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Allora cercherò di fare un pò di chiarezza anche se mi sembra che il forum abbia già recepito gran parte delle informazioni.
Naturalmente i moduli TERMOFOTOVOLTAICI operano con una simultanea conversione di energia radiante in energia elettrica
ed energia termica.
E' abbastnaza intuibile, le celle fotovoltaiche generalmente convertono dal 13 al 18 % dell'energia radiante incidente in corrente continua, il resto chiaramente resta intrappolato nella cella ( a parte un 5-10% perso per parziale riflessione) e va ad aumentarne la temperatura.
La cella FTV normalmente di colore argenteo è resa selettiva alla captazione della luce incidente attraverso varie tecniche, di cui la più comune resta la deposizione di TiO2 (biossido di titanio) come antiriflettente.
Questo fa della cella un corpo nero con una selettività per la luce irraggiata di circa il 93-95 %.
Ovvero efficienza analoga al rame o alluminio rivestiti usati per gli assorbitori solari.
L'energia non convertita come si diceva non sparisce ma va in calore, deleterio per l'efficienza di conversione delle celle FTV.
Di seguito alcuni dati commerciali sull'andamento POTENZA / TEMPERATURA di brand noti :
SANYO con la tecnologia HIP perde 0.3 %/°C
KYOCERA policristallino perde 0.36 %/°C
PHOTOWATT policristallino perde 0.43 %/°C
SHARP, SHOTT, MITSUBISHI perde 0.5 %/°C
HELIOS perde 0.6 %/°C .
Ora chiaramente tutti sappiamo che le potenze di picco fotovoltaiche sono misurate a STC ovvero 25°C e 1000W di irraggiamento simulati in laboratorio.
Ugualmente vi possiamo confermare quanto già intuite che le temperature di equilibrio delle celle con i 1000 W di irraggiamento
ovvero solleone a giugno non sono di 25° C.
Esse dipendono da una serie di fattori , quali ventilazione, tipo di posa, tipo di modulo , temperatura ambiente e latitudine.
Dall nosta esperienza nel nord Italia con un mix di prodotti FTV e mix di pose le temperature monitorate si aggirano dai
65° ai 90 ° nei mesi estivi, con 45° nei mesi invernali.
Grazie ad una nostra installazione per pompaggio solare in Senegal abbiamo avuto modo di misurare anche 125° su un pannello in quella situazione, con ovvi riscontri negativi sulla conversione.
Ora raffredando il pannello è chiaro che recupererò efficienza di conversione.
L'efficienza globale recuperata dipenderà oltre che dai parametri sopra esposti , anche dalla temperatura a cui manterrò il mio pannello termofotovoltaico e questa sarà funzione della temperatura a cui vorrò il calore recuperato.
Nella media dei casi avremo incrementi di efficienza elettrica che possono spaziare dal 16- 20% al nord Italia passando per un 30 % al Sud
sino alla situazione sopra esposta in Senegal dove l'ncremento rasentava il 40-45%.
Chiaramente ora affrontiamo il come usare questo calore.
La casistica più favorevole è l'installazione su piscine, in quanto esse devono garantire i ricambi d'acqua per motivi igienici alimentandosi dalla rete a 14°C e portandola a temperatura confort di 25° con consumi costanti di calore su base annua.
In tal caso forniamo calore a bassissima T ottenendo allo stesso tempo il massimo di efficienza di conversione.
Secondo tipo di applicazione, è il caso in cui io possa interfacciare l'impianto dal punto di vista termico con il sistema radiante di un edificio (radiante a soffitto / parete / pavimento ma comunque a bassa T).
In tal caso in fase invernale scarico tutto il calore generato (in genere il mio impianto radiante lavorerà max sui 27°C)
con economia lato termico , in fase estiva accumulerò (come su tradizionale termico) il calore per il sanitario e poi ragioniamo come possiamo smaltire l'eccesso.
Se uso un sistema a svuotamento potrei fermarmi qua , ad una certa T dell'acqua del mio bollitore la pompa di mandata si ferma
l'impianto si svuota e l'impianto torna ad essere un fotovoltaico normale con i suoi difetti (ho però un solare termico invernale di potenza, ed estivo per il sanitario).
Altrimenti più ragionevolmente posso dissipare l'eccesso di calore per capitalizzare l'incemento estivo di efficieza con vari modi, quali sonda geotermica verticale od orizzontale (ovviamente se già presenti nel mio sistema) con l'emungimento di acqua di falda ove disponibile e permesso.
Qui voglio spezzare una lancia a favore dell'acqua di falda: il pricipio di prendere dal suolo dell'acqua e rimandarla al suolo leggermente riscaldata in un pozzo perdente dopo passaggio in circuito chiuso , non inquina l'acqua altro che termicamente, non abbassa le falde, ed ottiene lo stesso risultato macroscopico dopo 10 m di raggio dalla captazione di una sonda geotermica.
Quasi sempre l'acqua captata è delle prime falde acquifere(poca profonfità
e dunque non idonea a consumo umano (batteriologicamente inquinata , come è ovvio vista la profondità esigua), risultato non faccio altro che traferire calore al terreno che vista la sua inerzia non se ne accorge neppure.
Tornando ai sistemi per smaltire l'eccesso di calore: semplice fan coil o per impianti di una certa dimensione piccola torre evaporativa.
Così facendo ho il calore che voglio alla T che preferisco e incemento l'efficienza di conversione.
Attenzione che in tal modo l'integrazione architettonica non è più un problema, e non devo garantire pose particolari per ottenere la ventilazione con scarsi risultati (dalla nostra esperienza) , ma ho addirittura il tetto o la facciata condizionati in modo tale che sarà ridotto il calore che da quel lato (di solito il più esposto) mi entra nell'edificio.
Dulcis in fundo per impianti industriali a terrazza piana questo sistema porta in gioco la SOFT CONCENTRATION (150kWp già realizzati e 150 in installazione a Giugno) , ovvero la possibilità di riversare sul pannello ora raffreddato un eccedenza di irraggiamento sino al 35% , incrementandone le prestazioni con un costo estremamente basso.
Cosa non conveniente senza operare un raffreddamento (perderei tutto per l'incremento di T) .
Un accenno alla trigenerazione, ovvero accoppiare assorbitore a bromuro di lito in estivo per fare freddo.
Allo stato attuale non per i piccoli impianti , solo dai 50 kWp in su soprattutto se concentrati .
Motivi complicazione impiantistica e costi troppo elevati per le piccole taglie, comunque la situazione sta migliorando.
Spero di essere stato chiaro in caso negativo son odisponibile ad ulteriori approfondimenti.
Eros Miani
Naturalmente i moduli TERMOFOTOVOLTAICI operano con una simultanea conversione di energia radiante in energia elettrica
ed energia termica.
E' abbastnaza intuibile, le celle fotovoltaiche generalmente convertono dal 13 al 18 % dell'energia radiante incidente in corrente continua, il resto chiaramente resta intrappolato nella cella ( a parte un 5-10% perso per parziale riflessione) e va ad aumentarne la temperatura.
La cella FTV normalmente di colore argenteo è resa selettiva alla captazione della luce incidente attraverso varie tecniche, di cui la più comune resta la deposizione di TiO2 (biossido di titanio) come antiriflettente.
Questo fa della cella un corpo nero con una selettività per la luce irraggiata di circa il 93-95 %.
Ovvero efficienza analoga al rame o alluminio rivestiti usati per gli assorbitori solari.
L'energia non convertita come si diceva non sparisce ma va in calore, deleterio per l'efficienza di conversione delle celle FTV.
Di seguito alcuni dati commerciali sull'andamento POTENZA / TEMPERATURA di brand noti :
SANYO con la tecnologia HIP perde 0.3 %/°C
KYOCERA policristallino perde 0.36 %/°C
PHOTOWATT policristallino perde 0.43 %/°C
SHARP, SHOTT, MITSUBISHI perde 0.5 %/°C
HELIOS perde 0.6 %/°C .
Ora chiaramente tutti sappiamo che le potenze di picco fotovoltaiche sono misurate a STC ovvero 25°C e 1000W di irraggiamento simulati in laboratorio.
Ugualmente vi possiamo confermare quanto già intuite che le temperature di equilibrio delle celle con i 1000 W di irraggiamento
ovvero solleone a giugno non sono di 25° C.
Esse dipendono da una serie di fattori , quali ventilazione, tipo di posa, tipo di modulo , temperatura ambiente e latitudine.
Dall nosta esperienza nel nord Italia con un mix di prodotti FTV e mix di pose le temperature monitorate si aggirano dai
65° ai 90 ° nei mesi estivi, con 45° nei mesi invernali.
Grazie ad una nostra installazione per pompaggio solare in Senegal abbiamo avuto modo di misurare anche 125° su un pannello in quella situazione, con ovvi riscontri negativi sulla conversione.
Ora raffredando il pannello è chiaro che recupererò efficienza di conversione.
L'efficienza globale recuperata dipenderà oltre che dai parametri sopra esposti , anche dalla temperatura a cui manterrò il mio pannello termofotovoltaico e questa sarà funzione della temperatura a cui vorrò il calore recuperato.
Nella media dei casi avremo incrementi di efficienza elettrica che possono spaziare dal 16- 20% al nord Italia passando per un 30 % al Sud
sino alla situazione sopra esposta in Senegal dove l'ncremento rasentava il 40-45%.
Chiaramente ora affrontiamo il come usare questo calore.
La casistica più favorevole è l'installazione su piscine, in quanto esse devono garantire i ricambi d'acqua per motivi igienici alimentandosi dalla rete a 14°C e portandola a temperatura confort di 25° con consumi costanti di calore su base annua.
In tal caso forniamo calore a bassissima T ottenendo allo stesso tempo il massimo di efficienza di conversione.
Secondo tipo di applicazione, è il caso in cui io possa interfacciare l'impianto dal punto di vista termico con il sistema radiante di un edificio (radiante a soffitto / parete / pavimento ma comunque a bassa T).
In tal caso in fase invernale scarico tutto il calore generato (in genere il mio impianto radiante lavorerà max sui 27°C)
con economia lato termico , in fase estiva accumulerò (come su tradizionale termico) il calore per il sanitario e poi ragioniamo come possiamo smaltire l'eccesso.
Se uso un sistema a svuotamento potrei fermarmi qua , ad una certa T dell'acqua del mio bollitore la pompa di mandata si ferma
l'impianto si svuota e l'impianto torna ad essere un fotovoltaico normale con i suoi difetti (ho però un solare termico invernale di potenza, ed estivo per il sanitario).
Altrimenti più ragionevolmente posso dissipare l'eccesso di calore per capitalizzare l'incemento estivo di efficieza con vari modi, quali sonda geotermica verticale od orizzontale (ovviamente se già presenti nel mio sistema) con l'emungimento di acqua di falda ove disponibile e permesso.
Qui voglio spezzare una lancia a favore dell'acqua di falda: il pricipio di prendere dal suolo dell'acqua e rimandarla al suolo leggermente riscaldata in un pozzo perdente dopo passaggio in circuito chiuso , non inquina l'acqua altro che termicamente, non abbassa le falde, ed ottiene lo stesso risultato macroscopico dopo 10 m di raggio dalla captazione di una sonda geotermica.
Quasi sempre l'acqua captata è delle prime falde acquifere(poca profonfità
e dunque non idonea a consumo umano (batteriologicamente inquinata , come è ovvio vista la profondità esigua), risultato non faccio altro che traferire calore al terreno che vista la sua inerzia non se ne accorge neppure.Tornando ai sistemi per smaltire l'eccesso di calore: semplice fan coil o per impianti di una certa dimensione piccola torre evaporativa.
Così facendo ho il calore che voglio alla T che preferisco e incemento l'efficienza di conversione.
Attenzione che in tal modo l'integrazione architettonica non è più un problema, e non devo garantire pose particolari per ottenere la ventilazione con scarsi risultati (dalla nostra esperienza) , ma ho addirittura il tetto o la facciata condizionati in modo tale che sarà ridotto il calore che da quel lato (di solito il più esposto) mi entra nell'edificio.
Dulcis in fundo per impianti industriali a terrazza piana questo sistema porta in gioco la SOFT CONCENTRATION (150kWp già realizzati e 150 in installazione a Giugno) , ovvero la possibilità di riversare sul pannello ora raffreddato un eccedenza di irraggiamento sino al 35% , incrementandone le prestazioni con un costo estremamente basso.
Cosa non conveniente senza operare un raffreddamento (perderei tutto per l'incremento di T) .
Un accenno alla trigenerazione, ovvero accoppiare assorbitore a bromuro di lito in estivo per fare freddo.
Allo stato attuale non per i piccoli impianti , solo dai 50 kWp in su soprattutto se concentrati .
Motivi complicazione impiantistica e costi troppo elevati per le piccole taglie, comunque la situazione sta migliorando.
Spero di essere stato chiaro in caso negativo son odisponibile ad ulteriori approfondimenti.
Eros Miani
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