La protezione passiva delle serre dagli eccessi termici mediante l’ombreggiamento con elementi fotovoltaici mobili
Author(s)
Cappuccini, Andrea
Date Issued
May 4, 2015
Type
Doctoral Thesis
Abstract
In questo lavoro sono riportati i primi risultati ottenuti da un prototipo di serra
fotovoltaica ad ombreggiamento variabile realizzata dall’Università della Tuscia – Dip.
DAFNE (1). Questa serra è caratterizzata da una sezione trasversale asimmetrica e
presenta sulla falda di copertura principale elementi fotovoltaici mobili che possono
ruotare intorno all’asse longitudinale al fine di variare l’ombreggiamento interno in
funzione della specie vegetale coltivata, la latitudine del sito e del periodo dell’anno.
L’obiettivo di questa ricerca è stato quello di studiare la produzione di energia e il
microclima interno alla struttura con diversi valori di ombreggiamento a cui
corrispondono diversi angoli di inclinazione dei pannelli fotovoltaici in condizioni di
cielo sereno, nuvoloso e parzialmente nuvoloso. Nell’ambito dello studio del
comportamento energetico della serra è stato redatto il bilancio energetico in condizioni
di cielo sereno. I risultati ottenuti mostrano che, anche con inclinazione dei pannelli
fotovoltaici molto elevata, è possibile produrre energia elettrica grazie alla presenza di
specchi in alluminio altamente riflettenti (98%) che consentono il recupero di buona
parte della radiazione solare riflessa che altrimenti andrebbe persa. I risultati del
bilancio energetico evidenziano il funzionamento di questa struttura anche come
sistema passivo di protezione dagli eccessi energetici e termici. Con questa soluzione,
diversa dalle altre reperite in bibliografia, è possibile cercare di conciliare la produzione
di energia elettrica mediante pannelli fotovoltaici e la produzione agricola in funzione
della specie vegetale coltivata, della latitudine del sito e della stagione in cui si opera. 1 Brevetto n. VT 2015A000001
This paper reports the first results obtained by a prototype of photovoltaic greenhouse
with variable shading produced by the University of Tuscia - Dip. DAFNE (1).
Greenhouse has an asymmetric cross section and allows the rotation of the photovoltaic
modules around the longitudinal axis, in order to select the degree of shading inside the
structure according the type of crop grown, the latitude of the site and the time of year.
The goal of this research was to study the production of energy and the microclimate
inside the structure with different percentages of shading, at which correspond different
inclination angles of photovoltaic panels in clear, cloudy and partly cloudy sky. In
evaluating of the greenhouse’s energy behavior was prepared the energy balance in
clear sky conditions. The results show that even with high inclination of the
photovoltaic panels it is possible to generate electrical energy through the presence of
highly reflective aluminum mirrors (98%) that allow for the recovery of solar radiation
is otherwise lost by reflection. Moreover, the results obtained from the energy balance
show the possibility to use this structure also as a passive protection system against
from energetic and thermal excess during the hottest periods. With this solution, unlike
any other found in the literature, it is possible to balance the production of electricity by
photovoltaic panels and agricultural production according the type of crop grown, the
latitude, the season in which you work. 1 Brevetto n. VT 2015A000001
Additional information
Dottorato di ricerca in Ingegneria dei sistemi agrari e forestali
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3.67 MB
Format
Adobe PDF
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