Un gruppo di ricercatori guidato dall'Università di Scienza e Tecnologia della Cina ha studiato l'influenza della distanza tra le file di moduli solari sulla temperatura e sull'efficienza di un impianto fotovoltaico, scoprendo che una distanza eccessiva tra le file non incide in modo significativo sul raffreddamento dei pannelli tramite convezione termica e sull'aumento della produzione di energia.

Shi ha inoltre spiegato che la ricerca ha dimostrato che una maggiore distanza tra le file non ha prodotto l'effetto di raffreddamento previsto nei test all'aperto. "Pertanto, nelle applicazioni pratiche è sufficiente assicurarsi che non vi siano ombre tra le file adiacenti di pannelli fotovoltaici, e il possibile effetto di raffreddamento derivante da un'eccessiva distanza tra le file potrebbe non essere ricercato durante la fase di installazione."

Gli scienziati hanno condotto i loro esperimenti su un impianto fotovoltaico composto da 30 moduli disposti orizzontalmente in 3 colonne e 10 file. La distanza minima tra le file era di 0,98 m, il che, a loro dire, garantiva l'assenza di schermatura tra i componenti dell'impianto fotovoltaico tra le 9:00 e le 15:00 del solstizio d'inverno nell'emisfero settentrionale.

"Per migliorare il tasso di utilizzo del terreno, la distanza tra le file deve essere la più piccola possibile", hanno inoltre osservato. "Le norme IEC 62548-1:2023 e IEC TS 62738-2018 stabiliscono una distanza minima tra le file per garantire che non vi siano ombre tra due file adiacenti di pannelli fotovoltaici". Le misurazioni sono state effettuate tramite una stazione meteorologica, termocoppie e un misuratore di potenza dal 10 giugno 2023 al 5 settembre 2023. "La distanza tra le file è stata frequentemente regolata durante il periodo di monitoraggio per evitare influenze stagionali esterne, come la temperatura dell'aria e la velocità del vento".

La serie di esperimenti ha dimostrato che, contrariamente alle aspettative iniziali, l'aumento della distanza tra le file non ha incrementato l'effetto del trasferimento di calore convettivo. Ha avuto un effetto benefico solo quando l'irradianza era inferiore a 400 W/m2, mentre al di sopra di questa soglia l'effetto era trascurabile.

L'analisi ha inoltre dimostrato che la produzione del sistema fotovoltaico potrebbe aumentare fino al 3,9% con una distanza tra le file aumentata a 1,5 volte la soglia minima, con una diminuzione della temperatura superficiale di 1,86 °C e un aumento della produzione fotovoltaica ed energetica del 3,53% quando la velocità del vento passa da 0 a 2,4 m/s.
Gli scienziati hanno concluso che è opportuno evitare una spaziatura grezza eccessiva, poiché i suoi effetti limitati non compensano il maggiore utilizzo del suolo. Hanno invece insistito sulla necessità di considerare fattori quali l'irraggiamento diretto e la velocità del vento per migliorare la resa del sistema.

"I risultati sperimentali su scala reale ottenuti in questo studio all'aperto forniscono un riferimento per la progettazione di impianti fotovoltaici", ha spiegato Shi. "L'errore relativo medio del modello di previsione della temperatura in questo studio è solo del 5,4%, mentre quello del modello precedente era di quasi il 20%. Grazie al modello sviluppato in questo studio, è possibile quantificare con maggiore precisione l'influenza delle condizioni ambientali e dei parametri di installazione sugli impianti fotovoltaici."

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