NOCT (TONC): cos’è e in che modo influisce sul rendimento fotovoltaico
La NOCT, acronimo di Nominal Operating Cell Temperature, è un parametro utilizzato nel settore fotovoltaico per caratterizzare il comportamento termico di un modulo solare in condizioni operative di riferimento. In spagnolo è comunemente noto come TONC, Temperatura di funzionamento nominale della cella.
Il NOCT consente di stimare la temperatura che la cella fotovoltaica può raggiungere quando il modulo funziona in condizioni più vicine a quelle reali rispetto a quelle utilizzate nei test STC. Questo dato è particolarmente importante perché la temperatura di funzionamento influisce direttamente sulla tensione, sulla potenza e sul rendimento energetico del string fotovoltaico.
In linea generale, un valore NOCT più basso indica che il modulo ha una maggiore capacità di dissipare il calore nelle condizioni di riferimento. Tuttavia, la temperatura effettiva di funzionamento di un impianto dipenderà anche da fattori quali l’irraggiamento, la temperatura ambiente, la velocità del vento, la tecnologia del modulo e la sua configurazione di montaggio.
Cosa significano i termini NOCT e TONC nel settore fotovoltaico?
Il concetto di NOCT descrive una temperatura caratteristica del modulo fotovoltaico ottenuta in determinate condizioni ambientali e di installazione. Non deve essere interpretato né come la temperatura massima che il pannello raggiungerà, né come una temperatura costante durante il suo funzionamento. Tradizionalmente, la NOCT è stata associata a condizioni di riferimento simili alle seguenti:
- Irradianza solare: 800 W/m².
- Temperatura ambiente: 20 °C.
- Velocità del vento: circa 1 m/s.
- Installazione: modulo installato in una configurazione aperta che consenta la circolazione dell'aria.
Queste condizioni consentono di confrontare il comportamento termico di diversi moduli utilizzando un riferimento comune. La norma IEC 60904-5 prevede metodi per determinare la temperatura equivalente della cella e la sua applicazione nella determinazione della NOCT. Per ulteriori informazioni sulla normativa di riferimento, è possibile consultare la IEC 60904-5 relativa alla temperatura equivalente della cella e alla NOCT.
È importante comprendere che la TONC non rappresenta necessariamente la temperatura che il modulo raggiungerà in un impianto fotovoltaico specifico. In un sito caratterizzato da elevata irradianza, temperature ambientali elevate e scarsa ventilazione, la temperatura delle celle può superare di gran lunga il valore indicato come NOCT.
Differenza tra NOCT e condizioni STC
La NOCT non va confusa con le STC (Standard Test Conditions), utilizzate per determinare la potenza nominale di un modulo fotovoltaico. Le condizioni STC definiscono un ambiente di prova standardizzato che consente di confrontare le caratteristiche elettriche di moduli diversi. Tra i suoi parametri principali figurano un’irraggianza di 1.000 W/m² e una temperatura della cella di 25 °C.
La differenza fondamentale è che nelle condizioni STC la temperatura della cella è fissata a 25 °C, mentre la NOCT mira a caratterizzare la temperatura raggiunta dal modulo in determinate condizioni ambientali. Pertanto, anche se un modulo ha una potenza nominale determinata in condizioni STC, durante il funzionamento effettivo le sue celle possono spesso operare a temperature notevolmente superiori a 25 °C.
Questa differenza è rilevante perché, nei moduli fotovoltaici al silicio, un aumento della temperatura della cella comporta solitamente una riduzione della tensione e della potenza massima disponibile. I coefficienti di temperatura specificati nella scheda tecnica consentono di quantificare questo comportamento.
In che modo il NOCT influisce sulle prestazioni di un modulo fotovoltaico?
La NOCT è utile per comprendere come un modulo possa comportarsi dal punto di vista termico una volta installato. La temperatura delle celle fotovoltaiche dipende principalmente dalla radiazione solare ricevuta, dalla temperatura ambiente, dal vento e dalla capacità del modulo e della sua struttura di montaggio di dissipare il calore. Come approssimazione semplice, la temperatura della cella può essere stimata in base alla temperatura ambiente, all'irraggiamento e al valore di NOCT. Un'espressione semplificata comunemente utilizzata è:
Tc ≈ Ta + [(NOCT − 20) / 800] × G
Significato:
- Tc: temperatura stimata della cella fotovoltaica in °C.
- Ta: temperatura ambiente in °C.
- NOCT: temperatura nominale di funzionamento della cella in °C.
- G: irradianza incidente sul modulo in W/m².
Questa espressione va intesa come un’approssimazione. I modelli termici utilizzati nelle simulazioni professionali possono includere altre variabili quali la velocità del vento, l’efficienza del modulo, l’assorbimento della radiazione e la configurazione di montaggio. Il PV Performance Modeling Collaborative de Sandia National Laboratories dispone di un modello specifico basato sulla tecnologia NOCT che tiene conto proprio dell'irraggiamento sul piano del modulo, della temperatura ambiente, della velocità del vento, dell'efficienza e della configurazione di montaggio.
La ventilazione riveste particolare importanza. Un modulo installato su una struttura aperta può dissipare il calore su entrambi i lati, mentre un modulo situato molto vicino a una copertura può raggiungere una temperatura di esercizio più elevata a causa della minore circolazione dell’aria. Per questo motivo, il NOCT costituisce un utile parametro di riferimento termico, ma non sostituisce un modello dettagliato della temperatura quando si effettuano stime della produzione energetica di un impianto fotovoltaico.
NOCT, TONC e NMOT: quale termine si usa attualmente?
Sebbene il termine NOCT continui ad apparire nelle schede tecniche, nella documentazione ingegneristica, negli strumenti di simulazione e nella letteratura sul fotovoltaico, la terminologia normativa si è evoluta con lo sviluppo di nuovi metodi di caratterizzazione. Attualmente è frequente incontrare anche il termine NMOT, acronimo di Nominal Module Operating Temperature, ovvero temperatura nominale di funzionamento del modulo. Il passaggio da “Cell” a “Module” riflette una caratterizzazione termica incentrata sul comportamento del modulo completo in condizioni di riferimento.
La norma internazionale IEC 61853-2:2026 stabilisce le procedure per determinare la temperatura nominale di funzionamento del modulo (Nominal Module Operating Temperature) e valutare il comportamento dei moduli fotovoltaici in determinate condizioni ambientali e di installazione. Pertanto, attualmente è possibile trovare sia il valore NOCT che quello NMOT a seconda del produttore, della scheda tecnica, della norma utilizzata o dello strumento di simulazione. In spagnolo, il termine TONC continua ad essere utilizzato come traduzione di Nominal Operating Cell Temperature.
Dal punto di vista dell'ingegneria fotovoltaica, questi parametri sono utili per interpretare il comportamento termico del modulo, stimarne la temperatura di funzionamento e valutare le perdite di potenza associate a temperature delle celle superiori alle condizioni standard di misura.