FOTOVOLTAICO
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L’impianto fotovoltaico
sfrutta l’energia elettromagnetica prodotta dal Sole.
I materiali ( semiconduttori ) che compongono un pannello
fotovoltaico vengono chiamate celle fotovoltaiche e svolgono
il compito di conversione da energia elettromagnetica a energia
elettrica. Non essendoci parti in movimento non necessita
di manutenzione e per il suo funzionamento non ha bisogno
di combustibile quindi non inquina.
Un impianto fotovoltaico è essenzialmente
composto da:
- Moduli fotovoltaici ( Pannelli );
- Gruppo di conversione ( Inverter );
- Quadri elettrici e cavi di collegamenti.
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I moduli contengono al loro interno le celle fotovoltaiche
che opportunamente collegate tra loro (serie/parallelo)
forniscono all’impianto le caratteristiche di potenza
richiesta.
L l’energia elettrica per poter essere utilizzata
dalla apparecchiature (elettrodomestici, ecc.) deve essere
convertita (tensione 230/400 Volt, frequenza 50 Hz), lavoro
svolto dal gruppo di conversione.
La Potenza Nominale (o di picco) di un impianto fotovoltaico,
espressa in Kwp (Chilowatt di picco), rappresenta la potenza
elettrica che l’impianto è in grado di produrre
nelle condizioni standard (STC):
- radiazione solare incidente: 1000 Watt/m2
- temperatura: 25 °C
La superficie necessaria per installare la potenza nominale
di 1 Kwp varia secondo del tipo di modulo da utilizzare
e a seconda della tipologia del sito di installazione.
Per impianti installati direttamente su superfici inclinate
si stimano le seguenti occupazioni:
- Silicio amorfo circa 20-24 m².
- Silicio mono-cristallino circa 8 m²;
- Silicio poli-cristallino circa 10 m²;
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| Pannelli fotovoltaici in silicio amorfo: |
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Il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello
con il minor rendimento èanche soggetto ad un degrado
maggiore del rendimento nel tempo.
La tensione prodotta da ogni singolo modulo fotovoltaico è
di circa 24 - 40 Volt.
Il rendimento di questi pannelli fotovoltaici va dal 6 al
10 % circa, nei primi due mesi di vita, il rendimento diminuisce
di circa il 20 %, per poi rimanere stabile, con un degrado
delle prestazioni che non deve superare il 20 % nei primi
20 anni di funzionamento.
In ogni caso la potenza di questi moduli la si calcola proprio
considerando immediatamente la perdita iniziale del 20 %,
quindi, durante i primi mesi di vita, la resa di un pannello
venduto con potenza di 50 Watt, in realtà è
di 60 Watt, fino a stabilizzarsi effettivamente sui 50 W dopo
i primi mesi di funzionamento.
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Un vantaggio molto importante
dei moduli a silicio amorfo è che durante le giornate
nuvolose, ombreggiate, o nelle ore serali e mattutine, si
ottengono dei rendimenti superiori rispetto alle tecnologie
mono e poli-cristalline.
Inoltre il silicio amorfo è la tecnologia fotovoltaica
con il minor impatto ambientale in fase di produzione, in
quanto, necessita di un quantitativo abbastanza basso di energia
per essere prodotto. Restituisce in circa 2 anni l'energia
che è stata usata per produrlo, e genera fino a 10
volte di più, nell'arco della sua vita.
Avendo un basso rendimento rispetto agli altri modelli, occorre
installarne un numero maggiore, ma questo non pregiudica il
costo energetico, che per ogni Watt prodotto è inferiore
rispetto alle altre tecnologie fotovoltaiche.
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| Pannelli fotovoltaici in silicio multicristallino
o monocristallino: |
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Il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle
fotovoltaiche singole affiancate unite elettricamente.
Il rendimento globale di un pannello solare in silicio monocristallino
è di circa il 13-17 %, mentre quello di un pannello
solare in silicio multicristallino è di circa il 12-14
%.
A parità di spazio, rispetto al modulo solare in silicio
amorfo, si hanno rendimenti doppi o quasi tripli, ma comunque
il costo per ogni Watt prodotto dal mono-multicristallino
rimane comunque superiore.
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In fase di produzione viene spesa molta energia
che per essere restituita, ogni modulo impiega 3-6 anni, ma
nell'arco della sua vita utile, che è di oltre 25 anni,
ne produrrà circa 10 volte di più.
Inoltre, il rendimento dei pannelli cristallini, diminuisce
notevolmente durante le ore di alba e tramonto o alla presenza
di ombre, anche parziali.
I punti di forza di questi pannelli fotovoltaici sono: stabilità
di rendimento nel tempo (circa 1% all’anno) con vita media
superiore ai 25 anni; produzione di maggiore energia a parità
di spazio occupato. |
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