PANNELLI FOTOVOLTAICI
Cos'è un impianto fotovoltaico
E' un impianto per la produzione di energia elettrica.
La tecnologia fotovoltaica permette di trasformare direttamente l'energia solare incidente sulla superficie terrestre in energia elettrica, sfruttando le proprietà del silicio, un elemento semiconduttore molto usato in tutti i dispositivi elettronici.
Da oggi è possibile trasformare la propria abitazione in una piccola centrale elettrica grazie ad una fonte inesauribile e non inquinante: il sole.
La soluzione è installare sul tetto o a terra un impianto fotovoltaico ed usufruire degli incentivi provenienti dal meccanismo di incentivazione pubblica "in conto energia".
Le principali applicazioni dei sistemi fotovoltaici
- impianti per utenze collegate alla rete in bassa tensione;
- centrali fotovoltaiche, generalmente collegate alla rete in media tensione;
- impianti per utenze isolate dalla rete che prevedono l’utilizzo di batterie (rifugi, pozzi, sistemi di segnalazione stradale e navale, ecc...);
- piccole reti isolate per l’alimentazione di villaggi di limitata estensione non raggiunti dalla rete elettrica.
I componenti di un impianto fotovoltaico
- strutture di sostegno dei moduli;
sono i pannelli che ospitano le celle fotovoltaiche di silicio, che può essere monocristallino, policristallino o amorfo. Ogni modulo converte l'energia solare incidente in energia elettrica in corrente continua, normalmente ha una potenza compresa tra 80 e 300 Watt, occupa una superficie inferiore a 1,5 metri quadri e pesa circa 18 kg. - moduli fotovoltaici;
sono le strutture che sorreggono i moduli e, in caso di installazione su superficie piana, li orientano dando loro un'inclinazione rispetto al piano orizzontale normalmente, in Italia, di circa 30°. Possono essere in acciaio zincato a caldo o in alluminio, e vengono vincolate sulla superficie di installazione mediante degli ancoraggi o delle zavorre. Alcuni impianti fotovoltaici utilizzano delle strutture di sostegno che durante l’arco della giornata cambiano l’inclinazione e l’orientamento dei moduli fotovoltaici. Questa funzione permette all’impianto fotovoltaico di seguire il percorso del sole durante le ore della giornata e conseguentemente di aumentare la produzione di energia elettrica. Questo tipo di strutture, il cui movimento prende spunto da quello dei girasoli, vengono chiamate "inseguitori" o "tracker". - inverter;
è un dispositivo elettronico che consente di adeguare l'energia elettrica prodotta dai moduli alle esigenze delle apparecchiature elettriche e della rete, operando la conversione da corrente continua a corrente alternata con una frequenza di 50 Hertz. Normalmente gli inverter incorporano dei dispositivi di protezione e interfaccia che determinano lo spegnimento dell'impianto in caso di black-out o di disturbi della rete. - sistema di controllo;
è un dispositivo elettronico che comunica con l’inverter e con eventuali sensori accessori (misure meteorologiche ed elettriche). Mediante tale apparecchiatura è possibile tenere sotto controllo il funzionamento dell’impianto, registrare le misure su un PC e visualizzare alcune grandezze caratteristiche su schermi o display luminosi. Esistono anche applicazioni più sofisticate che consentono di inviare dati e l’eventuale presenza di guasti via internet, e-mail, SMS. - misuratori di energia;
sono degli apparati che vengono installati sulle linee elettriche e misurano l'energia che li attraversa, ad esempio vengono utilizzati per conteggiare l'energia prodotta dall'impianto e quella immessa in rete. - quadri elettrici e cavi di collegamento.
quadri, cavi, interruttori ed eventuali ulteriori dispositivi di protezione sono i componenti elettrici che completano l'impianto.
Quanta elettricità produce
La produzione elettrica annua di un impianto fotovoltaico può essere stimata attraverso un calcolo che tiene conto:
- della radiazione solare annuale del luogo;
- di un fattore correttivo calcolato sulla base dell'orientamento, dell'angolo d'inclinazione dell'impianto e di eventuali ombre temporanee;
- delle prestazioni tecniche dei moduli fotovoltaici, dell'inverter e degli altri componenti dell’impianto;
- delle condizioni operative dei moduli (con l’aumento della temperatura di funzionamento diminuisce l’energia prodotta).