Come funziona il fotovoltaico

Cosa sono gli impianti fotovoltaici

Se ne fa spesso un gran parlare, ma forse non è a tutti chiaro cosa sono gli impianti fotovoltaici. Molti li confondono con quelli che riscaldano l'acqua con la luce del sole che sono invece gli impianti solari.

Per cui un buon inizio potrebbe essere quello di definire gli impianti fotovoltaici come quelli che sfruttano la luce del sole per produrre energia elettrica. In altre parole questi impianti attingono alla inesauribile energia della nostra stella per produrre energia elettrica in modo pressoché gratuito ovvero senza dover ricorrere ai tradizionali, costosi ed inquinanti classici carburanti derivati dal petrolio. L'energia solare è il prototipo dell'energia cosiddetta rinnovabile: senza produrre un solo grammo di anidride carbonica e senza contribuire alla produzione delle tanto temute polveri sottili, i silenziosi ed efficienti impianti solari realizzano un'utopia: la possibilità di essere energeticamente indipendenti, senza più dover pagare le bollette. Ovviamente anche questo è un obiettivo ideale difficilmente raggiungibile in realtà: ma comunque grazie al fotovoltaico i privati cittadini possono davvero risparmiare.

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Quali sono gli elementi principali di un impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici sono costituiti da un insieme di macchine elettriche ed elettroniche ed operano sostanzialmente la conversione della luce del sole in energia elettrica direttamente sfruttabile dagli elettrodomestici che abbiamo in casa. Gli elementi principali di questa catena sono i seguenti.

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Moduli o pannelli solari

Sono i trasduttori ovvero gli elementi attraverso i quali avviene la trasformazione dell'energia: grazie ai materiali di cui sono fatti, i semiconduttori, sono in grado di generare corrente continua a partire dai raggi solari. Sono l'anello più delicato della catena, perché il loro rendimento (legato alla qualità dei materiali utilizzati ed alla evoluzione della ricerca) è direttamente proporzionale all'efficienza dell'intero impianto. I pannelli solari si evolvono in continuazione dal momento che la ricerca verso pannelli sempre più efficienti e resistenti rappresenta grossa parte degli investimenti dei produttori.

Inverter

L'inverter è una macchina elettrica, basata anch'essa sull'utilizzo di dispositivi a semiconduttore, che converte la corrente continua generata dai moduli in corrente alternata.

L'inverter quindi trasforma la corrente continua prodotta dai pannelli, tipicamente 12 o 24 volt, nella alternata a 230V, quindi non solo trasforma, ma innalza anche il valore prodotto dai pannelli.

Solo in questo modo, infatti, la corrente generata può essere sfruttata dai carichi domestici, oppure venduta alla rete nazionale. Negli impianti attuali sono presenti mini inverter, più semplici da installare dei tradizionali che permettono meglio di sfruttare i raggi solari anche quando l'illuminazione non è piena.

Accumulatori

I moderni impianti fotovoltaici comprendono anche batterie di accumulatori in grado di immagazzinare l'energia elettrica nei momenti di sovrapproduzione, di giorno, per poterla utilizzare la notte. Grazie agli accumulatori è possibile parlare di impianti stand alone ovvero impianti in grado di provvedere al fabbisogno di una abitazione "da soli" senza ricorrere alla rete.

Regolatori di carica

Essenziali in un impianto di questo tipo, dal momento che provvedono a stabilizzare l'energia prodotta in modo che non danneggi gli elettrodomestici.

Come funziona il fotovoltaico: Considerazioni di progettazione di un impianto fotovoltaico

Quest'anno il Legislatore si è mosso andando incontro al fotovoltaico dal momento che è possibile detrarre fino al 50% i costi sostenuti per realizzare l'impianto. Inoltre la tecnologia ha reso i pannelli più efficienti e più duraturi nel tempo. Questo ultimo punto era infatti un problema perchè allungava molto il ritorno dell'investimento.

Essendo poi questi impianti modulari è necessario tenere in considerazione anche la produzione elettrica annua. Quest'ultima dipende in parte dalla qualità dei componenti l'impianto. Altri fattori da tenere in considerazione sono:

- l'incidenza dei raggi del sole sui pannelli

- l'orientamento dei pannelli

- la presenza di ombre.

Il nostro paese è in condizioni ottimali per la produzione di energia elettrica. I valori medi annui dipendono tuttavia dall'ubicazione dell'impianto. Gli impianti posizionati nel sud Italia sono leggermente più efficienti di quelli ubicati al nord.

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