FacebookTwitterLinkedIn
Home Servizi Fonti Rinnovabili Fotovoltaico Cos'è il fotovoltaico

Cos'è il fotovoltaico

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
 Insieme di celle fotovoltaiche che hanno la funzione di convertire la radiazione solare in corrente elettrica. (63% costo dell’impianto)

 
INVERTER
 Dispositivo elettronico che consente di adeguare l’energia elettrica prodotta dai moduli FV (continua) alle esigenze della rete (alternata). Essi sono comprensivi di dispositivi di protezione e d’interfaccia che determinano lo spegnimento dell’impianto in caso di necessità. (13% costo dell’impianto).

 
SISTEMA DI CONTROLLO
 Dispositivo elettronico che comunica con l’inverter e con eventuali sensori accessori che permette di monitorare il funzionamento dell’impianto.

 
MISURATORI DI ENERGIA
 Contatori che vengono installati sulle linee elettriche e misurano l’energia che li attraversa, conteggiano l’energia prodotta dall’impianto, quella consumata e quella immessa in rete.

 
STRUTTURE DI SOST. MODULI
 Sostengono i moduli e provvedono all’inclinazione ed all’orientamento. (8% costo dell’impianto).

 

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

 

SU EDIFICIO
1 Moduli fotovoltaici installati su tetti piani ovvero su coperture con pendenze fino a 5°. Qualora sia presente una balaustra perimetrale, la quota massima, riferita all'asse mediano dei moduli fotovoltaici, deve risultare non superiore all'altezza minima della stessa balaustra.

Qualora non sia presente una balaustra perimetrale l'altezza massima dei moduli rispetto al piano non deve superare i 30 cm.
2 Moduli fotovoltaici installati su tetti a falda I moduli devono essere installati in modo complanare alla superficie del tetto con o senza sostituzione della medesima superficie.
3 Moduli fotovoltaici installati su tetti aventi caratteristiche diverse da quelli di cui ai punti 1 e 2. I moduli devono essere installati in modo complanare al piano tangente o ai piani tangenti del tetto, con una tolleranza di più o meno 10°.
4 Moduli fotovoltaici installati in qualità di frangisole I moduli sono collegati alla facciata al fine di produrre ombreggiamento e schermatura di superfici trasparenti.

 

 

 

Torna in alto