l'Impianto Fotovoltaico: come sceglierlo

Tra le energie rinnovabili il solare fotovoltaico è in veloce espansione perché facile, accessibile e adeguatamente incentivato dal governo che ha promosso diverse iniziative ed erogato contributi per la sua diffusione; di conseguenza l’installazione di impianti fotovoltaici sta avendo trend di crescita.

Diventa quindi utile effettuare un'analisi del sistema fotovoltaico nel suo complesso con i relativi componenti.

Fotovoltaico - Come funziona?

Questa tecnologia ha la particolare capacità quando esposto al sole di convertire la radiazione solare in corrente elettrica. Questa conversione avviene per mezzo di celle fotovoltaiche che devono essere collegate elettricamente tra loro e formare dei moduli che devono essere orientati in il più possibile perpendicolarmente alla radiazione solare.

L'impianto fotovoltaico è costituito da pannelli, da un inverter (che serve a trasformare la corrente elettrica continua prodotta dal pannello in alternata utilizzabile dalle utenze), da un contatore se la corrente viene immessa in rete o da un accumulatore.

Quali tipi di impianti esistono?

Gli impianti in circolazione sul mercato sono principalmente di due tipi: in silicio amorfo, mono e policristallino.
A seconda della tecnologia installata occupano superfici di grandezza diversa con efficienza e costi differenti.
I pannelli solari fotovoltaici si differenziano anche per la connessione o meno alla rete.

Fotovoltaico - Impianti stand-alone

Gli impianti stand-alone sono quelli in cui l’energia elettrica prodotta in eccesso viene accumulata all’interno di un parco batterie e poi utilizzata in momenti di scarsa insolazione o di buio. Sono meno efficienti ma utili per utenze isolate, difficilmente raggiungibili con opere civili, illuminazioni, ripetitori radio, ecc.

Fotovoltaico - Impianti grid-connected

Gli impianti grid-connected sono invece connessi alla rete di distribuzione elettrica, in questo caso il parco batterie è sostituito da un sistema di accumulo “ideale” costituito dalla rete elettrica, dalla quale attingere energia , se necessaria, nelle ore notturne e nelle giornate con livelli di insolazione non sufficienti a soddisfare il fabbisogno energetico dell’utenza.
Nelle ore di sole l’utenza è alimentata direttamente dal generatore fotovoltaico ed eventuali eccedenze vengono immesse in rete.

La cella fotovoltaica

La cella fotovoltaica è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico, ma può venire anche impiegata singolarmente in usi specifici. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici.

Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Analogamente al modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia prodotta dalla cella e l'energia luminosa che investe l'intera sua superficie. Valori tipici per gli esemplari in silicio cristallino comunemente disponibili sul mercato si attestano attorno al 15%.

Fotovoltaico - Tipologie

Le celle sono realizzate con silicio monocristallino, cioè puro, gli atomi sono disposti tutti in una struttura geometrica perfetta, senza difetti o mancanze.
Le celle sono realizzate con silicio policristallino, cioè composto da tanti piccoli monocristalli ognuno con le caratteristiche descritte sopra.
Molto versatili architettonicamente, adatti per applicazioni in zone con luce diffusa ( ovvero, anche quando il cielo è nuvoloso) e ampio spazio disponibile.
Le celle di questi moduli sono realzzate in silicio amorfo, cioè con gli atomi senza nessuna disposizione spaziale ordinata. I moduli possono essere impiegati come coperture integrate o sovracoperture.

L'inverter del fotovoltaico

Gli inverter sono progettati per convertire l'energia elettrica in corrente continua prodotta dall’ impianto fotovoltaico, in corrente alternata da utilizzare nella rete domestica.

Sono strumenti dotati di particolari sistemi di controllo software ed hardware per ottimizzare la resa e il controllo dell'energia prodotta.Va sottolineato che l’energia non "cade" automaticamente nell’ inverter, ma è quest’ultimo che se la deve andare a prendere, quindi al momento dell’acquisto è bene valutare il dimensionamento e il suo rendimento.