L'installazione di pannelli solari sul tetto non solo genera reddito dall'energia solare, ma fornisce anche isolamento e isolamento termico, raffreddando la temperatura interna durante le calde giornate estive. Tuttavia, quanto sono efficaci le proprietà di raffreddamento e isolamento termico dei pannelli solari sul tetto e può davvero ottenere un effetto di raffreddamento per la temperatura interna? Analizziamo i principi fondamentali e i dati di misurazione effettivi per vedere quali sono effettivamente i fatti.

1. Principi fondamentali dell'isolamento solare e dell'isolamento termico

La generazione di energia fotovoltaica è una tecnica che converte l'energia solare direttamente in elettricità utilizzando l'effetto fotovoltaico all'interfaccia del semiconduttore. Quando la luce solare colpisce il pannello fotovoltaico, il pannello assorbe la maggior parte dell'energia solare e la converte in energia elettrica, riflettendo pochissima luce. La struttura del pannello fotovoltaico è in vetro temperato sulla superficie e un back sheet in polimero opaco sul retro, che lo rende una buona copertura. Sulla base di questi due punti, la luce solare che splende sul tetto viene assorbita principalmente per generare energia elettrica, non energia termica, e la proprietà di ombreggiamento del pannello fotovoltaico può bloccare la luce solare e mantenere la temperatura interna. Questo è il principio fondamentale per cui il fotovoltaico ha eccellenti prestazioni di isolamento termico, che superano di gran lunga il puro isolamento fisico e gli effetti di isolamento termico dei materiali di isolamento termico generici.

2. Misurazione della temperatura effettiva dei componenti dell'impianto fotovoltaico

In una calda giornata a Shanghai, in Cina, nell'estate del 2020, alcuni record di dati sono stati acquisiti utilizzando una pistola termica a infrarossi. Di seguito i risultati:

Figura 1: Temperatura della superficie dell'inverter

L'inverter è installato sulla grondaia nord e la temperatura superficiale è di 44,4 gradi, che è circa 5 gradi superiore alla temperatura dell'aria. Le prestazioni complessive di dissipazione del calore sono buone.

Figura 2: Temperatura dell'interruttore elettrico

La temperatura di contatto dell'interruttore principale dell'armadio collegato alla rete è di 36,8 gradi, che è inferiore alla temperatura dell'aria e mostra un buon aspetto superficiale.

Figura 3: Temperatura della superficie fotovoltaica

Figura 4: Temperatura della superficie del tetto

Si può vedere che in condizioni di temperatura dell'aria di 40 gradi, cielo sereno e mezzogiorno alle 12, la temperatura del tetto raggiunge i 68,5 gradi, che è abbastanza calda per cuocere un uovo. La temperatura della superficie del pannello fotovoltaico è stata misurata a 57,5 ​​gradi, che era vicina alla temperatura del tetto quando viene toccata con la mano. Il pannello fotovoltaico genererà del calore durante la generazione di energia, che è un fenomeno normale, perché l'energia solare viene convertita in energia elettrica. La temperatura della superficie del tetto sotto il pannello fotovoltaico senza luce solare diretta era di circa 48 gradi. Si può vedere che la massima differenza di temperatura della superficie del tetto dipende dal fatto che sia direttamente esposta alla luce solare.

Ciò dimostra pienamente che il pannello fotovoltaico ha eccellenti proprietà di isolamento e isolamento termico, che possono ridurre l'assorbimento di calore della superficie del tetto e ridurre indirettamente la temperatura della stanza dell'ultimo piano, ottenendo doppi effetti di risparmio energetico. In base ai dati di misurazione effettivi e al feedback dei proprietari, dopo l'installazione del tetto fotovoltaico, la temperatura all'ultimo piano può essere ridotta di 5-8 gradi durante le alte temperature.

3. Molteplici vantaggi del raffreddamento fotovoltaico e dell'isolamento termico

La nuova funzione di riduzione della temperatura interna mediante l'installazione di un impianto fotovoltaico sul tetto porta molti vantaggi agli utenti fotovoltaici. Per gli utenti domestici ordinari, la riduzione della temperatura interna durante il clima ad alta temperatura consente di risparmiare notevolmente le spese di elettricità per l'aria condizionata. Per le grandi fabbriche, la funzione di isolamento termico e raffreddamento del pannello fotovoltaico sul tetto è un enorme "ombrello parasole".

1. Raffreddamento fisico dell'edificio industriale

In estate è difficile essere in fabbrica e spesso si verificano interruzioni di corrente che incidono seriamente sul programma di produzione. L'installazione di impianti fotovoltaici a energia solare può non solo fornire l'elettricità necessaria per la produzione, ma anche avere un effetto di ombreggiamento e raffreddamento per ottenere il raffreddamento fisico dell'edificio industriale.

2. Ridurre il consumo energetico aziendale

Il tetto coperto con pannelli solari avrà una temperatura media estiva inferiore di 5°C-8°C rispetto ai tetti non coperti e il consumo energetico dell'aria condizionata può essere ridotto del 30%-40%.

3. Migliorare l'ambiente di lavoro dei dipendenti

Dopo che la temperatura della fabbrica scende, può migliorare notevolmente l'ambiente di lavoro dei dipendenti, evitare colpi di calore, migliorare l'efficienza produttiva e ridurre i costi di produzione.

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