Studio dimostra che sistema biosolare su tetti è vantaggioso per produzione di energia elettrica

Uno studio condotto da ricercatori della University of Technology di Sydney suggerisce che un sistema “biosolare” su tetto – che combina un impianto solare installato su un tetto parzialmente o completamente coperto di vegetazione – fornisce miglioramenti significativi nell’efficienza dei pannelli e nella produzione di energia.

“Quando i pannelli solari si riscaldano oltre i 25℃, la loro efficienza diminuisce notevolmente”, hanno dichiarato i ricercatori. “I tetti verdi moderano le temperature dei tetti, quindi volevamo scoprire se i tetti verdi potessero aiutare a risolvere il problema del calore che riduce la produzione dei pannelli solari”.

Il team di ricerca, che comprendeva anche accademici dell’Università di Canberra e della Charles Sturt University, ha messo a confronto un sistema fotovoltaico convenzionale su tetto con un sistema combinato di pannelli solari e tetto verde integrato per un periodo di otto mesi comprendente sia il periodo estivo che quello invernale.

I due edifici utilizzati nello studio hanno la stessa altezza, dimensione e forma e si trovano uno accanto all’altro nel quartiere centrale degli affari di Sydney. Entrambi i tetti hanno una superficie di circa 1.860 m2 , con circa un terzo coperto da pannelli solari. La vegetazione copriva circa il 78% del tetto verde e i pannelli solari coprivano il 40% di quest’area piantumata.

Sia il tetto verde che quello convenzionale impiegavano quattro inverter trifase SolarEdge con un’efficienza del 98%. Il tetto verde comprendeva 335 pannelli SunPower Maxeon da 395 W, per una dimensione totale del sistema di 132,33 kW. Il tetto convenzionale ha utilizzato 346 pannelli LG da 320 W, con una potenza nominale di picco di 110,72 kW.

“Abbiamo misurato l’impatto sulla biodiversità e sulla produzione solare, nonché il modo in cui le piante hanno affrontato l’installazione dei pannelli sopra di loro”, hanno dichiarato i ricercatori, sottolineando che il tetto verde ha ridotto le temperature superficiali fino a 9,63 C per i pannelli solari e 6,93 C per le superfici del tetto.

Il team di ricerca ha dichiarato che la riduzione della temperatura ha consentito di migliorare significativamente l’efficienza dei pannelli solari, aumentando la generazione solare e la produzione complessiva di energia.

“L’abbassamento delle temperature ha aumentato la produzione massima dei pannelli solari del 21-107%, a seconda del mese”, hanno spiegato. “La modellazione delle prestazioni indica che un tetto verde estensivo nel centro di Sydney può, in media, produrre il 4,5% di elettricità in più a qualsiasi livello di luce”.

I ricercatori hanno detto che i benefici della combinazione di pannelli solari e tetto vivente si sono estesi oltre l’aumento della produzione di energia, con la vegetazione sul tetto biosolare che è fiorita nelle aree direttamente sotto e intorno ai pannelli solari.

“Questo è stato sorprendente”, hanno detto. “Non ci si aspettava che le piante preferissero le aree ombreggiate sotto i pannelli a quelle aperte. Questo dimostra che l’ombreggiatura dei pannelli solari non impedisce la crescita di giardini pensili pieni e sani”.

Inoltre, il tetto verde ha ospitato più specie di uccelli e insetti rispetto al tetto convenzionale, ha ridotto il deflusso delle acque piovane e ha isolato l’edificio dalle temperature estreme.

Un altro gruppo di ricerca, guidato dal KWR Water Research Institute dei Paesi Bassi, ha recentemente studiato come un tetto verde-blu (BGR) possa agire come agente di raffreddamento per gli impianti fotovoltaici su tetto e ha scoperto che questo tipo di tetto può abbassare la temperatura della superficie del tetto fino a 4,64 C rispetto a un tetto bituminoso convenzionale (BiR).