Come evitare il surriscaldamento dei pannelli fotovoltaici?

Un eccessivo surriscaldamento dei pannelli fotovoltaici può compromettere l’efficienza e la durata dell’impianto. Per questo motivo, è importante proteggere i pannelli dal calore eccessivo. In questo articolo, vedremo come evitare il surriscaldamento dei pannelli, analizzando le cause, gli effetti e le soluzioni per mantenere la temperatura ottimale.

Il surriscaldamento dei pannelli fotovoltaici può essere causato da diversi fattori ambientali e strutturali che ne riducono l’efficienza e la durata. Le 3 principali cause sono:

• eccessiva esposizione solare senza ventilazione adeguata: la mancanza di flusso d’aria sotto i pannelli può portare a un accumulo di calore. Specialmente durante l’estate, le temperature di superficie possono arrivare fino a 65-85°C, a seconda dell’ubicazione e delle condizioni ambientali. In questo senso, un’adeguata ventilazione è cruciale per evitare l’accumulo di calore e mantenere una temperatura più bassa;
• materiali di bassa qualità o installazione inadeguata: pannelli di qualità inferiore o installati senza considerare l’orientamento, l’inclinazione e una ventilazione ottimale possono surriscaldarsi più facilmente;
• accumulazione di polvere e sporco: la presenza di detriti sulla superficie dei pannelli può ridurre l’efficienza e causare un aumento della temperatura.

Il surriscaldamento dei pannelli fotovoltaici rappresenta un problema significativo, anche alla luce della crescita costante delle temperature. Comprendere gli effetti sul nostro impianto è fondamentale per garantire un funzionamento ottimale e una lunga durata del sistema.

La temperatura massima che un pannello fotovoltaico può sopportare varia in base al tipo e alla qualità del pannello stesso. Tuttavia, superare i 90°C può causare danni permanenti ai materiali e alle connessioni interne, riducendo la durata del pannello e aumentando i costi di manutenzione dell’impianto fotovoltaico.

Il coefficiente termico indica quanto la potenza di un modulo diminuisce con l’aumentare della temperatura. Questo valore è generalmente compreso tra -0,29 e -0,5 %/°C. In altre parole, per ogni aumento di 10 °C la potenza del modulo diminuirà tra il 2,9% e il 5%.

Anche l‘inverter fotovoltaico, che converte la corrente continua generata dai pannelli in corrente alternata utilizzabile, è suscettibile al surriscaldamento. Il calore eccessivo può ridurre l’efficienza dell’inverter e, nei casi peggiori, causare guasti.

Esistono diverse strategie per prevenire il surriscaldamento dei pannelli:

• ventilazione naturale: installare i pannelli con un angolo adeguato che permetta la circolazione dell’aria sotto di essi;
• rivestimenti riflettenti: applicare rivestimenti riflettenti sulla superficie dei pannelli per ridurre l’assorbimento del calore;
• vegetazione: utilizzare piante per ombreggiare i pannelli senza bloccare la luce solare diretta, migliorando così la temperatura circostante.

Il raffreddamento attivo può essere un metodo efficace per mantenere la temperatura dei pannelli entro limiti ottimali:

• sistemi di raffreddamento ad acqua: far scorrere acqua sui pannelli per dissipare il calore accumulato. Questo metodo può aumentare significativamente l’efficienza, ma richiede un sistema di gestione dell’acqua;
• ventilatori: utilizzare ventilatori per migliorare la circolazione dell’aria e ridurre la temperatura superficiale dei pannelli.

Un’altra soluzione può essere quella di coprire i pannelli durante i periodi di inattività, come le ore centrali della giornata estiva, così da ridurre l’accumulo di calore. Tuttavia, è importante che le coperture siano rimovibili o trasparenti alla luce solare per non compromettere la produzione di energia.

I Materiali a Cambiamento di Fase (PCM) possono essere integrati nei pannelli fotovoltaici per assorbire e rilasciare calore durante il ciclo giornaliero. Questi materiali riducono le fluttuazioni termiche e mantengono i pannelli a una temperatura più costante.

Le nanotecnologie offrono nuove possibilità per il raffreddamento dei pannelli. Rivestimenti nano-strutturati possono riflettere il calore infrarosso mentre lasciano passare la luce, migliorando l’efficienza senza aumentare i costi energetici.

Il surriscaldamento dei pannelli fotovoltaici rappresenta una sfida significativa ma con le giuste strategie è possibile mitigarne gli effetti. L’implementazione di tecniche di ventilazione, raffreddamento attivo e l’uso di nuove tecnologie possono mantenere i pannelli efficienti e duraturi. Inoltre, una buona manutenzione dell’impianto fotovoltaico e il monitoraggio costante della temperatura dei pannelli e dell’inverter fotovoltaico assicurano che il sistema funzioni al massimo delle sue capacità, garantendo così un ritorno sull’investimento ottimale e una produzione di energia sostenibile nel tempo.