Gruppo di Ricerca SOLAR
SOLAR - Impianti per lo sfruttamento dell’energia solare
Il gruppo SOLAR svolge attività di ricerca e sviluppo sulle tecnologie del solare fotovoltaico, del solare termico a bassa temperatura e del solare termodinamico.
Descrizione Attività
Caratterizzazione sperimentale del comportamento di celle solari, moduli, array e inverter fotovoltaici: per le tecnologie delle applicazioni terrestri è stata sviluppata una strumentazione per il monitoraggio del comportamento dei dispositivi (FV) in laboratorio e sul campo, per rilevare meccanismi di degrado dell’efficienza causati da temperatura e umidità, e da sollecitazioni meccaniche prodotte da sistemi di inseguimento solare e dai carichi “neve/vento”. Per gli inverter si rilevano i parametri di efficienza MPPT e DC-AC e i parametri di qualità della potenza.
Prove di elettroluminescenza: per le tecnologie al silicio cristallino si eseguono test di elettroluminescenza in camera oscura per diagnosticare difetti meccanici (fratture, microfratture) ed elettrici (shunt dovuti a PID, interruzione del contatto frontale di raccolta della corrente) nelle celle solari.
Simulazione del comportamento di generatori FV con modelli elettrico-termici: si è messa a punto l’integrazione tra circuiti equivalenti delle celle, dipendenti da irraggiamento solare e temperatura di cella, e modelli termici per la determinazione del bilancio termico del modulo e dei suoi componenti nell’ambito dei moduli FV con incapsulamento convenzionale e con recupero termico.
Caratterizzazione sperimentale delle prestazioni di impianti solari termici: è stata sviluppata una procedura per il monitoraggio in campo delle prestazioni degli impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, individuando tipologie, caratteristiche e modalità di impiego degli strumenti di misura e stimando la producibilità annua degli impianti.
Monitoraggio e simulazione delle prestazioni di impianti solari termici per il condizionamento (“solar cooling”): le prestazioni di impianti solar cooling sono state simulate con software dinamico e verificate sperimentalmente. Il software è stato impiegato per sviluppare analisi di sensibilità e dimensionare in modo ottimale area dei collettori e volume dell’accumulo.
Concentrated Solar Power (CSP):la riduzione del costo del kWh da CSP è essenziale per una effettiva penetrazione di questa tecnologia sul mercato mondiale e richiede a sua volta un aumento dei rendimenti ovvero una riduzione delle perdite. Nel caso degli impianti a torre, si studiano diverse tipologie di ricevitori innovativi dal punto di vista della riduzione delle perdite convettive, utilizzando le metodologie della Computational Fluid Dynamics (CFD).
Laboratori
La strumentazione è collocata in 2 distinti laboratori: uno è il laboratorio di Enertronica, l’altro è il laboratorio di Fisica Tecnica.
La strumentazione, collocata parzialmente nel laboratorio di Enertronica e parzialmente nel terrazzo sopra il laboratorio di Enertronica, serve per misure elettriche di efficienza di celle, moduli, array, inverter fotovoltaici e prove di elettroluminescenza sui moduli. Tale strumentazione è sotto la responsabilità di Filippo Spertino.
La strumentazione, collocata nel laboratorio di Fisica Tecnica, serve per la misura di radiazione solare e delle prestazioni di impianti solari termici. Tale strumentazione è sotto la responsabilità di Giovanni Vincenzo Fracastoro.
Collaborazioni
- Sandia National Laboratory, Albuquerque (NM), USA
- Centro Nacional de Energias Renovables (CENER), Pamplona, Spain
| Settore(i) ERC del Gruppo |
PE7_2 Electrical and electronic engineering: semiconductors, components, systems PE8_6 Energy systems (production, distribution, application) PE8_4 Computational engineering |
