Impianti fotovoltaici: Tipologie di impianto

Rubrica: Impianti fotovoltaici

Titolo o argomento: Tipologie di impianto

L’effetto fotovoltaico consiste nella trasformazione della radiazione solare (diretta e diffusa) in energia elettrica. Questa avviene all’interno della cella fotovoltaica, costituita da un sottile strato, compreso tra 0,25 e 0,35 mm, di materiale semiconduttore, molto spesso silicio, mono o policristallino.

Un impianto fotovoltaico e’ formato da un insieme di apparecchiature, fra cui la più evidente è certamente il generatore fotovoltaico, costituito da numero variabile di stringhe, costruite con pannelli (formati a loro volta da un insieme di celle fotovoltaiche) in numero variabile, per ottenere la potenza voluta.

Tipologie e caratteristiche degli impianti fotovoltaici. Esistono due tipi di sistemi fotovoltaici: gli impianti con accumulo (o “a isola”) e gli impianti connessi alla rete. Hanno alcune componenti in comune, fra cui, fondamentali, i moduli fotovoltaici stessi.

Quelli del primo tipo sono elettricamente isolati e autosufficienti e dispongono di una batteria di accumulo che puo’ conservare l’energia raccolta dall’irraggiamento solare e permettere un uso differito dell’energia elettrica.

Quelli connessi alla rete, invece, iniettano direttamente nella rete nazionale l’energia prodotta. Sono questi che permettono agli edifici (abitazioni private, aziende, ecc.) di produrre energia elettrica autonomamente, con un doppio vantaggio: una detrazione dalla bolletta di tutti i kWh prodotti dall’impianto e una monetizzazione di tutta l’energia prodotta dall’impianto.
Fisicamente, sono composti da:

  • moduli fotovoltaici, che trasformano in energia elettrica a corrente continua l’irraggiamento solare captato durante il giorno;
  • inverter, con il compito di trasformare l’energia da corrente continua a corrente alternata, rendendola utile ad essere utilizzata per le comuni apparecchiature domestiche;
  • dispositivi che controllano e misurano la quantita’ di energia prodotta e scambiata con la rete.

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L’integrazione architettonica. Esistono diverse tipologie di installazione, suddividibili fra non integrate, parzialmente integrate e integrate:

– Gli impianti non integrati alle architetture sono quelli realizzati a terra, su strutture apposite oppure installati sulle copertura ma in modo non complanare alla superficie su cui sono installati;

– Quelli integrati alla struttura invece sostituiscono parzialmente gli elementi di copertura, di schermatura e che hanno un ridotto impatto visivo. Quelli su copertura sono fissati ad elementi esistenti (tegole, lastre di cemento, ecc.) in maniera complanare.

L’impianto architettonicamente integrato nell’edificio fa aumentare l’incentivo statale in conto energia, oltre a produrre un gradevole effetto estetico.

Orientamento dell’installazione. Per un’installazione ottimale i pannelli devono essere esposti verso sud, e in Italia devono avere un’inclinazione di circa 35°-40° gradi (30° per l’Italia meridionale, 35°-40° per il centro-nord), per ottenere la massima produzione annua di energia. Se si desidera aumentare la produzione in una stagione piuttosto che in un’altra, occorre modificare l’angolo in modo da rendere la superficie dei pannelli sempre ortogonale alla luce incidente: in estate si ottiene riducendolo fino a 10°- 15°, d’inverno alzandolo fino ad un massimo di 60° rispetto all’orizzonte.

Il luogo dell’installazione, ovviamente, deve risultare sempre privo di ombra.