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non uniforme a causa delle diverse esposizioni dei moduli e degli effetti dell’ ombreggiamento( ciò anche all’ interno dello stesso piano di facciata). Per tale motivo, una singola misurazione o calcolo per l’ intero sistema non è sufficiente. Invece di affidarsi ai semplici metodi del fattore di vista( utilizzati nei calcoli dei sistemi fotovoltaici convenzionali), è consigliabile condurre un’ analisi dettagliata dell’ ombreggiamento in diverse fasce temporali, anche tramite appositi software disponibili a tale scopo. La perdita di potenza dovuta all’ ombreggiamento parziale è spesso considerata proporzionale all’ area ombreggiata del generatore fotovoltaico nel tempo, sebbene le perdite per ombreggiamento siano solitamente maggiori e dipendano dalla progettazione elettrica dei moduli fotovoltaici e dell’ intero sistema fotovoltaico. Se il sistema non è progettato correttamente, oltre alle perdite di potenza, l’ ombreggiamento parziale in condizioni di elevata irraggiamento può anche causare danni ai moduli fotovoltaici a causa di fenomeni di surriscaldamento localizzato( hotspot). Se l’ ombreggiamento parziale delle parti attive dei moduli fotovoltaici non può essere evitato, come nel caso di molti sistemi BIPV, la progettazione elettrica del sistema deve essere adattata alla situazione specifica. In determinate condizioni indesiderate, le celle ombreggiate possono essere polarizzate inversamente, dissipando la potenza generata dalle altre celle della stringa. Per evitare tali“ punti caldi”, tutti i moduli sono normalmente dotati di diodi di bypass in grado di cortocircuitare interi moduli o sottostringhe del modulo.
e, in alcune situazioni, è necessario utilizzare fusibili o diodi di stringa per evitare la polarizzazione inversa delle stringhe parallele. Come regola generale, se non si prevede ombreggiamento parziale e tutti i moduli sono sullo stesso piano, l’ inverter centralizzato può essere l’ opzione più conveniente. In caso contrario, l’ impianto fotovoltaico dovrebbe essere suddiviso elettricamente in segmenti corrispondenti a diverse condizioni di irraggiamento e trasformato utilizzando inverter multistringa o di stringa.
Modellazione di livelli di irraggiamento sulle superfici dell’ involucro edilizio
I moduli BIPV possono essere anche di tipo semitrasparente, in modo da consentire l’ ingresso di luce naturale nell’ edificio. In linea di principio, tutte le tecnologie fotovoltaiche possono essere progettate con un certo grado di trasparenza. Nei moduli BIPV in silicio cristallino, la trasmissione della luce può avvenire attraverso gli spazi tra le celle. Di conseguenza, la luce che li attraversa crea un pattern di luminanza non uniforme dovuto alla combinazione di celle fotovoltaiche opache e spazi trasparenti. Al contrario, i moduli BIPV a film sottile semitrasparenti offrono distribuzioni di luminanza uniformi in interni e una bassa ostruzione della vista esterna. In generale, i moduli fotovoltaici semitrasparenti presentano elevati indi-
Principali modalità di produzione di celle fotovoltaiche colorate( fonte: Building Integrated Photovoltaics- A technical guidebook)
La presenza di ombreggiamento parziale o, più in generale, di un irraggiamento solare non uniforme tra i moduli, rende la progettazione elettrica un aspetto chiave per garantire le prestazioni ottimali di un sistema BIPV. Il motivo principale risiede nel fatto che il collegamento in serie di moduli fotovoltaici esposti a diversi livelli di irraggiamento può ridurre la corrente di stringa al valore più basso della corrente di modulo, che corrisponde all’ irraggiamento più bassa. Allo stesso modo, i collegamenti in parallelo di moduli o stringhe con tensioni individuali diverse devono essere gestiti con cura. In generale, tutte le stringhe collegate in parallelo dovrebbero avere lo stesso livello di tensione in tutte le condizioni operative
Omicron headquarters by Dietrich Untertrifaller Architects( fonte: Sunovation GmbH)
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