Negli Emirati Arabi Uniti, alcuni scienziati hanno sviluppato una nuova configurazione di pali parafulmine che, a quanto pare, elimina l'effetto ombreggiante sui pannelli fotovoltaici. L'approccio proposto risponde anche alle esigenze della rete di terra in diverse condizioni di umidità.
Un gruppo di scienziati dell'Università di Wollongong a Dubai ha proposto un nuovo approccio per l'implementazione di tecnologie di protezione diretta dai fulmini in siti che ospitano impianti fotovoltaici con orientamento est-ovest e con spaziatura limitata tra i pannelli.

Hanno spiegato che integrare la protezione diretta contro i fulmini in questo tipo di impianto solare è difficile in termini di conformità ai requisiti del sistema di terminazione terrestre (ETS) e di protezione diretta contro i fulmini, soprattutto nelle installazioni su tetto.
"Il metodo proposto introduce equazioni a supporto dell'approccio innovativo per i pali parafulmine orizzontali e affronta i requisiti della rete di terra in condizioni di umidità variabili", ha affermato il gruppo. "Le equazioni fornite nell'articolo consentono agli ingegneri di configurare la disposizione dei pannelli per orientamenti est e ovest utilizzando solo tre set di dati, garantendo al contempo la conformità con le protezioni dirette contro i fulmini."
Nell'articolo "A novel lightning mast layout to Eliminate Shading Effect on PV panels", pubblicato su Electric Power Systems Research, il gruppo di ricerca ha spiegato che le soluzioni convenzionali di protezione dai fulmini, come l'installazione di pali alti, possono causare un notevole ombreggiamento sui pannelli, e ha affermato che l'approccio proposto consente una corretta disposizione in acciaio dei pannelli per soddisfare gli standard di protezione dai fulmini senza alcun ombreggiamento.

"In uno scenario in cui i pannelli solari sono installati schiena contro schiena, con un lato rivolto a est e l'altro a ovest, l'installazione tradizionale di parafulmini non è fattibile senza causare ombreggiamento sui pannelli", hanno affermato gli accademici, sottolineando che l'ombreggiamento può portare a punti caldi e a una riduzione dell'efficienza dei pannelli. "L'approccio innovativo prevede l'installazione di parafulmini orizzontali lungo la lunghezza del pannello anziché verticali."
Il sistema proposto utilizza anche barre orizzontali realizzate con nastri di rame fissati alla struttura di supporto in acciaio dei pannelli. "Questa configurazione garantisce che la lunghezza della barra orizzontale di rame rimanga ridotta e vari a seconda della lunghezza del pannello", hanno sottolineato gli accademici. "Queste lunghezze si basano su pannelli fino a 600 W attualmente disponibili sul mercato."

Hanno inoltre avvertito che la cinghia, l'asta o il filo di schermatura in rame selezionati non devono incurvarsi sotto il proprio peso o in condizioni di vento forte e hanno affermato che gli sviluppatori del progetto potrebbero anche prendere in considerazione l'utilizzo di aste in acciaio rivestite di rame che soddisfino la necessaria capacità di trasporto di corrente e siano resistenti ai danni causati dall'energia dei fulmini. "Questi tipi di aste o cinghie offrono una forte resistenza alla trazione", hanno affermato. "La distanza tra i conduttori di derivazione deve essere conforme agli standard e alle politiche pertinenti, come indicato nel documento di riferimento". Secondo il gruppo di ricerca, le linee guida proposte possono offrire un'adeguata protezione dai fulmini contro il rischio di danni durante le tempeste e contribuire anche a ridurre i costi per la rete elettrica terrestre.
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