|
IL SISTEMA FOTOVOLTAICO Il sistema fotovoltaico è semplice: la luce che colpisce le celle solari viene trasformata in energia elettrica.L’impianto fotovoltaico consente di trasformare l’energia solare in energia elettrica in modo diretto, silenzioso e senza alcun organo meccanico in movimento a qualsiasi utente quali privati (abitazioni, capannoni, laboratori, aziende agricole, ecc), enti pubblici (scuole, comuni, ospedali, ecc). L’interesse per la tecnologia fotovoltaica è legato alla sue particolari caratteristiche quali la disponibilità diffusa della fonte solare, la totale modularità (da pochi watt a megawatt), la produzione di energia in vicinanza del carico, l’utilizzo di superfici marginali, l’elevata affidabilità, la minima esigenza di manutenzione. Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete elettrica rappresentano quindi una fonte integrativa, perché forniscono un contributo, di entità diversa a seconda della dimensione dell’impianto, al bilancio elettrico globale dell’edificio. L’inserimento dei moduli fotovoltaici nei tetti e nelle facciate risponde alla natura distribuita della fonte solare e presenta diversi vantaggi: - l’energia prodotta in prossimità dell’utilizzazione ha un valore maggiore di quello dell’energia fornita dalle centrali tradizionali, in quanto vengono evitate le perdite di trasporto;
- la produzione di energia elettrica nelle ore di insolazione permette di ridurne la domanda alla rete durante il giorno, proprio quando si verifica la maggiore richiesta. L’obiettivo, sebbene ambizioso e certamente di lungo periodo, è “livellare” i picchi giornalieri delle curve di domanda, ai quali solitamente corrispondono le produzioni energetiche più costose. E’ quindi un’alternativa interessante, in particolare alla luce della crescente diffusione dei sistemi di condizionamento negli edifici residenziali e commerciali;
- il costo dell’installazione del fotovoltaico rappresenta un costo evitato che va a diminuire il costo globale dell’edificio, se si considera che a volte i moduli sono elementi costruttivi, che quindi vanno a sostituire tegole o vetri delle facciate;
- l’adozione di questi sistemi permette la diffusione tra gli utenti di una maggiore “coscienza energetica”, con positivi risvolti nell’ambito di una crescente razionalità ed efficacia d’uso dell’energia elettrica. Energia Solare
La trasformazione delle radiazioni solari in energia elettrica avviene attraverso un materiale semiconduttore chiamato CELLA FOTOVOLTAICA.
Cella Fotovoltaica
La maggior parte delle celle fotovoltaiche attualmente in commercio è costituita da semiconduttori in silicio.
Modulo Fotovoltaico
Più celle fotovoltaiche connesse tra loro ed incapsulate tra una lastra di vetro temperato ed un foglio di Tedlar costituiscono il MODULO FOTOVOLTAICO. Ogni modulo è caratterizzato dal numero di celle che lo compongono e dalla potenza che si esprime in Wp.
Di moduli fotovoltaici ne esistono principalmente di tre tipi:
- moduli fotovoltaici a silicio amorfo: il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello con il minor rendimento e, purtroppo, anche soggetto ad un progressivo degradamento del rendimento stesso nel tempo.
- moduli fotovoltaici a silicio policristallino:il modulo fotovoltaico che offre una ragionevole via di mezzo tra le tre tipologie di moduli fotovoltaici.
- moduli fotovoltaici a silicio monocristallino: il modulo fotovoltaico con il miglior rendimento, ma anche la tecnologia più costosa tra le tre.
Campo Fotovoltaico
Collegando tra loro più moduli fotovoltaici per ottenere la tensione nominale desiderata si crea il CAMPO FOTOVOLTAICO. Impianti collegati alla rete elettrica Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete rappresentano, dal punto di vista applicativo, la soluzione ideale in quanto tutta l’energia generata dall’impianto viene utilizzata direttamente dall’utente o immessa nella rete elettrica che costituisce quindi un sistema di accumulo infinito.
L’impianto è composto da:
- moduli fotovoltaici
- inverter
L’inverter collegato al campo fotovoltaico,ha la funzione principale di convertire l’energia elettrica di corrente continua prodotta dai moduli fotovoltaici in corrente alternata a 220 Volt, ed iniettarla in rete nel modo più efficiente possibile.Il display dell’apparecchio evidenzia inoltre tutti i dati di produzione dell’impianto.Collegando l’inverte al computer con apposita scheda è possibile raccogliere tutti i dati di produzione dell’impianto fotovoltaico.
Impianti isolati dalla rete (o mini-reti isolate)
Gli impianti fotovoltaici cosiddetti “ in isola”, cioè non connessi alla rete, ma ad una batteria ad accumulo, sono pensati per alimentare utenze isolate dalla rete di distribuzione.
L’impianto è composto da:
- moduli fotovoltaici
- batteria
- regolatore di carica
- inverter
La batteria ha la funzione di immagazzinare energia (fornita dal campo fotovoltaico) durante il giorno per poi restituirla nella notte o nei periodi di scarsa insolazione.
Il regolatore di carica è il dispositivo che controlla e gestisce lo stato di carica delle batterie.
L’inverter ha la funzione principale di erogare energia elettrica con caratteristiche quanto più possibili simili a quelle della normale rete di distribuzione di bassa tensione.I moduli fotovoltaici possono essere collocati:
- sulla falda di un tetto
- integrati nel tetto
- su terrazzi piani
- su tetti piani di capannoni o palazzine
- su facciate di palazzi
- su terreni
- come tettoie
- come lucernari
- quali barriere fonoassorbenti stradali e ferroviarie Caratteristiche del sito dove installare l’impianto fotovoltaico
1. versante sud
2. inclinazione del luogo dove installare impianto da 30° a 40°
3. assenza ombreggiamenti
4. superficie sufficiente dove posizionare i moduli fotovoltaici in relazione alla potenza prevista per l’impianto (normalmente i moduli fotovoltaici occupano una superficie di circa 8 mq./1 kWp per un tetto inclinato; circa 16 mq./1 kWp per un tetto piano).
In estrema sintesi quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città. Questo contatore funziona però al contrario di quello normalmente installato nelle abitazioni: conta l'energia prodotta dai nostri moduli fotovoltaici e praticamente comunica all'Enel quanta energia abbiamo prodotto.L'energia prodotta ci viene scalata da quella che consumiamo durante la notte, o durante le giornate particolarmente nuvolose, quindi pagheremo all'Enel la sola differenza.Avremo quindi due contatori: uno che calcola i consumi, e uno che calcola l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici, questa possibilità offerta dall'Enel ci permette di non dover investire in costose batterie che altrimenti sarebbero necessarie per immagazzinare l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici. |
Solare Fotovoltaico 