Perché i pannelli producono meno con il caldo

Sembra il contrario di quello che ci si aspetta, eppure le giornate più assolate e più calde dell’anno quasi mai sono le tue giornate migliori di produzione. Una mattina limpida e fresca di aprile o maggio batte spesso un pomeriggio afoso di fine luglio. Il motivo sta in un pezzo di fisica che quasi tutte le app meteo ignorano in silenzio: le celle fotovoltaiche perdono rendimento quando si scaldano.

I tuoi pannelli sono dichiarati a 25 °C, non sul tetto

Il valore di potenza stampato sulla scheda tecnica del pannello, per esempio 450 W, è misurato in condizioni STC: 1.000 W/m² di irradianza e temperatura di cella di esattamente 25 °C. Quel numero è un riferimento di laboratorio, non una promessa su un tetto italiano ad agosto. In campo, in una giornata serena di luglio, le celle dentro i moduli arrivano tranquillamente a 60-70 °C, e su un tetto a falda poco ventilato anche oltre. È in quello scarto tra i 25 °C di targa e la realtà che spariscono i tuoi kilowattora estivi.

Il coefficiente di temperatura, spiegato

Ogni pannello in silicio cristallino ha un coefficiente di temperatura della potenza. Nei moduli moderni vale circa -0,3/-0,4% per grado Celsius. In parole semplici: per ogni grado in cui la cella sale sopra i 25 °C, la potenza in uscita cala di circa un terzo di punto percentuale.

Facciamo i conti su una giornata calda. Se la cella sta a 65 °C, siamo 40 °C sopra il punto di riferimento. Moltiplica per lo 0,35% e perdi circa il 14% della potenza di targa, con il cielo perfettamente sereno e il sole che picchia. Il sole c’è tutto, ma i pannelli lavorano con la zavorra.

Nel Centro-Sud, dove nelle ondate di calore l’aria arriva a 35-40 °C, la cella può superare i 70 °C: siamo oltre i 45 °C di scarto e la perdita supera il 15%. Non è un guasto, è il coefficiente di temperatura che fa il suo mestiere.

La temperatura di cella non è quella dell’aria

Qui c’è la trappola: si guarda la temperatura dell’aria e si dà per scontato che sia quella che sentono i pannelli. Non lo è. Il vetro scuro sotto il sole diretto lavora molto più caldo dell’aria intorno. I moduli montati aderenti alla copertura intrappolano calore sotto di sé e stanno ancora più caldi. Con 30 °C di aria si arriva facilmente a celle sopra i 60 °C dopo qualche ora di sole; con i 38 °C di una giornata pugliese o siciliana la distanza si allarga ancora.

Due cose raffreddano i pannelli: il vento che ci passa sopra e l’aria che circola liberamente dietro. Per questo gli impianti a terra e i moduli su strutture rialzate lavorano più freschi, e producono un po’ di più, rispetto a quelli incollati a un tetto rovente. Sulle coste, la brezza del pomeriggio è un vantaggio reale e misurabile.

Perché la primavera è il vero punto dolce

Mettendo tutto insieme, la giornata di produzione ideale è luminosa ma fresca: sole forte, aria fredda, un po’ di vento e moduli che restano vicini alla loro temperatura di targa. È la descrizione della primavera, molto più che del cuore dell’estate. Parecchi impianti italiani segnano il record giornaliero ad aprile o a maggio, non a luglio. Aria fresca più sole già alto è una combinazione potente, e a inizio stagione, in montagna, la neve fresca al suolo può perfino rimandare un po’ di luce in più sui moduli.

Che cosa significa per la previsione

È esattamente qui che una previsione basata sulla fisica si distingue da un’app meteo riconfezionata. “Cielo sereno” non vuol dire “massima produzione”. Una previsione che legge solo la nuvolosità promette sistematicamente troppo nelle giornate calde, perché non tiene conto del riscaldamento delle celle.

Un modello fatto bene stima la temperatura di cella a partire dall’irradianza che arriva sul modulo, dalla temperatura dell’aria e dal vento, e poi applica il coefficiente di temperatura prima di darti un numero. È per questo che la previsione per una giornata a 35 °C deve, giustamente, stare sotto quella per una giornata altrettanto serena a 18 °C.

Che cosa puoi e non puoi farci

Con la termodinamica non si discute, ma qualcosa ai margini si può fare. Mantieni la ventilazione dietro i moduli: non chiuderli in una scatola e non lasciare che foglie e detriti riempiano l’intercapedine. Se stai ancora progettando l’impianto, un montaggio staccato dalla copertura e ben ventilato lavorerà più fresco di uno a filo tetto.

Il valore vero, però, è capire. La prossima volta che arriva l’ondata di calore e la tua produzione di mezzogiorno resta sotto a quella di una fresca giornata di primavera, saprai che l’impianto non sta cedendo: sta facendo esattamente quello che la fisica prevede.