Pannelli fotovoltaici

Un modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l’energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. La cella fotovoltaica o cella solare è l’elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. 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. I moduli in silicio mono o policristallini rappresentano la maggior parte del mercato; La necessità di silicio molto puro attraverso procedure di purificazione dell’ossido di silicio (SiO2, silice) presente in natura eleva il costo della cella fotovoltaica. Le caratteristiche nominali del pannello (potenza, tensione, corrente nominale) si ottengono con un’esposizione diretta del pannello al Sole, con un irraggiamento nominale di 1000 Watt/metro quadro, 25°C di temperatura, posizione perpendicolare ai raggi del sole, e assenza di ombreggiamenti. I pannelli fotovoltaici producono energia anche in condizioni di luce indiretta, irraggiamento inferiore al nominale, sole non perpendicolare, cielo nuvoloso, presenza di ombreggiamenti, ma in misura molto minore. Per l’utilizzo ottimale, un pannello fovotoltaico andrà orientato a Sud, e inclinato di 30-35° sull’orizzontale. Secondo i modelli, la corrente prodotta da un pannello fotovoltaico varia da pochi milliAmpere di piccolissime applicazioni fino ad un valore massimo di c.a. 10A, per i pannelli attualmente in commercio. Quando la corrente di un solo pannello non è sufficiente per la propria applicazione, si possono collegare più pannelli insieme (in serie o in parallelo), moltiplicando in tal modo la potenza erogata.

I sistemi fotovoltaici possono essere di due tipi:

– non connessi alla rete elettrica (o isolati)

– connessi alla rete elettrica
Un sistema non connesso alla rete elettrica è composto da:

– uno o più pannelli fotovoltaici

– una o più batterie

– un regolatore per ottimizzare la carica della batteria

– un inverter (opzionale)

Precisiamo innanzitutto che normalmente i pannelli fotovoltaici non alimentano direttamente le apparecchiature, in quanto la corrente prodotta da un pannello è variabile a seconda dell’ora, dell’insolazione, dell’inclinazione, ecc… Il compito dei pannelli fotovoltaici è quello di caricare una batteria, che a sua volta alimenta le apparecchiature, scaricandosi e venendo poi ricaricata dai pannelli stessi.

 

Sistemi connessi alla rete elettrica Un sistema connesso alla rete elettrica è a tutti gli effetti una piccola centrale elettrica connessa in parallelo alla rete principale. L’energia elettrica prodotta, e trasformata a 220V da un inverter, viene infatti immessa nel circuito domestico, e può essere autoconsumata, oppure, se in eccesso rispetto al consumo, immessa nella rete elettrica. E’ importante sottolineare che i sistemi connessi alla rete elettrica possono usufruire di un incentivo statale ventennale, denominato “conto Energia”, grazie al quale viene remunerata con una tariffa incentivante tutta l’energia prodotta dall’impianto.

 

Arch. Maria Giulia Petrai

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