Panouri solare care topesc zăpada ca să dea mai multă căldură. Inovație pentru factură mai mică iarna asta

Această descoperire revoluționară abordează unul dintre cele mai mari obstacole pentru sistemele fotovoltaice alpine — acumularea de zăpadă care blochează lumina soarelui și solicită echipamentele. Dar, într-o întorsătură fascinantă, chiar zăpada care amenință producția poate, de asemenea, crește randamentul energiei solare datorită proprietăților sale reflectorizante.

Citește și: De ce sistemul electric al României nu ține? Pe vremea lui Ceaușescu consumam 12.500 MW, acum 9.000

Revoluționarea energiei solare în mediile alpine

École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) din Elveția, împreună cu Institutul WSL pentru Cercetarea Zăpezii și Avalanșelor, au colaborat cu compania austriacă Ehoch2 pentru a dezvolta o soluție de ultimă generație pentru instalațiile solare montane. Inovația lor constă într-un sistem fotovoltaic vertical numit Helioplant, proiectat cu patru panouri orientate în direcții diferite.

Această structură nu numai că reduce acumularea de zăpadă, dar maximizează și captarea luminii solare reflectate de terenul acoperit de zăpadă.

Citește și: Cât costă să pui panouri fotovoltaice și să reduci factura la curent? Poți monta și la altă adresă

Folosind un model computacional de ultimă generație cunoscut sub numele de Snowbedfoam, echipa de cercetare a simulat modul în care zăpada se depune în jurul panourilor solare în condiții variabile, cum ar fi direcția vântului, orientarea panourilor și distanța față de sol.

Testele experimentale pe teren au validat apoi aceste concluzii, revelând parametrii optimi de proiectare pentru minimizarea retenției zăpezii și maximizarea generării de energie.

Panouri solare care topesc zăpada ca să dea mai multă căldură. Inovație pentru factură mai mică iarna asta

Simulările și studiile de teren au demonstrat că ridicarea panourilor la cel puțin 23 inci (60 centimetri) deasupra solului și alinierea lor cu direcțiile predominante ale vântului reduc drastic acumularea de zăpadă. Această dispunere utilizează eroziunea naturală a vântului pentru a „autocurăța” modulele solare fără intervenție manuală.

O descoperire crucială a fost modul în care distanța dintre panouri afectează comportamentul zăpezii. Panourile prea strânse creează zone protejate în care zăpada se acumulează ușor, împiedicând producția de energie și crescând necesitățile de întreținere. În schimb, distanța mai mare și alinierea cu vântul facilitează alunecarea zăpezii, creând un efect natural de îndepărtare a zăpezii.

Acest echilibru între distanță și orientare este esențial pentru exploatarea eficientă a energiei solare alpine, scrie leravi.org

„Înțelegerea interacțiunilor dinamice dintre zăpadă, vânt și panouri solare ne permite să proiectăm sisteme care nu numai că supraviețuiesc, ci și prosperă în medii montane dure”, a explicat dr. Maria Keller, cercetător principal la EPFL.

Impactul asupra producției de energie și întreținerii

Publicată în revista de specialitate Cold Regions Science and Technology, această lucrare este pionieră în combinarea modelării detaliate a fluxului de zăpadă cu ingineria fotovoltaică. Dacă ar fi adoptată pe scară largă, ar putea revoluționa aprovizionarea cu energie în timpul iernii din fermele solare montane, reducând costurile și munca manuală necesară în mod tradițional pentru a curăța zăpada de pe panouri.

Instalațiile solare montane au un potențial puternic datorită aerului mai curat și radiației solare mai intense la altitudine, dar zăpada rămâne cel mai mare handicap în lunile de iarnă. Această descoperire elvețiană transformă elegant un dezavantaj într-un avantaj, optimizând întregul sistem pentru condițiile alpine.

Privind spre viitor: extinderea modelului

Cercetătorii își propun să îmbunătățească simulările Snowbedfoam pentru a ține cont de terenul montan neregulat și să studieze modul în care aceste interacțiuni ale zăpezii afectează producția electrică reală în medii dinamice. Această muncă continuă promite să perfecționeze tehnologiile de energie regenerabilă adaptate în continuare la climele extreme.

Pentru cei interesați, proiectul echipei evidențiază modul în care abordările interdisciplinare – combinând știința mediului, ingineria și fizica computațională – sunt esențiale pentru promovarea soluțiilor energetice durabile în condiții dificile.

Potrivit unui raport detaliat al EPFL, sistemele de energie solară din regiunile alpine care utilizează tehnologia de reflectare a zăpezii pot îmbunătăți producția de energie cu până la 20% în lunile de iarnă, ceea ce reprezintă un impuls semnificativ pentru energia durabilă în zonele predispuse la zăpadă.