[Pecha Kucha 03_Gruppo 6] PiezoFlags: Soluzione di Wind Energy Harvesting per l'involucro. ‪

1. BUILDINGSUBSYSTEMS

2. BUILDINGSUBSYSTEMS
PIEZOFLAGS
- Mensola piezoelettrica a forma trapezoidale
- Involucro in fibra di vetro
- Flag per incrementare le oscillazioni
- Spessori ridotti: corpo snello
- Struttura sandwich
- Cerniera cilindrica con fine corsa

3. BUILDINGSUBSYSTEMS
FRAME FACADE DOWNSIZING
Disegno di facciata

4. BUILDINGSUBSYSTEMS
DETTAGLI DI FACCIATA
1 – Aggancio superiore
2 – Aggancio Inferiore
3 – Aggancio intermedio
1
2
3

5. BUILDINGSUBSYSTEMS
ELETRICAL CABLES
Soluzione precedente: cavi liberi disposti nel traverso e
collegati ad ogni piezoflag
Nuova soluzione:
Circuito elettrico e collegamenti
integrati nel tappo di chiusura del
traverso realizzato in materiale
plastico → facilità di montaggio e
manutenzione

6. BUILDINGSUBSYSTEMS
WATERPROOFNESS
Guarnizione di
tenuta all’acqua
Avendo scelto di
integrare il circuito e le
connessioni elettriche nel
traverso si è reso
necessario proteggere il
traverso dalle infiltrazioni
di acqua
↓
inserimento di una
guarnizione nell’asolatura
frontale del traverso

7. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

8. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

9. BUILDINGSUBSYSTEMS
STATO DELL’ARTE
Il VENTO in edilizia
Il PIEZOELETTRICO in
edilizia

10. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

11. BUILDINGSUBSYSTEMS
Calcolo semplificato del CNR
FREQUENZA del
distaccamento dei vortici
VELOCITÀ CRITICA di
distacco dei vortici
AZIONE STATICA EQUIVALENTE
al distaccamento dei vortici
𝑛 𝑠 =
𝑆𝑡 × 𝑣 𝑚
𝑏
𝑣 𝑐𝑟,𝑖 =
𝑛 𝐿,𝑖 × 𝑏
𝑆𝑡
𝐹𝐿,𝑖 𝑠 = 𝑚 𝑠 × 2𝜋 × 𝑛 𝐿,𝑖
2
× Φ 𝐿,𝑖 𝑠 × 𝑦 𝑝𝐿,𝑖 × 𝐶 𝑇𝑅,𝑖
N° di Strouhal Velocità media del
vento
Spessore
Frequenza naturale Spessore
N° di Strouhal
Massa Frequenza naturale Forma modale Spostamento di picco
Semplificazioni: - forma rettangolare e non trapezoidale del PIEZOFLAG
- senza massa oscillante
- Nessuna correlazione tra velocità del vento e intensità
della forza statica equivalente

12. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

13. BUILDINGSUBSYSTEMS
Produttività GIORNALIERA
Produttività MENSILE
Produttività ANNUALE
Scenario di calcolo su 4 città
CAGLIARI TRIESTEROMA LECCE
Incidenza di diversi

14. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

15. BUILDINGSUBSYSTEMS
Verifica sulla sezione del
traverso (freccia massima)
Verifica sulla sezione del
montante (freccia massima)
Verifica sull’aggancio della foglia al traverso
Verifica di resistenza del
materiale del disegno di
facciata

16. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

17. BUILDINGSUBSYSTEMS
PZ1
PZ2
ENERGY HARVESTING
MODULE
VCC
GND
V+
GND
BATTERY
Questo modulo può ricevere energia da svariati tipi di
sorgenti elettriche e stoccarla a voltaggi più
convenzionali come 3.3 V o 5.0 V
Connettendo questo modulo a comuni batterie al litio,
si può immagazzinare l’energia proveniente dal
movimento dei piezo-harvesters
PIEZO-HARVESTERS
PONTE A 4 DIODI
Le travi piezoelettriche si
movimentano sotto l’azione del
vento, ma generano un voltaggio
non continuo

18. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

19. BUILDINGSUBSYSTEMS
Test Aerodinamici sulla forma:
Differenti tipi di LED:Differenti tipi di Piezo:

20. BUILDINGSUBSYSTEMS
MAIN THEMES
STATO DELL’ARTE

21. BUILDINGSUBSYSTEMS
Paletta estraibile
Placca di chiusura con circuito stampato
estraibile
Sostituzione rapida dei componenti:
Disegno di facciata smontabile
Pannello
sostituibile
con semplice
sgancio della
clip inferiore

22. BUILDINGSUBSYSTEMS
WORK IN PROGRESS…
BUILDINGSUBSYSTEMS