Energia fotovoltaica

Ultimo Aggiornamento: 12/02/2020

La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare l’energia solare in energia elettrica ed é una tecnologia innovativa dal momento che gli impianti fotovoltaici non necessitano di alcun combustibile e non richiedono manutenzione e possono essere costruiti a seconda delle esigenze dell’utente. Il costo dell’impianto, sebbene molto elevato all’inizio, può essere recuperato grazie alla gratuità della fonte energetica (il sole) e alla lunga durata dell’impianto stesso.

La quantità di energia accumulata da un impianto dipende dall’irraggiamento del luogo, questo è influenzato dalle condizioni climatiche locali (nuvolosità, foschia ecc..) e dipende dalla latitudine del luogo, cresce quanto più ci si avvicina all’equatore.
Dal momento che il fotovoltaico ha la capacità di sfruttare anche la radiazione diffusa, gli impianti fotovoltaici possono essere installati anche in zone meno soleggiate.

Perché installare un impianto fotovoltaico? 
Installare un impianto fotovoltaico significa ridurre in maniera efficace l’ emissione di inquinanti che attualmente sono prodotti dalle centrali termoelettriche.
A differenza di queste, l’ energia fotovoltaica, non considerando l’ energia utilizzata per la produzione dei pannelli, non emette inquinanti nella produzione di energia elettrica visto che trasforma energia solare in energia elettrica. 

Da cosa é composto un impianto fotovoltaico
Un sistema fotovoltaico, trasformando direttamente l’energia solare in energia elettrica, sfrutta la capacità di alcuni materiali semiconduttori opportunamente trattati di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa.
Un impianto fotovoltaico é costituito da un generatore, da un sistema di condizionamento e controllo della potenza, da un eventuale accumulatore di energia (batteria) e dalla struttura portante.

Principio di funzionamento
Il generatore fotovoltaico è costituito da un insieme di moduli fotovoltaici collegati in modo da ottenere i valori di potenza e tensione desiderati. I moduli sono costituiti da un insieme di celle, più moduli collegati in serie formano un pannello, ovvero una struttura rigida ancorabile, più pannelli collegati in serie formano una stringa, più stringhe collegate in parallelo costituiscono il generatore fotovoltaico. 
La potenza dell’impianto fotovoltaico dipende dalla quantità di stringhe collegate in parallelo. Il trasferimento dell’energia dal sistema fotovoltaico all’utenza avviene tramite l’inverter, che trasforma la corrente continua in corrente alternata adattandola alle esigenze dell’utenza finale, invece la qualità della potenza in uscita è garantita da un trasformatore e da un sistema di rifasamento e filtraggio. Naturalmente questo sistema funziona solo in presenza di luce quindi occorrerà collegare gli impianti alla rete elettrica nazionale o utilizzare sistemi di accumulo dell’energia elettrica che la rendono disponibile nelle ore di soleggiamento insufficienti o durante le ore notturne. 
Si possono distinguere vari tipi di impianti:
Sistemi isolati o stand alone: sono sistemi non collegati alla rete elettrica nazionale e sono costituiti da moduli fotovoltaici, dal regolatore di carica e da un sistema di batterie per l’ accumulo di energia elettrica
sistemi collegati alla rete: sono impianti collegati alla rete elettrica. Nelle ore in cui il generatore fotovoltaico non è in grado di produrre l’ energia necessaria a coprire la domanda di elettricità, la rete fornisce l’energia richiesta, se invece il sistema fotovoltaico produce energia in più il surplus viene trasferito alla rete e contabilizzato, vengono istallati due contatori per contabilizzare gli scambi fra utente e rete elettrica nazionale. I sistemi connessi alla rete non hanno bisogno di batterie perchè la rete di distribuzione sopperisce alla fornitura di energia elettrica nei momenti in cui non c’ é disponibilità della radiazione solare.

Come posizionare un impianto fotovoltaico
Per ottenere la massima produzione di energia elettrica bisogna studiare l’irraggiamento e l’insolazione del sito, verificare l’inclinazione ottimale dei pannelli che per le nostre latitudini risulta essere di 20 o 30 gradi rispetto al piano orizzontale e orientare l’ impianto verso sud. 

Applicazioni di un impianto fotovoltaico
Gli impianti fotovoltaici possono essere applicati alla edilizia residenziale privata sia che si tratti di abitazione unifamiliare sia che si tratti di condomini costituiti da più appartamenti, alla edilizia pubblica come per esempio scuole o palestre comunali e agli edifici di tipo produttivo, mediante installazione dei pannelli direttamente applicati alla struttura o installandoli su un terreno nelle vicinanze.