UN MODELLO ALLE DIFFERENZE FINITE DI UN PANNELLO FOTOVOLTAICO ACCOPPIATO A MATERIALE A CAMBIAMENTO DI FASE

Abstract

La diffusione commerciale dei dispositivi fotovoltaici presenta negli ultimi anni un trend di crescita significativa a livello internazionale. Numerose ricerche sono state svolte al fine di incrementare l’efficienza di conversione elettrica dei pannelli fotovoltaici e tra le soluzioni indagate è stato sperimentato l’impiego di materiali a cambiamento di fase (MCF) per ridurre i picchi di temperatura di funzionamento. Nel lavoro è stato sviluppato un algoritmo di calcolo in grado di fornire l’andamento temporale della temperatura di un pannello fotovoltaico accoppiato a materiale a cambiamento di fase (Sistema PV-MCF). La determinazione della distribuzione di temperature che interessano un sistema PV-MCF è stata affrontata con il metodo delle differenze finite in geometria monodimensionale. Sono state definite le equazioni di conservazione dell’energia per ogni punto nodale in cui è stato discretizzato il sistema fisico, differenziandole per i nodi “interni” e per i nodi “superficiali”. Le equazioni alle differenze finite sono state formulate esplicitamente rispetto alla variabile temporale e sono state codificate in un apposito software. Il confronto con alcune soluzioni analitiche largamente impiegate nella bibliografia di settore ha permesso di verificare la correttezza e la validità dell’approccio sviluppato.