Gli scienziati del Vellore Institute of Technology, in India, hanno studiato l’influenza dell’angolo di inclinazione sulla produzione di energia in sistemi fotovoltaici bifacciali installati su superfici di terreno dipinte di bianco.
“Abbiamo dimostrato l’angolo di inclinazione ottimale per massimizzare la produzione di energia dai moduli fotovoltaici bifacciali, tenendo conto dell’irraggiamento diretto e riflesso”, ha dichiarato a pv magazine l’autore corrispondente della ricerca, Suprava Chakraborty. “La nostra ricerca sottolinea il ruolo significativo della riflettanza del terreno, in particolare quando si utilizzano superfici verniciate di bianco, nel migliorare le prestazioni dei moduli fotovoltaici bifacciali”.
L’analisi è stata condotta regolando continuamente l’angolo di inclinazione di un pannello PERC monocristallino bifacciale da 440 W fornito dal produttore indiano Loom Solar Pvt. Ltd. e installato sul tetto dell’istituto di ricerca da 0 a 90 gradi durante le giornate di sole del febbraio di quest’anno, con misurazioni effettuate a intervalli di un’ora tra le 9:00 e le 17:00.
“Sono stati scelti otto diversi angoli di inclinazione, da 0° (orizzontale) a 90° (verticale)”, spiegano gli studiosi. “Queste posizioni estreme offrono condizioni di esposizione alla luce posteriore distinte, consentendo un esame approfondito della loro influenza sulla produzione di energia”.
I diversi angoli di inclinazione erano 0, 13, 25, 30, 35, 40, 45 e 90 gradi. “Le ricerche in letteratura hanno costantemente dimostrato che, nell’intervallo di inclinazione compreso tra 30 e 60 gradi, i moduli fotovoltaici bifacciali posizionati a 30 gradi superano costantemente quelli a 60”, hanno aggiunto.
Il gruppo ha utilizzato un tracciatore I-V di alta precisione per misurare le curve I-V del pannello e un sensore di radiazione per misurare l’irraggiamento solare incidente sia sul lato anteriore che su quello posteriore del pannello. Per misurare la temperatura del pannello è stata utilizzata una termocamera a infrarossi.
L’analisi ha mostrato che la massima produzione di energia media giornaliera è stata raggiunta quando il modulo era inclinato a 30 gradi, il che ha portato a una potenza di 316,85 W e a un rapporto di irradiazione bifacciale che variava da 0,20 a 0,40. È emerso inoltre che la potenza media giornaliera ha mostrato un aumento progressivo da 0 a 30 gradi, seguito da un calo fino a un minimo di 148,51 W a 90 gradi. “È interessante notare che il rapporto di irradiazione ha mostrato una tendenza opposta, aumentando da 0,32 a 0,96 a 90 gradi”, hanno osservato gli scienziati.
“Questi risultati suggeriscono che, mentre l’irradiazione complessiva che raggiunge il modulo aumenta con l’angolo di inclinazione, la produzione ottimale di energia si ottiene con un’inclinazione di 30 gradi grazie all’equilibrio tra l’irradiazione anteriore e posteriore”, ha dichiarato Chakraborty. “La produzione di energia dal modulo fotovoltaico ha mostrato variazioni minime per angoli di inclinazione compresi tra 13 e 45 gradi in questa configurazione sperimentale, tenendo conto di un’incertezza di misura del 5%”.
Il team di ricerca ha presentato i suoi risultati nello studio “Tilt angle optimization for bifacial PV module: Balancing direct and reflected irradiance on white painted ground surfaces”, pubblicato su Applied Energy.
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