Le strutture 3D migliorano la resa dei pannelli fotovoltaici

Le strutture 3D migliorano la resa dei pannelli fotovoltaici

I ricercatori del MIT sperimentano nuove strutture fotovoltaiche tridimensionali, che hanno una resa energetica superiore a quella dei tradizionali pannelli planari

di Andrea Bai pubblicata il , alle 14:47 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di ricercatori del MIT ha lavorato ad un progetto di ricerca per lo studio di strutture tridimensionali da utilizzare per la progettazione di celle solari, scostandosi così in maniera piuttosto sensibile dai tradizionali pannelli solari di tipo planare.

Jeffrey Grossman, responsabile del progetto e Carl Richard Soderberg Career Development Associate Professor di ingegneria energetica al MIT ha quindi disegnato moduli fotovoltaici somiglianti a piccole torri verticali che sono stati capaci di incrementare la produzione di energia grazie proprio all'inserimento di superfici verticali.

I ricercatori hanno effettuato una serie di simulazioni al computer per testare i possibili progetti in diverse condizioni climatiche, a seconda delle stagioni e in relazione a varie latitudini. Una volta ottenuto l'esito delle simulazioni, il team ha realizzato tre modelli differenti per provarli sul tetto del laboratorio del MIT. Le strutture variano da una semplice forma cubica ad una struttura più complessa a fisarmonica.

I risultati della sperimentazione pratica hanno mostrato che le strutture 3D sono state capaci di erogare un'energia dal doppio a venti volte superiore ai tradizionali pannelli solari con la stessa area. I ricercatori del MIT spiegano che l'incremento della produzione energetica è dovuto alle superfici verticali che consentono di raccogliere in maniera più efficace la luce solare nei periodi invernali e nelle fasi di alba e tramonto, quando il sole resta più basso sull'orizzonte.

Commenta Grossman: "Credo che questo approccio possa diventare un elemento importante nel futuro del fotovoltaico. 10 anni fa questa idea non sarebbe stata giustificabile economicamente per via del costo dei moduli ma adesso il costo per le celle di silicio è una frazione del costo complessivo, con un trend che continuerà verso il basso nel prossimo futuro".

I ricercatori aggiungono inoltre che forme tridimensionali più complesse sono in grado di erogare dal 10% al 15% di energia in più rispetto a quelle sperimentate, ma tuttavia queste strutture risulterebbero più difficili e più costose da produrre. I ricercatori del MIT cercheranno ora di capire come un gruppo di queste strutture tridimensionali possa essere in grado di operare congiuntamente in situazioni differenti, in modo particolare quando le torri proiettano ombra le une sulle altre a seconda della posizione del sole nei vari momenti della giornata.

11 Commenti
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+Benito+29 Marzo 2012, 15:31 #1
A parte il titolo che fa pensare ad altro piuttosto che all'orientamento dei pannelli (che rimangono piani), anche la notizia è una non-notizia, nel senso che per una volta il grande MIT ha scoperto l'acqua calda, visto che come si sa benissimo nel settore a seconda della latitudine esiste un ottimo angolo di installazione sia in orizzontale che in verticale, e che il massimo si ottiene con l'inseguimento.
Peccato che in italia sia vietato installare i pannelli con angolazioni diversi da quelli della copertura su cui sono installati e (per fortuna) le installazioni nei campi sono sempre più vincolate anch'esse.
Mparlav29 Marzo 2012, 15:54 #2
Non è vietato installare in Italia angolazioni diverse da quelle del tetto: dipende dai regolamenti edilizi comunali e legislazioni regionali.
In generale: stesso angolo del tetto e superficie, fino ad un tot di kW, basta l'attività libera.
Per angoli diversi, superfici maggiori e kW ci vuole DIA/SCIA.

Se nuovo edificio, si passa dal PdC, e ci sono delle linee guida per diminuire l'impatto visivo delle superfici riflettenti (esempio, parapetto di altezza adeguata, evitare i torrini e strutture sporgenti, etc)

In aree di tipo A, vincoli paesaggistici ed architettonici, ci vuole il parere preventivo.

Tornando alla notizia, una struttura reticolare complessa per aumentare la captazione, vista così non mi colpisce particolarmente. Se inquadrata in un discorso più ampio, tipo struttura eolica ad asse verticale, o pannelli frangisole fotovoltaici, diventa più interessante.
+Benito+29 Marzo 2012, 16:04 #3
No dal DPR59 è necessario installare i pannelli con la stessa inclinazione della falda. Nessuna regione o comune o altro può definire standard meno stringenti di quelli definiti da organi dello Stato.
Mparlav29 Marzo 2012, 16:21 #4
Originariamente inviato da: +Benito+
No dal DPR59 è necessario installare i pannelli con la stessa inclinazione della falda. Nessuna regione o comune o altro può definire standard meno stringenti di quelli definiti da organi dello Stato.


Avrai notato che quelle che ho citato sono proprio le linee guida nazionali:
http://www.fotovoltaiconorditalia.i...ri-fotovoltaici
Space9929 Marzo 2012, 17:50 #5
Concordo con Mparlav..si può installare anche non complanare,ma poi il gse....
Cmq pensavo anch'io ad una struttura tridimensionale....dentro la cella pero',sò che esiste già ,ma c'è ancora da lavorarci su parecchio.

La torretta la vedrei bene con mix di monocristallino e film sotttie per i pannelli che guardano in basso.E comunque sta cosa sicuramente avrà un inseguitore, uno solo per tutta la torre.
Space9929 Marzo 2012, 17:55 #6
... e forse , mantenedo la stessa struttura e inserendo qualche specchio nella torre per creare qualche riflessione piu' spinta ...dico forse costerebbe di meno e renderebbe di piu'...boh...cmq bene così, avanti tutta con la sperimentazione
Mparlav29 Marzo 2012, 18:42 #7
Originariamente inviato da: Space99
Concordo con Mparlav..si può installare anche non complanare,ma poi il gse....
Cmq pensavo anch'io ad una struttura tridimensionale....dentro la cella pero',sò che esiste già ,ma c'è ancora da lavorarci su parecchio.

La torretta la vedrei bene con mix di monocristallino e film sotttie per i pannelli che guardano in basso.E comunque sta cosa sicuramente avrà un inseguitore, uno solo per tutta la torre.


Con +Benito+ abbiamo espresso concetti molto vicini, e preferisco essere più chiaro (purtroppo è materia ampia e non facilmente riassumibile in un posti di 5 righe)

Quando dice che se il tetto è inclinato, il pannello ha la stessa inclinazione, è giustissimo e qui non si scappa.

Ma ci anche i tetti piani

E su quelli i pannelli posso metterli, non complanari, usando l'angolo più idoneo, MA con tutte le accortezze per diminuire l'impatto visivo (vedi esempio discorso parapetto).

Una torre con pannelli 3D come in quello studio del MIT sul tetto di un condominio puoi anche scordartela, e per fortuna dico

Ma se guardiamo i frangisole fotovoltaici, dico che l'idea c'è su cui lavorare.
+Benito+29 Marzo 2012, 22:00 #8
ok per i tetti piani, per estrazione sociale qui in pratica non esistono

Sui frangisole FV sono un po' scettico, se parli di schermi esterni per edifici vetrati, perchè andare a manutenere un impianto elettrico su una facciata in generale non è per nulla agevole.

Comunque l'articolo che hai linkato è superato visto che sono stati emessi provvedimenti successivi, qui per star dietro al legislatore ormai ci vuole una veggente
Mparlav30 Marzo 2012, 09:19 #9
Originariamente inviato da: +Benito+
ok per i tetti piani, per estrazione sociale qui in pratica non esistono

Sui frangisole FV sono un po' scettico, se parli di schermi esterni per edifici vetrati, perchè andare a manutenere un impianto elettrico su una facciata in generale non è per nulla agevole.

Comunque l'articolo che hai linkato è superato visto che sono stati emessi provvedimenti successivi, qui per star dietro al legislatore ormai ci vuole una veggente


Gli schermi esterni (frangisole) si sono già diffusi negli anni passati (ci sono quelli della SCHUKO), ma ora con l'obbligo di tirar fuori il 20% da fonti rinnovabili nelle nuove costruzioni è un problema, figuriamoci quando si passerà al 30 e 40%: una villetta bifamiliare con tetto a falde è uno scherzo.

Per un condominio di 9 piani e 30 appartamenti (a tetto piano ), il discorso si fa' più complesso, e già da quest'anno il problema si farà più complesso.

Sulla legislazione, ahimè, sfondi una porta aperta
Valmo30 Marzo 2012, 10:08 #10
ma poco tempo fa non avevano tirato fuori delle celle fotovoltaiche a forma di semisfera? mi pareva una genialata più quella che questa in stile "tetti delle fabbriche".

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