Fotovoltaico e fenomeno Hot Spot: cosa sapere
Uno dei problemi che possono interessare un impianto fotovoltaico
Come abbiamo già in visto in altri articoli, esistono alcune problematiche che possono colpire un impianto fotovoltaico.
Tra i possibili guasti, che interessano anche specifiche componenti come per esempio gli inverter fotovoltaici, troviamo fenomeni quali l’effetto PID e il fenomeno hot spot, di cui andremo a parlare.
Si tratta di un fenomeno degenerativo che può colpire alcuni moduli fotovoltaici e portare al malfunzionamento dell’impianto fotovoltaico.
Come individuare tale problema e risolverlo? Ma soprattutto, è possibile prevenirlo?
Oggi vogliamo rispondere a tutte queste domande, affrontando nel dettaglio il fenomeno hot spot e analizzandone tutte le caratteristiche.
Hot Spot: di cosa si tratta
Con il termine hot spot viene indicato un surriscaldamento che colpisce le celle fotovoltaiche che si trovano in zone particolarmente ombreggiate o sporche, e ne compromette il corretto funzionamento andando a incidere sull’intero sistema fotovoltaico.
La cella ombreggiata, o particolarmente sporca, smette di funzionare mentre le altre continuano a svolgere la loro funzione, polarizzando inversamente la prima.
Per questo motivo la corrente che attraversa la cella fotovoltaica danneggiata produce un aumento di temperatura che può superare anche i 100°C e ne causa il surriscaldamento che, per via di un effetto a cascata, si ripercuote in un secondo momento su tutto l’impianto fotovoltaico.
Questo aumento di temperatura comporta una perdita di producibilità del pannello. Esistono però anche eventualità peggiori, soprattutto se l’impianto risulta mal progettato, perché il surriscaldamento delle celle può trasformarsi in scioglimento delle saldature.
Come intervenire?
Capire se una delle celle fotovoltaiche è soggetta al fenomeno di hot spot può risultare a volte semplice, in quanto si registrerà un calo della produzione energetica da parte dell’impianto fotovoltaico.
Ma in molti casi, per identificare il problema, è necessario condurre un’indagine termografica per mezzo di specifiche apparecchiature tecniche.
L’analisi termografica del fotovoltaico è un’operazione molto utile in quanto permette di effettuare diagnosi energetiche e manutenzioni rapide per individuare diverse tipologie di problematiche, oltre che testare il corretto funzionamento dei pannelli e dell’intero impianto fotovoltaico.
Questo tipo di test deve essere eseguito durante una giornata calda e per mezzo di una speciale camera a infrarossi (portatile o installata su un drone) che permette di rilevare la differenza di temperatura della cella malfunzionante, che normalmente risulta superiore di 15/20 °C rispetto alle altre.
È possibile evitare l’effetto hot spot di una cella?
Senza dubbio, il modo migliore per prevenire tale problema è una buona progettazione dell’impianto fotovoltaico e soprattutto una buona installazione, che possa fin da subito aiutare a prevenire il rischio di ombreggiatura dei pannelli solari fotovoltaici.
Altre soluzioni possibili per ovviare al problema sono:
- I microinverter, dispositivi elettronici che convertono la corrente continua (DC) generata da ciascun pannello fotovoltaico in corrente alternata (AC) direttamente sul posto. A differenza degli inverter di stringa, che gestiscono gruppi di pannelli, i microinverter operano a livello di singolo modulo, consentendo un controllo individuale e ottimizzando la produzione energetica di ogni pannello. Questo approccio individuale è particolarmente efficace nella mitigazione degli hot spot, poiché isola le problematiche: se un pannello è ombreggiato o presenta un malfunzionamento, il microinverter associato gestisce autonomamente la situazione, evitando che l'intero sistema ne risenta. Infine riduce il surriscaldamento perché operando a basse tensioni e potenze, i microinverter generano meno calore rispetto agli inverter centralizzati, diminuendo il rischio di surriscaldamenti localizzati.
- Gli ottimizzatori di potenza, noti anche come MLPE (Module-Level Power Electronics), dispositivi installati su ciascun pannello fotovoltaico che regolano e massimizzano la produzione energetica individuale. Questa tecnologia è particolarmente utile in condizioni di ombreggiamento parziale o disuniformità tra i moduli. Sono molto utili per la mitigazione degli hot spot perché, regolando la tensione e la corrente di ciascun modulo, gli ottimizzatori evitano che le celle ombreggiate o difettose causino surriscaldamenti localizzati.
Inoltre, una cura e una pulizia costante che eviti il deposito di sporcizia è fondamentale.
Ma per prevenire l’insorgere di questo problema è anche possibile agire per mezzo di un controllo della qualità, intervento che può essere realizzato da un professionista del settore che andrà a verificare:
- L’isolamento delle celle lungo il perimetro
- Eventuali difetti del wafer di silicio
- Una corretta stringatura
Conclusione
Come abbiamo appena visto è importante proteggere il proprio impianto fotovoltaico dal rischio di problematiche che potrebbero influenzarne il funzionamento e la durata.
Nonostante si tratti di eventualità piuttosto rare, soprattutto dato il progresso tecnologico che ha permesso di progettare sistemi fotovoltaici evoluti e ben funzionanti, non bisogna mai sottovalutare tali rischi.
Noi di Otovo vogliamo assicurare ai nostri clienti impianti sicuri in ogni loro minima componente, per tale motivo la scelta dei migliori produttori è fondamentale.
Inoltre ci teniamo a garantire supporto e aiuto costante, sia tramite il nostro sistema di monitoraggio sia grazie all’azione di installatori fotovoltaici e tecnici esperti.
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Domande frequenti
Cosa succede quando una cella fotovoltaica è ombreggiata?
L'ombreggiamento di una cella solare provoca una riduzione della corrente che passa attraverso la stringa, e ciò può portare all'hot spot a un malfunzionamento dell’intero impianto
Quali sono i danni che possono interessare un impianto fotovoltaico?
Tra i più comuni danni e guasti che possono verificarsi troviamo il surriscaldamento, il sovraccarico di corrente e un eccessivo accumulo di sporcizia che può compromettere il funzionamento del sistema.