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Vetromattone fotovoltaico. Moduli con celle "dye sensitized" integrati nel vetromattone per la costruzione di pannelli traslucidi fotovoltaici multif…
2013
Nel panorama architettonico contemporaneo l’utilizzo di superfici vetrate per la realizzazione di involucri edilizi trasparenti o traslucidi risulta particolarmente diffuso sia nel caso di edifici costruiti ex novo che di edifici esistenti interessati da operazioni di retrofit, anche laddove gli stessi risultano localizzati in aree geografiche caratterizzate da condizioni climatiche “avverse” a causa degli elevati livelli di irraggiamento. Le normative internazionali in materia di risparmio energetico e di sostenibilità ambientale stabiliscono, poi, parametri precisi da rispettare per la realizzazione di una nuova generazione di edifici ad energia “Zero”, imponendo limiti ai valori di trasm…
STRATEGIE, TECNOLOGIE E COMPONENTI INNOVATIVI PER L’INTEGRAZIONE ARCHITETTONICA DEL FOTOVOLTAICO
2015
La ricerca riguarda l’integrazione del fotovoltaico (PV) per il retrofit energetico del patrimonio edilizio esistente e la costruzione di edifici a energia zero. L’obiettivo è lo studio e la successiva definizione di strategie, tecnologie e componenti innovativi per l’involucro edilizio che integrino il fotovoltaico, con particolare attenzione verso le tecnologie solari di ultima generazione. Il lavoro si concentra anche sull’ottimizzazione energetica e sull’analisi delle prestazioni di un componente innovativo multifunzionale per la realizzazione di involucri edilizi sostenibili: un pannello in vetromattoni integrati con celle solari di terza generazione (Dye-sensitized Solar Cells, DSC).
Innovative Photovoltaic Translucent Components for the Building Envelope
2014
International directives that regulates buildings energy efficiency and environmental sustainability establish strict parameters for the construction of a new generation of “Zero Energy Buildings” indicating transmittance limits for building envelope components and encouraging the use of renewable sources. In this sense, the PV sector aims at the definition of novel efficient solutions for the integration in the building envelope, standing out for their multifunctional features. After an overview on the main PV technologies and building integrated applications, focusing on semi-transparent envelope solutions, the paper shows the results of a research that is being carried out at the Departm…
ARCHITETTURA E FOTOVOLTAICO: STRATEGIE E CRITERI D’INTEGRAZIONE. ARCHITECTURE AND PHOTOVOLTAICS: STRATEGIES AND INTEGRATION CRITERIA
2016
Nonostante i numerosi esempi positivi offerti dal panorama architettonico degli ultimi due decenni, alcuni studi hanno dimostrato come esistano ancora delle barriere che limitano l’impiego del fotovoltaico (FV) negli edifici e come spesso queste riguardino aspetti legati all’accettazione delle soluzioni utilizzate, specialmente sul piano della qualità architettonica. Il presente lavoro descrive e analizza alcuni dei numerosi esempi di nuova costruzione o retrofit, nei quali il FV diventa parte integrante del processo progettuale, non solo per gli aspetti concernenti la produzione di energia ma anche per quelli propriamente legati alla funzionalità dell’involucro edilizio, all’efficienza ene…
Strategie Sostenibili per il Retrofit Energetico del Patrimonio Edilizio Esistente: BIPV e mitigazione del microclima urbano per l’incremento del com…
2013
La “sostenibilità” degli interventi di retrofit può essere perseguita attraverso l’utilizzo delle fonti di energia alternativa e l’integrazione negli edifici degli elementi impiantistici che tali fonti energetiche utilizzano. In quest’ottica, da qualche anno si va diffondendo anche in Italia il BIPV (letteralmente: Building Integrated Photovoltaic - Sistemi fotovoltaici architettonicamente integrati) che rappresenta la nuova “frontiera” del mercato del fotovoltaico, pensato non più “aggiunto” ma “integrato” negli edifici. In tal senso si vanno diffondendo soluzioni e prodotti pensati anche per il retrofit energetico degli edifici (e non soltanto “adatti” per la costruzione di edifici ex nov…
Facciate “Smart” per edifici sostenibili
2018
L'articolo illustra i risultati dell'attività di ricerca condotta dall'autore che hanno dato vita alla SBskin. Smart Building Skin s.r.l., spin off accademico dell'Università di Palermo, selezionata per la partecipazione al Premio Sapio 2018. Vengono descritte le caratteristiche dei prodotti brevettati utilizzabili per la realizzazione di facciate e coperture di edifici, di elevata qualità estetica e tecnologica, utili a ridurne le richieste energetiche e in grado di produrre energia pulita dal sole.
Vetromattoni innovativi per componenti traslucidi multifunzionali
2017
A partire dal 2006, presso l’Università degli Studi di Palermo è stata avviata una ricerca finalizzata ad indagare le potenzialità di materiali e sistemi tecnologicamente avanzati per l’ottimizzazione energetica e l’incremento prestazionale degli elementi di captazione della luce naturale integrati nell’involucro edilizio. In particolare, negli anni, l’attenzione è stata posta su un prodotto ben noto ai più come “vetrocemento”, di “gran moda” negli anni Trenta del Novecento -in Italia così come in Europa e in Nord America- ravvisando nella sua stessa conformazione -due conchiglie di vetro “saldate” a caldo con una intercapedine interposta- le potenzialità per una ulteriore implementazione d…
An Innovative Photovoltaic Luminescent Solar Concentrator Window: Energy and Environmental Aspects
2022
Over the years, different types of smart windows have been tested and developed. In this study, an innovative prototype of a photovoltaic smart window, that integrates luminescent solar concentrators, was analysed. The device independently regulates the movement of the shading system and allows energy surplus, through the electricity generated by modules. Considering the peculiar structure (characterized by the presence of a light shelf) and the thermal characteristics of the device, the analyses focused on optical, thermal, and electrical performances, comparing them with those of a traditional window. The analysis followed an experimental approach that involved lighting and electrical mon…
Bipolar membrane (reverse) electrodialysis acid/base flow battery for energy storage: a multi-scale model for increased efficiency
2019
The renewable energy market is rapidly increasing. Most of renewable energy sources are intermittent, e.g. wind and solar among them. This has led to the need for new large scale energy storage systems. In this regard, the Acid/Base Flow Battery (AB-FB) represents an innovative, safe and sustainable way to store energy with high performances [1]. The energy density accumulated in an AB-FB, in the form of pH and salinity gradients, can theoretically reach 7 kWh/m8 which is higher than the values relevant to the most used technologies (e.g. pumped hydropower and compressed air). The core of the battery is the stack where two membrane separation processes are carried out: bipolar membrane elec…
Analysis of Operational Parameters in Acid and Base Production Using an Electrodialysis with Bipolar Membranes Pilot Plant
2023
In agreement with the Water Framework Directive, Circular Economy and European Union (EU) Green Deal packages, the EU-funded WATER-MINING project aims to validate next-generation water resource solutions at the pre-commercial demonstration scale in order to provide water management and recovery of valuable materials from alternative sources. In the framework of the WATER-MINING project, desalination brines from the Lampedusa (Italy) seawater reverse osmosis (SWRO) plant will be used to produce freshwater and recover valuable salts by integrating different technologies. In particular, electrodialysis with bipolar membranes (EDBM) will be used to produce chemicals (NaOH and HCl). A novel EDBM…