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Grande, Gianluca

Parco fotovoltaico a Illorai : analisi e progettazione per l'inserimento paesaggistico.

Rel. Carlo Buffa di Perrero, Enrico Corrado Borgogno Mondino, Marco Devecchi. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Progettazione di giardini, parchi e paesaggio, 2010

Abstract:

La scoperta dell'effetto voltaico va fatta tradizionalmente risalire a Edmond Bacquerel, il quale, nel 1839, quando aveva solo 19 anni, presentò all'Accademia delle Scienze di Parigi la sua "Memoria sugli effetti elettrici prodotti sotto l'influenza dei raggi solari". Bacquerel stava effettuando esperienze con una cella elettrolitica in cui erano immersi due elettrodi di platino, quando scoprì che l'intensità della corrente aumentava quando si esponeva la cella alla luce del sole. Ai nostri fini è interessante sottolineare che Bacquerel evidenziò che tale effetto dipende dal colore, ovvero dalla lunghezza d'onda, della luce incidente. Altri studiosi (Smith, Adams, Day) riuscirono successivamente a riprodurre l'effetto fotovoltaico con dispositivi a stato solido quali il selenio e le giunzioni fra questo elemento e ossidi metallici. Tali materiali sono ancora usati per la produzione di dispositivi che misurano l'intensità luminosa.

I primi dispositivi basati sul silicio si possono osservare già nei primi anni '40. Ma è nella primavera del 1953 che, studiando il silicio e le sue possibili applicazioni nell'elettronica, Gerald Pearson, fisico presso i laboratori Bell, costruì involontariamente una cella solare a silicio molto più efficiente di quella a selenio. Altri due scienziati della Bell, Darryl Chapin e Calvin Fuller, perfezionarono la scoperta di Pearson e realizzarono la prima cella in grado di convenire in elettricità abbastanza energia solare per alimentare dispositivi elettrici di uso quotidiano: il primo giorno di sole del 1954 la cella al silicio funzionava con un rendimento del 6%. Negli anni '60 Shurland propose l'utilizzo del solfuro di Cadmio, e nel '67 era pronta la prima cella a solfuro di cadmio depositato su plastica. Negli anni 70 si cominciò a pensare di produrre "nastri e fogli" di silicio, per cercare di risolvere il problema degli ingenti sprechi di materiale dovuti al taglio dei lingotti. [ ]

Relatori: Carlo Buffa di Perrero, Enrico Corrado Borgogno Mondino, Marco Devecchi
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
A Architettura > AO Progettazione
A Architettura > AD Bioarchitettura
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Progettazione di giardini, parchi e paesaggio
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1866
Capitoli:

Introduzione

1. Il fotovoltaico

1.1 Lo sviluppo delle tecnologie

1.2 Le applicazioni

1.3 Le tecnologie fotovoltaiche

1.3.1 Celle di prima generazione

1.3.2 Celle di seconda generazione

1.3.3 Celle di terza generazione

1.4 Costi

1.5 La radiazione solare

1.5.1 La posizione del sole

1.5.2 Radiazione al suolo

1.5.3 Curve isoradiative

1.5.4 La radiazione su superficie inclinata

1.5.5 Posizionamento fisso dei pannelli fotovoltaici

1.5.5.1 Metodi di inseguimento solare

1.5.5.1.2 Metodo di inseguimento Nord-Sud

1.5.5.1.3 Metodo di inseguimento Est-Ovest ad asse obliquo

1.5.5.1.4 Metodo di inseguimento Est-Ovest ad asse verticale

1.5.5.1.5 Metodo di inseguimento Totale

1.5.5.1.6 Rendimenti

2. Il paesaggio

2.1 Definizione (omissis)

2.2 Le analisi sul paesaggio

2.2.1 Analisi visive

2.2.2 Analisi storico - semiologiche

2.2.3 Analisi ecologica

2.2.4 Analisi sistemiche

2.3 Valutazioni del paesaggio

3. I sistemi informativi territoriali

3.1 I sistemi informativi territoriali e la loro evoluzione

3.2 Componenti e funzioni di un GIS

3.3 Rappresentazione e gestione delle informazioni

3.4 Dati grafici

3.4.1 Raster

3.4.2 Vettoriali

3.5 Gli operatori raster e tridimensionali

3.5.1 Operatore "allocation"

3.5.2 Operatore matriciale "conversioni"

3.5.2.1 Raster to feature

3.5.2.2 Operatore "Feature to raster"

3.5.3 Operatore matriciale "Distance"

3.5.4 Operatore "Raster calculator"

3.5.5 Operatore "Slope"

3.5.6 Operatore "Solar analyst"

3.5.7 Operatore "Viewshied"

4. GIS per la valutazione paesaggistica al fotovoltaico

4.1 Obbiettivi del lavoro

4.2 Problematiche

4.3 Inquadramento dell'area di studio

4.4 Materiali

4.5 Metodologia di analisi

4.5.1 Analisi paesaggistica

4.5.2 Analisi elementi biotici

4.5.2.1 Analisi unità ecologiche omogenee

4.5.3 Analisi elementi abiotici

4.5.3.1 Analisi clivometrica

4.5.3.2 Analisi morfologica

4.5.3.3 Analisi dell'insolazione

4.5.4 Analisi elementi antropici

4.5.4.1 Analisi dell'uso del suolo

4.5.4.2 Analisi della viabilità

4.5.4.3 Analisi della struttura percettiva

4.5.3.4 Analisi della visibilità puntuale

4.5.3.5 Analisi della visibilità lineare

4.5.3.6 Analisi degli elementi di pregio paesaggistico Landmark antropici e naturali

4.5.3.7 Analisi dei landmark

4.5.3.8 Analisi degli elementi detrattori

4.5.5 Analisi dei processi

4.5.5.1 Analisi dell'uso storico del suolo

4.5.5.2 Analisi della viabilità storica

4.5.5.3 Analisi della gestione territoriale

4.5.5.4 Analisi delle criticità

4.6 Valutazione del paesaggio: ottenimento degli indici di valutazione attraverso l'approccio raster-based

4.6.1 Introduzione

4.6.2 Ottenimento degli indici paesaggistici

4.6.2.1 Mappatura Valore ecologico. Ecological index Ei(x, y)

4.6.2.2 Mappatura del valore estetico Aesthetic index, AeI.

4.6.2.3 Relative visibility Index (RVI)

4.6.2.3 Valuable landmark effect index VLEI

4.6.2.4 Visual impact index

4.6.2.5 Landscape process index LPI

4.6.3 Indice di attitudine paesaggistico - territoriale al fotovoltaico

4.6.3.1 Slope attitude index Sai

4.6.3.2 Photovoltaic Solar attitude index SAI

4.6.3.3 Photovoltaic visibility attitude index PVAI

4.6.3.4 Photovoltaico soil attitude index PSAI

4.6.4 Risultati

4.6.4.1 Normalized difference landscape index

4.6.4.2 Photovoltaic Landscape Attitude Index

4.6.4.3 Landscape photovoltaic capability

4.7 Conclusioni

5. Il parco fotovoltaico: norme tecniche per l'inserimento paesaggistico. (omissis)

5.1 Impatti delle tecnologie fotovoltaiche sul paesaggio

5.1.1 Impatti in fase di costruzione

5.1.2 Impatti in fase d'opera

5.2 Norme tecniche per l'inserimento paesaggistico

5.3 Il parco fotovoltaico

5.3.1 Descrizione del progetto

5.3.2 Inquadramento dell'area

5.4 Conclusioni

6. Ringraziamenti

7. Bibliografia

8. Allegati

Bibliografia:

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Ghersi A., Mazzino F., Per un atlante dei paesaggi italiani, Alinea, Firenze, 2003

Hippoliti G., Utilizzazioni forestali, CUSL, Firenze, 1994

Ingegnoli V., Fondamenti di ecologia del paesaggio, Città Studi, Torino, 1993

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Karen C., Gis for landscape architects, Esri Press, London, 1999

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Ngo C., Natowitz J., Our energy future, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2009.

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