Un gruppo di scienziati dell’Università di Wollongong a Dubai ha proposto un nuovo approccio per l’implementazione della tecnologia di protezione diretta dai fulmini in siti che ospitano impianti fotovoltaici con orientamento est-ovest e con spazi limitati tra i pannelli.
I ricercatori hanno spiegato che l’integrazione della protezione diretta dai fulmini in questo tipo di impianti solari è difficile in termini di conformità ai requisiti del Sistema Terminale di Terra (ETS) e di protezione diretta dai fulmini, in particolare 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 dichiarato il gruppo. “Le equazioni fornite dal documento consentono agli ingegneri di configurare la configurazione del pannello per gli orientamenti est e ovest utilizzando solo tre serie di dati, garantendo al contempo la conformità con le protezioni contro i fulmini diretti”.
Nell’articolo “A novel lightning mast layout to Eliminate Shading Effect on PV panels”, pubblicato su Electric Power Systems Research, il gruppo di ricerca spiega che le soluzioni convenzionali per la protezione dai fulmini, come le installazioni di pali alti, possono provocare una notevole ombreggiatura dei pannelli, mentre l’approccio proposto consente una corretta disposizione in acciaio dei pannelli per soddisfare gli standard di protezione dai fulmini senza alcuna ombreggiatura.
“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 pali parafulmine non è fattibile senza causare ombreggiamenti sui pannelli”, hanno dichiarato gli studiosi, sottolineando che gli ombreggiamenti possono portare a punti caldi e a una riduzione dell’efficienza dei pannelli. “L’approccio innovativo prevede l’installazione di pali parafulmine orizzontali lungo la lunghezza del pannello, anziché verticali”.
Il sistema proposto utilizza anche aste orizzontali fatte di cinghie di rame attaccate alla struttura di supporto in acciaio dei pannelli. “Questa configurazione fa sì che la lunghezza dell’asta di rame orizzontale sia ridotta e vari a seconda della lunghezza del pannello”, sottolineano gli studiosi. “Queste lunghezze si basano sui pannelli fino a 600 W presenti sul mercato attuale”.
Hanno inoltre avvertito che la cinghia di rame, l’asta o il filo di schermatura selezionati non devono cedere sotto il proprio peso o in condizioni di vento forte e hanno detto che gli sviluppatori del progetto potrebbero anche prendere in considerazione l’utilizzo di aste di acciaio rivestite di rame che soddisfano la necessaria capacità di trasporto della corrente e sono resistenti ai danni dell’energia dei fulmini. “Questi tipi di aste o cinghie offrono una forte resistenza alla trazione”, hanno dichiarato. “La distanza tra i conduttori di caduta deve essere conforme agli standard e alle politiche pertinenti, come indicato nel riferimento”.
Secondo il gruppo di ricerca, le linee guida proposte possono offrire un’adeguata protezione dai fulmini contro il rischio di danni durante i temporali e contribuire a ridurre i costi della rete di terra.
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