Fotovoltaico raffreddato ad acqua fai-da-te

z868760bUno dei principali ostacoli al funzionamento ideale dei pannelli fotovoltaici è una sovratemperatura causata di un’eccessiva radiazione solare e/o da temperature ambientali elevate. Il surriscaldamento riduce l’efficienza dei pannelli in maniera realmente drammatica.

La potenza massima dalle celle solari diminuisce all’aumentare della temperatura della cella. Il coefficiente di temperatura dei pannelli fotovoltaici è di circa -0.5% / °C, il che indica che ad ogni 1 °C di aumento della temperatura corrisponde un calo dell’efficienza dello 0,5%. A 70 °C, ad esempio, vi è una riduzione di ben il 25% della produzione elettrica rispetto alla potenza nominale a 25 °C.

Un sistema di raffreddamento che non utilizza energia elettrica e molto economico può essere basato sulla polverizzazione di acqua sui pannelli fotovoltaici. Esistono infatti sul mercato, a circa 20 euro, dei kit di nebulizzazione composti da tubi e ugelli i quali, collegati a un rubinetto d’acqua, sono in grado di nebulizzare quest’ultima in particelle finissime che raffreddano il pannello per evaporazione al costo di un consumo di acqua assai ridotto e comunque conveniente rispetto ai sistemi elettrici.

Tuttavia, alcune ricerche hanno mostrato, con l’ausilio di sofisticati modelli matematici e simulazioni reali, che la resa energetica dei pannelli fotovoltaici è più alta se il raffreddamento dei pannelli inizia quando la temperatura degli stessi raggiunge la temperatura massima ammissibile, cioè 45 °C, che rappresenta quindi una temperatura di compromesso tra l’energia fornita dai pannelli fotovoltaici e l’energia necessaria per il loro raffreddamento.

Pertanto, se vogliamo rendere il nostro impianto di raffreddamento più sofisticato, dovremo dotarlo di un sensore di temperatura e di un sistema che automaticamente attivi o disattivi la nebulizzazione dell’acqua quando viene raggiunta la z875655soglia critica di temperatura di 45 °C. In pratica, se amiamo il fai-da-te, possiamo usare una scheda Arduino (acquistabile per pochi euro su siti come Banggood.com, AliExpress.com) da programmare opportunamente e collegare a una elettrovalvola, oltre che a uno o più sensori della temperatura superficiale dei pannelli.

Un modo alternativo di realizzare il sistema di raffreddamento è quello di nebulizzare l’acqua presente in un serbatoio e di procedere al recupero dell’acqua dai pannelli, per limitarne il consumo qualora non sia disponibile un allaccio fisso alla rete dell’acqua. Lo svantaggio principale di questa variante è rappresentato dalla necessità di una pompa elettrica per alimentare gli ugelli, con i relativi costi, consumi e possibilità di rapida usura e danneggiamento se esposta agli agenti atmosferici.



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