Vengono ormai considerati in maniera unanime utili, se non addirittura essenziali sotto molti aspetti. Ci riferiamo ovviamente ai pannelli solari. Degli stessi conosciamo quindi ormai molte caratteristiche, da quelle dimensionali a quelle operative, ma un altro fattore che non dovremmo dimenticare di considerare è quello dei pannelli fotovoltaici rendimento.
Pannelli fotovoltaici rendimento, cosa significa?
Per rendimento dei pannelli solari si intende la quantità di energia solare che colpisce il pannello e viene convertita in energia elettrica dal silicio monocristallino presente sulla superficie dello stesso.
Il rendimento è quindi espresso come percentuale della quantità totale di energia solare che colpisce la superficie del pannello e che viene dallo stesso convertita in energia elettrica utilizzabile.
Per fare un esempio pratico, potremmo considerare un pannello solare con un rendimento del 15%, valore medio per molti produttori.
Questo numero indica che il 15% dell’energia solare che colpisce il pannello viene convertita in energia elettrica utilizzabile, mentre la restante parte verrà dispersa in vari modi (riflessione, perdita energetica, dispersione per calore etc).
Ne consegue quindi che, nel momento in cui andiamo a confrontare più pannelli di vari brand, dovremo fare attenzione a quelli che presentano un rendimento più alto.
Top di categoria, in questa classifica sono i pannelli solari EcoFlow, che presentano un rendimento che raggiunge quasi il 24%.
Facile quindi capire, che, soprattutto considerato per tutto il tempo di vita utile di un pannello solare, una differenza di qualche punto percentuale possa essere davvero importante.
Quali sono i fattori che influenzano il rendimento pannelli solari?
Il rendimento dei pannelli solari è influenzato da molte variabili, di cui solo una parte sono controllabili dall’utente.
A concorrere al rendimento finale del pannello fotovoltaico contribuiscono diversi fattori:
- qualità e tipologia delle celle solari
- temperatura
- angolo di inclinazione
- orientamento
- presenza di ostacoli naturali o artificiali
- condizioni atmosferiche
- intensità della luce solare
- stato di pulizia dei pannelli
Tanti fattori, che presi singolarmente o in gruppo possono influenzare in maniera importante le prestazioni totali del pannello solare.
Scopriamoli singolarmente.
Qualità e tipologia delle celle solari
Il pannello solare basa tutto il suo processo di trasformazione sulle celle solari. Questo componente indispensabile è solitamente realizzato in silicio monocristallino o policristallino.
I pannelli più performanti sono realizzati con celle di silicio monocristallino, lo stesso può essere poi più o meno “raffinato”, al fine di garantire prestazioni migliori.
I pannelli EcoFlow sono, ad esempio, realizzati in silicio monocristallino di primissima qualità al fine di poter generare il miglior rendimento possibile, tenendo conto anche della resistenza del pannello stesso a shock atmosferici, termici e colpi (questi ultimi soprattutto nel caso di pannelli solari portatili).
Temperatura
Le temperature elevate possono ridurre anche in maniera importante il rendimento dei pannelli solari. Ciò avviene in quanto, quando sono sottoposti a temperature elevate i pannelli solari tendono a diventare maggiormente resistivi.
Questo aumento “ di resistenza” va a ostacolare la conversione dell’elettricità riducendo le prestazioni e il rendimento del pannello solare.
L’aumento della temperatura ambientale può poi influire anche sul tasso di esposizione del pannello, riducendo ulteriormente il rendimento dello stesso.
I pannelli solari, al contrario di quanto si possa comunemente pensare, non risentono invece delle temperature rigide.
Angolo di inclinazione
Questo punto è legato, almeno in parte al precedente.
Anche l’angolo di inclinazione può infatti avere un impatto significativo sul rendimento del pannello solare stesso e anche della temperatura dei pannelli.
L’angolo d’inclinazione ottimale non è un valore standard, ma dipende dalla latitudine a cui è situata l’abitazione. Per una valutazione “manuale” dell’angolo si può verificare la latitudine in gradi della stessa (anche tramite una ricerca su Google) ed aggiungere al numero trovato un coefficiente fisso pari a circa 12 gradi.
Il valore trovato garantisce che i pannelli solari ricevano la massima esposizione alla luce solare durante l’anno.
Se infatti i pannelli dovessero essere inclinati troppo o troppo poco, la loro efficienza diminuirà.
Orientamento dei pannelli solari in funzione del rendimento
L’orientamento dei pannelli solari è probabilmente uno dei fattori principali in funzione del loro rendimento.
Ecco quindi che i pannelli, almeno nel nostro paese dovrebbero essere rivolti verso Sud, direzione da cui proviene per la gran parte della giornata l’illuminazione solare.
In questo modo i pannelli solari potranno ottenere la massima esposizione in termini di durata e potenza possibile.
Orientamenti alternativi sono consigliabili solo quando il posizionamento verso sud è precluso. In questo caso si può optare per un orientamento est-ovest, evitando l’esposizione a nord.
Presenza di ostacoli naturali o artificiali
Potrebbe sembrare un punto ovvio, ma è sempre bene prestare attenzione allo stesso.
Eventuali ostacoli artificiali (altre case o edifici) o naturali (dalla collina all’albero) possono ridurre in maniera notevole il tempo di esposizione del nostro pannello solare al sole e quindi conseguentemente il rendimento dello stesso durante il giorno.
In caso di ostacoli non rimovibili, sarà quindi necessario fare qualche simulazione e analisi per capire quanto i pannelli solari verrebbero ombreggiati e per quanto tempo.
Per gli ostacoli naturali “viventi” ad esempio alberi, sarà poi importante fare anche una previsione futura, considerando quanto gli stessi possano crescere nel tempo.
Condizioni atmosferiche
Probabilmente il parametro su cui si ha il minor controllo di questa lista. Le condizioni atmosferiche avverse possono andare ad azzerare le prestazioni e il rendimento dei pannelli solari.
Si tratta ovviamente di qualcosa su cui non possiamo intervenire, ma è comunque qualcosa di cui tenere conto in fase di progettazione, in modo da calibrare il numero di pannelli, l’eventuale presenza di una batteria o Power Station e il livello di dipendenza che si dovrà mantenere verso la fornitura elettrica nazionale.
Intensità della luce solare
L’intensità della luce solare ha un impatto diretto sul rendimento dei pannelli fotovoltaici. A una maggior intensità della luce solare corrisponde infatti un maggior rendimento del pannello stesso.
L’intensità della luce solare è un parametro che varia anche in maniera notevole con l’alternarsi delle stagioni.
Si tratta quindi di un altro parametro da valutare con attenzione durante la progettazione del pannello fotovoltaico, soprattutto se l’uso previsto è quello di totale autonomia dalla fornitura di rete elettrica nazionale (il classico fotovoltaico a isola).
Stato di pulizia dei pannelli
Il livello di pulizia del pannello è determinante per il rendimento dello stesso.
La presenza sul pannello di polvere, sporco, deiezioni di animali, neve e altri “oggetti” va a far calare in maniera drastica se non addirittura azzerare, le prestazioni energetiche e il rendimento del pannello fotovoltaico stesso.
Questi ostacoli si vanno infatti a frapporre tra il sole e il pannello stesso, andando ad azzerare, almeno per la zona ombreggiata il rendimento del pannello.
La soluzione è quindi quella di provvedere ad una pulizia periodica del pannello stesso, almeno una volta all’anno, magari al termine della stagione autunnale o nelle prime fasi della primavera.
Rendimento medio dei pannelli solari
Come si può facilmente intuire sono molti i fattori che concorrono nel rendimento finale del pannello solare. Alcuni di questi fattori sono sotto il nostro controllo, altri li potremo solo considerare in fase di pianificazione dell’impianto.
Indipendentemente dai fattori esterni rimane comunque sempre conveniente scegliere pannelli solari ad alto rendimento, al fine di minimizzare i fattori esterni che possono ridurre lo stesso e poterci garantire la quantità di energia che serve per le nostre esigenze immediate, come conservazione nelle Power Station e da eventualmente vendere all’operatore di rete in caso di surplus energetico.
