Gli scienziati dell’Università Van Yuzuncu Yil in Turchia hanno condotto uno studio sperimentale sui sistemi fotovoltaici montati su canali (CM-PV) per misurare gli angoli di inclinazione ideali per l’installazione.
“I sistemi di pannelli CM-PV presentano diversi vantaggi. Grazie al raffreddamento evaporativo, l’efficienza del pannello aumenta con la diminuzione della sua temperatura e non è necessaria alcuna fonte di energia esterna per questo processo di raffreddamento”, ha dichiarato il team di ricerca. Inoltre, evita l’occupazione di terreni che possono essere utilizzati per scopi diversi, come l’agricoltura e l’edilizia”. L’ombra creata dai pannelli sulla superficie dell’acqua protegge la qualità dell’acqua riducendo la formazione di alghe nel canale e contribuisce al risparmio idrico evitando l’evaporazione”.
Per testare le prestazioni del sistema CM-PV, il team ha costruito due strutture di canale a forma di semicilindro con dimensioni di 200 cm × 100 cm × 50 cm. Per simulare il flusso d’acqua in ciascun canale, sono state utilizzate due pompe con una capacità di 35 L/min. I pannelli fotovoltaici policristallini con una potenza di 250 W sono stati posizionati su queste strutture con angoli di 8°, 23° e 38°.
I test sono stati condotti nel campus dell’Università Van Yuzuncu Yil. I dati iniziali sono stati rilevati alle 07:45 del mattino, quindi sono stati ottenuti e registrati ogni 20 minuti a partire dalle 08:00. L’ultimo dato del giorno è stato rilevato alle 18:00.
“I pannelli collocati sul canale e a terra sono stati posizionati con lo stesso angolo di inclinazione: 8° di inclinazione nel primo esperimento, 23° di inclinazione nel secondo esperimento e 38° di inclinazione nel terzo esperimento. Ogni esperimento è stato condotto per un giorno. Questo gruppo di esperimenti è stato condotto consecutivamente il 23-25 luglio 2024”, spiegano gli studiosi.
La loro analisi ha mostrato che, con un angolo di inclinazione di 8°, i pannelli CM-PV hanno dimostrato temperature superficiali fino a 6,33 C inferiori a quelle dei pannelli montati a terra, con una differenza media di 4,2 C. Nel caso di 23°, la differenza massima è stata di 5,1 C e la differenza media di 3,3 C, mentre nel caso di 38°, è stata rispettivamente di 5,43 C e 3,78 C.
I pannelli CM-PV sono risultati costantemente superiori alle controparti montate a terra in termini di efficienza energetica, con miglioramenti massimi dell’efficienza dell’1,86% a 8°, dell’1,05% a 23° e dell’1,3% a 38° di inclinazione.
“I sistemi CM-PV hanno ridotto in modo significativo l’evaporazione dell’acqua. Ad esempio, con un’inclinazione di 8°, sono evaporati 6 L di acqua, mentre 10 L sono evaporati in un canale non ombreggiato. Questo schema si è mantenuto per diversi gradi di inclinazione, illustrando l’efficacia dell’ombreggiatura indotta dai pannelli”, ha concluso il gruppo. “Nel confronto di vari angoli di inclinazione all’interno dei sistemi CM-PV, l’inclinazione di 8° ha dimostrato costantemente prestazioni migliori. Ha portato a una riduzione delle temperature superficiali, a una minore evaporazione e a un aumento dell’efficienza rispetto alle disposizioni a 23° e 38°. Le variazioni di efficienza tra gli angoli di inclinazione hanno raggiunto un massimo dell’1,7%, favorendo l’inclinazione ridotta”.
I risultati sono stati presentati in “An experimental performance analysis of canal-mounted photovoltaic systems regarding energy production and water conservation”, pubblicato su Solar Energy.
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