni ambientali Analisi LCA eseguita

 

Transparent BIPV-system PVShade

Descrizione prodotto Transparent BIPV-system PVShade®

Si tratta di nuovo componente per facciate che permette di vedere verso l’esterno, fornisce controllo solare e genera elettricità

Progetto/azienda di riferimento COST EFFECTIVE
Foto Transparent BIPV-system PVShade
Componenti Questo componente per facciate può essere prodotto usando tecnologie tradizionali di finestre e unità vetrate.

È formato da almeno 2 lastre laminate di vetro con 2 serie di strisce opache, una posta tra i 2 vetri laminati e l’altra sulla superficie interna della facciata.

Le strisce opache possono essere prodotte in differenti materiali e colori, a seconda del design e dell’ombreggiatura che si vogliono ottenere.
La trasmissione visiva del sistema dipende dalla direzione della vista: verso il basso o perpendicolare alla facciata la trasmissione è molto elevata, ma guardando in alto vero il sole la trasmissione è quasi zero

Applicazioni Questo sistema può essere usato sia come sistema autonomo di facciata vetrata, che come strato aggiuntivo per l’ombreggiatura.

Può essere utilizzato anche per la ristrutturazione di facciate; infatti, può essere installato esternamente come frangisole

Livello TRL TRL 5-7: prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale) Dispositivo che consente di generare elettricità dal sole, fornire un controllo della luce solare, ombreggiare e garantire comunque la visione verso l’esterno
Certificazioni ambientali Analisi LCA eseguita

 

Sistema di ventilazione naturale con recupero del calore

Descrizione prodotto Sistema di ventilazione naturale con recupero del calore

È stato sviluppato un nuovo sistema di ventilazione che permette di recuperare il calore dall’aria che fuoriesce dagli ambienti riscaldati. Tale sistema consiste in un’alimentazione naturale mediante prese di aria nella facciata e uno scarico meccanico dell’aria.
Ci sono almeno 2 scambiatori di calore. Uno scambiatore è sistemato all’estremità del condotto di scarico esistente sotto la copertura e serve per recuperare il calore dall’aria che fuoriesce. Il calore è trasferito all’acqua e trasportato verso uno o più scambiatori di calore posti sulla facciata. Per l’alimentazione dell’aria è necessario eseguire dei buchi sulla
facciata di diametro di circa 120 mm. L’aria presa dall’esterno viene preriscaldata. È stato sviluppato uno speciale tipo di scambiatore da installare sulla facciata per ottimizzare performance e costi, inoltre il sistema comprende anche una valvola di autoregolazione che controlla il flusso di aria. Un termoconvettore è stato integrato per il riscaldamento
degli ambienti interni ed è stata posta particolare attenzione
all’isolamento termico dello scambiatore di calore

Prodotto/azienda di riferimento COST EFFECTIVE
Foto Sistema di ventilazione naturale con recupero del calore
Componenti
  • due scambiatori di calore all’interno dei quali è pompato un fluido
  • isolamento delle tubature e degli scambiatori
  • valvola per il controllo del flusso di aria
  • valvola per il controllo del liquido che circola nelle tubature
Applicazioni Applicabile su facciate di edifici esistenti o di nuova costruzione
Livello TRL TRL 5-7: prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)
  • aria in ingresso preriscaldata
  • confort termico interno garantito
  • adatto per lavori di ristrutturazione
  • l’efficienza complessiva del sistema di recupero di calore e del
    67%
Certificazioni ambientali Analisi LCA eseguita

 

Facciata solare associata ad una pompa di calore reversibile

Descrizione prodotto Facciata solare associata ad una pompa di calore reversibile

L’elemento attivo della facciata è costituito da collettori solari non vetrati a bassa temperatura. Un tappetino capillare è incorporato nello strato di finitura dell’isolamento esterno dell’edificio.

Questa soluzione a basso costo consente di installare l’isolamento esterno e i collettori solari contemporaneamente. Una soluzione di glicole circola nei tubi capillari per trasferire calore dall’ambiente riscaldato verso la pompa di calore
decentralizzata e verso il sistema di stoccaggio di energia termica

Progetto/azienda di riferimento COST EFFECTIVE
Foto Facciata solare associata ad una pompa di calore reversibile
Componenti
  • assorbitore esterno di calore
  • sistema di stoccaggio del calore
  • scambiatore di calore
  • ventilconvettore
  • pompe per consentire la circolazione del fluido nei tubi
  • pompa di calore
Applicazioni Applicabile su facciate di edifici esistenti o di nuova costruzione
Livello TRL TRL 5-7: prototipale
Aspetti innovativi (sostenibilità ambientale)
  • fornisce calore per il riscaldamento
  • sistema termodinamico al 100%
  • COP di 3,8
  • previene la formazione di condensa e ghiaccio sulla facciata
Certificazioni ambientali Analisi LCA eseguita

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