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Cosa sono e come funzionano gli impianti fotovoltaici solari

Detta in maniera semplice non è altro che un sistema che trasforma la luce del sole in energia utilizzabile per il funzionamento degli impianti ed apparecchiature alimentate da corrente elettrica.

Gli impianti possono essere a isola oppure connessi alla rete elettrica.

Pannello a Isola o connesso alla rete elettrica

I primi sono quelli normalmente utilizzati su elementi impossibilitati ad avere un collegamento in rete come barche, camper, baite isolate, ecc.
Sfruttano degli accumulatori per mantenere l'energia prodotta durante il giorno ed averla disponibile in mancanza di luce solare. Vengono utilizzati anche per alimentare lampioni stradali e strumenti di emergenza.

I secondi sono quelli che vengono utilizzati per gli immobili ad uso civile e industriale in genere.

I due principi fondamentali:

• Più i pannelli fotovoltaici solari sono irradiati dai raggi solari, maggiore sarà la produzione di energia elettrica;
• Migliore è la qualità del materiale utilizzato e maggiore sarà l'efficienza dell'impianto.

Mappa irraggiamento solare

 

I componenti: modulo, inverter.

Il componente di base di un generatore fotovoltaico è la cella. La cella fotovoltaica è costituita da un sottile strato di materiale semiconduttore. Normalmente è utilizzato il silicio opportunamente trattato, il quale assorbe i fotoni presenti nelle radiazioni solari per poi rilasciare elettroni.

Un insieme di celle costituiscono un modulo e più moduli formano quello che comunemente viene chiamato pannello solare.

I pannelli fotovoltaici solari producono energia elettrica in corrente continua che viene raccolta dall'inverter e convertita in corrente alternata compatibile con le utenze e con la rete nazionale.

Attraverso i cavi di connessione l'energia elettrica viene resa disponibile per l'edificio e/o immessa direttamente nelle rete pubblica affinché possa essere utilizzata da altre persone dietro un corrispettivo economico che vi sarà riconosciuto.

L'energia in entrata e in uscita viene conteggiata da un apposito contatore.

Materiali utilizzati per le celle fotovoltaiche

La vita di un pannello solare può durare 50 anni, anche se di norma si preferisce sostituirlo dopo 25/30 anni per non far calare l'efficienza sotto l'80%.

Il materiale utilizzato per la costruzione delle celle può avere tre forme:

• Silicio monocristallino puro: E' quello più costoso in quanto ha il rendimento maggiore nel rapporto tra parte esposta al sole e produzione di energia. Il deperimento delle caratteristiche di efficienza è molto lento ed è quantificabile in circa il 20% dopo 25 anni;

• Silicio policristallino: ha un rendimento di poco inferiore al primo e di conseguenza anche il costo è minore. Anche questa forma deperisce molto lentamente ed ha un calo simile al silicio monocristallino puro;

• Silicio amorfo: per la produzione di questa cella si utilizzano basi di materiali diversi, cosparsi di un sottile strato di silicio. E' la forma più economica ma che fornisce anche il rendimento più basso. Ha un deperimento veloce nei primi due anni (circa il 30%) per poi stabilizzarsi e rimanere costante nel tempo.

 

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