Fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica.
La tecnologia fotovoltaica permette di trasformare direttamente l’ energia solare incidente sulla superficie terrestre in energia elettrica, sfruttando le proprietà del silicio, un elemento semiconduttore. I principali vantaggi degli impianti fotovoltaici sono:
- assenza di qualsiasi tipo d’ emissione inquinante;
- risparmio dei combustibili fossili;
- estrema affidabilità poichè non esistono parti in
movimento (vita utile superiore a 25 anni);
- costi di manutenzione ridotti al minimo;
- modularità del sistema (per aumentare la taglia basta
aumentare il numero dei moduli).

I componenti di un impianto fotovoltaico si suddividono in:

Moduli fotovoltaici
sono pannelli che ospitano le celle fotovoltaiche di silicio, che può essere monocristallino, policristallino o amorfo. Ogni modulo converte l’ energia solare incidente, in energia elettrica in corrente continua, normalmente ha una potenza compresa tra 125 e 200 Watt, occupa una superficie inferiore a 1,50 mq e pesa circa 18 Kg;

Strutture di sostegno dei moduli
sono le strutture che sorreggono i moduli e , in caso di installazione su superficie piana, vengono orientati con un’ inclinazione rispetto al piano orizzontale normalmente, in Italia, di circa 30°. Possono essere in acciaio zincato a caldo o in alluminio, e vengono vincolate sulla superficie di installazione mediante degli ancoraggi o delle zavorre;

Inverter
è un dispositivo elettronico che consente di adeguare l’ energia elettrica prodotta dai moduli alle esigenze delle apparecchiature elettriche e della rete, operando la conversione da corrente continua a corrente alternata con una frequenza di 50 xHz. Normalmente gli inverter incorporano dei dispositivi di protezione e interfaccia che determinano lo spegnimento dell’ impianto in caso di black-out o di disturbi della rete;

Misuratori di energia
sono degli apparati che vengono installati sulle linee elettriche e misurano l’ energia che li attraversa, ad esempio vengono utilizzati per conteggiare l’ energia prodotta dall’ impianto e quella immessa in rete;

Quadri elettrici e cavi di collegamento
quadri, cavi, interrutori ed eventuali ulteriori dispositivi di protezione sono i componenti elettrici che completano l’impianto.

I moduli fotovoltaici possono essere collocati su tetto, (sia piano che a falda) su facciata o a terra.
La decisione in merito alla fattibilità tecnica si basa sull’ esistenza ne sito d‘ installazione dei seguenti requisiti, che dovranno essere verificati dal progettista/installatore in sede di sopralluogo:
- disponibilità dello spazio necessario per installare i moduli (per ogni kWp di potenza installata occorrono
circa 8 mq di moduli);
- corretta esposizione ed inclinazione della superficie;
- assenza di ostacoli in gradi di creare ombreggiamento.

Le condizioni ottimali per l’ Italia sono:
- esposizione SUD (accettata anche SUD-EST, SUD-OVEST, con limitata perdita di produzione)
- inclinazione 30-35° gradi.

La produzione, elettrica annua di un impianto fotovoltaico può essere stimata attraverso un calcolo che tiene conto:
- della radiazione solare annuale del luogo;
- di un fattore collettivo calcolato sulla base dell’orientamento, dell‘ angolo d’inclinazione dell‘impianto e di eventuali ombre temporanee;
- delle prestazioni tecniche dei moduli fotovoltaici, dell’ inverter e degli altri componenti dell‘impianto;
- delle condizioni operative dei moduli (con l’aumento della temperatura di funzionamento diminuisce l‘energia prodotta.

La mappa sottostante (Fonte: Phèbus) mostra la produzione elettrica annua per un impianto fotovoltaico da 1kWp, installato in Italia, considerando le migliori condizioni locali d’installazione (inclinazione 30° rispetto all’orizzontale, orientamento a SUD, assenza ombreggiamenti).