I principi della conversione fotovoltaica

La radiazione solare globale che raggiunge la superficie terrestre si distingue in:

• Radiazione diretta - colpisce una qualsiasi superficie con un unico angolo di incidenza; • Radiazione diffusa - incide su tale superficie con vari angoli; • Radiazione riflessa dal terreno o da specchi d'acqua o da altre superfici orizzontali (albedo).

I valori di radiazione riflessa, diffusa e diretta ricevute da una superficie dipendono:

• dalle condizioni meteorologiche (in una giornata nuvolosa la radiazione è pressoché totalmente diffusa; in una giornata serena con clima secco, viceversa, predomina la componente diretta, che può arrivare fino al 90% della radiazione totale); • dall’inclinazione della superficie rispetto al piano orizzontale (una superficie orizzontale riceve la massima radiazione diffusa e la minima riflessa; la componente riflessa aumenta al crescere dell’inclinazione); • dalla presenza di superfici riflettenti (il contributo maggiore alla riflessione è dato dalle superfici chiare o dagli specchi d’acqua. Es. la radiazione riflessa aumenta in inverno, per effetto della presenza di neve, e diminuisce in estate, per effetto di assorbimento di colori scuri quali quello dell’erba o del terreno).

La posizione ottimale della superficie captante si ha quando la superficie è orientata a SUD. Alle nostre latitudini l’inclinazione ottimale risulta pari 30°÷ 35° (latitudine –10°). Una variazione di pochi gradi, rispetto alle condizioni ottimali di orientamento ed inclinazione determina perdite dell’energia raccolta (e quindi prodotta dall’impianto fotovoltaico) di pochi punti percentuale. Le condizioni evidenziate in arancio vanno trattate con particolare attenzione.

I componenti principali di un impianto fotovoltaico

Moduli fotovoltaici

La cella fotovoltaica è un dispositivo capace di convertire l’energia luminosa, su di essa incidente, direttamente in energia elettrica.

Celle monocristalline (a base di Si): vengono prodotte “tagliando” una barra monocristallina. Il vantaggio principale è un alto rendimento (fino al 18%). Questo tipo di celle è costoso a causa del complicato processo di produzione. Le celle di tipo monocristallino sono riconoscibili dal colore scuro e forma esagonale. Celle poli (o multi-) cristalline (a base di Si) : vengono colate in blocchi e poi tagliate a dischetti. Il rendimento è poco minore (13-16%) rispetto al mono. Le celle di tipo policristallino sono riconoscibili dal colore blue cangiante.

Celle thin-film (a base di Si o altri componenti; rigide o flessibili): vengono prodotte mediante “spruzzamento” catodico di atomi di silicio (o altro) su una piastra di vetro o altro supporto. Questo tipo di cella ha il rendimento minore (ca. 4-8%), ma non richiede inclinazione, non risente della temperatura e di zone d’ombra, sfrutta meglio la luce diffusa e riflessa.

Inverter

L’Inverter è un dispositivo elettronico in grado di convertire la corrente continua, in corrente alternata. In base al tipo di energia generata gli inverter possono essere inverter trifasi, normalmente riservati ad impianti di maggiore potenza ed inverter monofasi od inverter di stringa.

INVERTER Grid – connected: vengono utilizzati negli impianti collegati alla rete e devono essere conformi alle norme ed alle prescrizioni richieste dal gestore della rete (Per Es. impianti < a 20Kwp Norme CEI e DK 5950).		INVERTER Stand-alone: vengono utilizzati per impianti collegati ad accumulatori ( Batterie ) e necessitano di un regolatore di carica. Alcuni inverter possano avere le due funzioni incorporate.

Le strutture di sostegno

Vantaggi di un impianto fotovoltaico

	La tecnologia fotovoltaica è affidabile, poco suscettibile a guasti e richiede pochissima manutenzione
	Produce energia elettrica direttamente dove serve
	E’ modulare e facilmente espandibile
	Ha una elevata durata di vita ed un degrado di circa il 20% entro 25 anni
	Consente di sfruttare superfici non utilizzabili per altri scopi
	Porta sostanziali miglioramenti alle condizioni di vita delle popolazioni dove non esiste una rete elettrica nazionale
	Produce energia elettrica senza utilizzare componenti in movimento
	Non necessita di combustibili fossili (solo la luce del sole: gratuita)
	Migliora l’ambiente: non produce rumore non spreca risorse, non immette gas inquinanti e non disperde calore
	Contribuisce a ridurre l’effetto serra
	Dà un contributo al fabbisogno energetico
	Dà un valore aggiunto all’edificio
	Sviluppa un grande mercato con investimenti e posti di lavoro
	Sviluppo socio economico eco-compatibile
	Infonde cultura di ottimizzazione dei consumi

Tipologie d'impianti

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