In che modo la temperatura influisce sui pannelli solari?

Sapere se il nostro impianto solare sta producendo correttamente dipende molto dalla temperatura a cui sono esposti durante tutto l’anno. Per questo motivo ho deciso di fare un post in cui analizzerò le diverse efficienze di temperatura dei nostri pannelli solari.

In che modo la temperatura influisce sui pannelli solari? Le alte temperature (oltre i 30 gradi) possono ridurre l’efficienza dei pannelli solari del 10% al di sotto della loro potenza ideale. Al contrario, temperature più basse non riducono l’efficienza dei pannelli solari. La temperatura ottimale è compresa tra 20 e 25 gradi.

La temperatura può avere effetti diversi sull’efficienza dei pannelli solari. Dobbiamo considerare vari fattori per aiutarci a capire meglio questi cambiamenti e se dovrebbero riguardarci o meno. Li spiego di seguito.

Cosa è influenzato dalla temperatura sui pannelli solari

La temperatura influisce sull’efficienza e sulle prestazioni finali dei pannelli solari. Per questo motivo è necessario monitorare alcuni aspetti che possono ridurre l’efficienza dei pannelli.

Ci sono tre tipi di temperatura che dobbiamo considerare:

• Temperatura ambiente: Anche se è vero che ai pannelli solari piacciono le basse temperature, bisogna ricordare che nei mesi invernali ci sono meno ore di sole e giornate più nuvolose. Al contrario, nei mesi estivi otterremo una minore efficienza a causa delle alte temperature, ma avremo più ore di luce solare, quindi questa sarà compensata.
• Coefficiente di temperatura del pannello: ogni pannello solare viene testato in laboratorio per verificarne l’efficienza. I produttori generalmente specificano 25 gradi come temperatura ideale alla quale testare i pannelli solari e da lì vengono eseguiti test di aumento e diminuzione della temperatura per verificare quanta efficienza viene persa. La maggior parte dei pannelli ha un coefficiente compreso tra -0,2%/Cº e -0,5%/Cº. Dobbiamo controllare questi dati prima di acquistare i nostri pannelli solari, perché il coefficiente di temperatura sarà migliore quanto più si avvicina a 0. In questo modo, i nostri pannelli solari perderanno meno efficienza con le variazioni di temperatura durante tutto l’anno.
• Temperatura dell’impianto che abbiamo installato: I pannelli solari, quando installati sui tetti, hanno solitamente temperature più elevate. Questo perché i pannelli non solo prendono calore dal sole, ma anche dal tetto a cui sono fissati. Tuttavia, esistono installazioni che sollevano il pannello del tetto con la struttura, questo permette all’aria di fluire tra il pannello e la superficie e quindi crea un effetto di raffreddamento. Normalmente la temperatura può salire tra 25 e 35 gradi a seconda di quanto sono vicini al soffitto.

Come puoi vedere, ci sono diversi fattori che possono influenzare la produzione di energia del nostro impianto. Ma che dire degli impianti di pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria?

Come posso calcolare la riduzione di efficienza dei pannelli solari?

Conoscere queste informazioni ci aiuterà a prendere decisioni migliori, perché se acquistiamo una serie di pannelli solari senza sapere che la loro efficienza può diminuire notevolmente nei mesi caldi, commetteremo un grave errore.

La prima cosa da considerare è il coefficiente di temperatura del pannello solare. Lo troveremo nelle specifiche della scheda insieme alla temperatura a cui è stato testato.

Per farti capire meglio, ti mostro un esempio, con le seguenti informazioni:

Temperatura della piastra 28ºC
Coefficiente di temperatura -0,3%/ºC
La temperatura alla quale è stato testato il pannello era di 25ºC
Temperatura della struttura e del tetto +30ºC

In queste condizioni, calcoliamo che il nostro pannello si trova a circa 28º + 30º C = 58 ºC di temperatura.

La temperatura alla quale è stato testato era quindi 58º-25ºC = 33ºC.

E quando si ottiene la temperatura di prova, la moltiplichiamo per il coefficiente: 33ºC x 0,3 = 9,9% di perdita di efficienza.

In questo modo, possiamo sempre calcolare tra i pannelli solari per ottenere quello che darà il miglior risultato, a seconda della variazione di temperatura. In questo modo, se il pannello selezionato avesse un coefficiente di 0,2%/ºC, avremmo ottenuto solo una perdita di efficienza del 6,6%.

Come ridurre l’impatto del calore sui nostri pannelli solari?

Poiché si tratta di un’installazione fissa, non c’è molto che possiamo fare dopo che sono stati installati. Tuttavia, ecco alcuni suggerimenti che possono aiutarti a ridurre gli effetti del calore sui tuoi pannelli:

• Posizionare i pannelli sopra il soffitto: lasciare uno spazio tra di loro in modo che l’aria possa fluire tra di loro. Ciò otterrà l’effetto di raffreddamento come discusso in precedenza.
• Assicurati che i materiali da costruzione, i tetti e i componenti dei pannelli siano realizzati in colori chiari. In questo modo, l’assorbimento di calore sarà inferiore.
• Colloco gli inverter e i monitor in una posizione all’interno della proprietà in cui siano ombreggiati, in modo da evitare il surriscaldamento del sistema.
• Pannelli con sistemi di raffreddamento: sempre più produttori si affacciano sul mercato con tecniche innovative che migliorano l’efficienza dei pannelli solari grazie al sistema di raffreddamento. Questo cattura la pioggia e la immagazzina nei telai laterali dei pannelli, e quando le temperature aumentano, il sistema distribuisce l’acqua attraverso i teli e riesce a raffreddarla. Si dice che questo possa migliorare l’efficienza del 20%.
• Fogli di distribuzione: Un’altra tecnica è quella di un’azienda americana che, per distribuire meglio la radiazione captata dai pannelli, ha trovato una soluzione per distribuire anche la temperatura e ottenere così una migliore efficienza.

Questi sono alcuni esempi che puoi applicare prima di realizzare un impianto solare sul tuo tetto. Ma come combattere gli effetti del calore se abbiamo già installato dei pannelli? Non si può fare molto, la soluzione più conveniente è quando si vede l’efficienza dei pannelli diminuire significativamente nei mesi caldi, fare loro un bagno flessibile di tanto in tanto. In questo modo li raffreddi e li pulisci, migliorando l’efficienza per entrambi i motivi.

Effetto della temperatura sui pannelli solari termici

Nel caso dei pannelli solari termici accade il contrario. Se disponiamo di un impianto PTV (acqua calda sanitaria), possiamo godere di acqua più calda, maggiore è la temperatura ambiente.

Per questo motivo, queste installazioni sono solitamente fissate ai tetti della proprietà per sfruttare il calore che i tetti assorbono anche dalla luce solare.

La temperatura massima dell’acqua calda che questi pannelli possono produrre è solitamente di circa 90 o 100 ºC, tuttavia questo non è raccomandato (in installazioni non industriali) in quanto può portare al deterioramento del materiale. In questi casi, ciò che normalmente si fa è che l’acqua calda che arriva al bollitore solare viene raffreddata fino a raggiungere i 60ºC.

E avremo bisogni garantiti in inverno? Anche se è vero che le temperature ambiente sono in diminuzione, l’acqua riscaldata dall’impianto solare non è diminuita di molto, intorno ai 40-50ºC, più che sufficienti per l’uso domestico o per il riscaldamento dei sanitari.

Conclusione

I pannelli solari possono subire forti escursioni termiche durante tutto l’anno e a seconda dell’area geografica in cui ci troviamo possono influire notevolmente sulla loro efficienza.

Tuttavia, la buona efficienza raggiunta nei mesi invernali si riduce di alcune ore di sole, giornate piovose e nuvolose. E sul lato della stagione calda, i pannelli subiranno un calo di efficienza, ma ci sarà più sole e giornate più lunghe.

Tutto ciò che possiamo fare da parte nostra aiuterà. È importante scegliere pannelli solari che abbiano i coefficienti di deterioramento più bassi possibili. Oggi, con l’avanzare della tecnologia, si possono trovare coefficienti compresi tra 0,2 e 0,25% per ogni grado di variazione.