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IL MERCATO DELL'ENERGIA

Fotovoltaico, come funziona l’impianto e cosa produce?

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Sappiamo che il fotovoltaico è il futuro (e in alcuni casi anche il presente) dell’energia rinnovabile.
Trasformando i fotoni della luce solare, permette di avere una fonte di energia pulita, rinnovabile e pressoché inesauribile. Ma come funziona esattamente?

L’impianto fotovoltaico è costituito da una serie di celle in silicio al 99%. Quando i fotoni dei raggi solari colpiscono queste celle, gli elettroni liberi all’interno del silicio iniziano a generare una corrente continua (DC o Direct Current). Sarà poi l’inverter, un altro elemento dell’impianto, a trasformarla in energia alternata da usare negli ambienti domestici o industriali dell’edificio.

Fotovoltaico e pannelli solari sono la stessa cosa?

Pur essendo entrambi sistemi per la creazione di energia rinnovabile, differiscono nel funzionamento. Infatti, laddove i pannelli solari funzionano tramite il calore, un impianto fotovoltaico sfrutta i fotoni presenti nei raggi solari.

In questo modo è possibile che le cellule del fotovoltaico funzionino anche senza luce diretta, sfruttando quella indiretta velata dalle nuvole oppure quella riflessa da altre superfici. Nell’insieme si può dire che i pannelli fotovoltaici siano più convenienti perché utilizzabili, seppure con risultati inferiori, anche in inverno o in giornate non troppo soleggiate.


Le diverse tipologie di pannello fotovoltaico

Non tutti gli impianti di fotovoltaico funzionano nello stesso modo. Una prima differenza dipende dalla tipologia di celle scelte per i pannelli. Nei pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino ogni cella ha il suo cristallo di silicio. Sono considerati i più performanti: infatti possono trasformare fino al 20% dell’energia solare in elettricità. 

 

Quelli in silicio policristallino sono decisamente meno costosi ma anche meno efficienti. I test dimostrano come si fermino al 14-16% di trasformazione dell’energia solare. Un numero, comunque, di tutto rispetto per un’abitazione media. Infine, i pannelli fotovoltaici a film sottile: sono costituiti da pellicole di diversi materiali. Anche se più versatili perché di piccole dimensioni, convertono soltanto dal 6 al 10% di energia solare. 

Quali sono i fattori che ne condizionano il funzionamento

Dopo aver spiegato la struttura del fotovoltaico e come funziona, è bene anche analizzare i fattori che ne possono alterare l’efficienza. Tra questi:

  1. la temperatura;
  2. l’ombra;
  3. la pulizia e la manutenzione dell’impianto;
  4. l’età del sistema fotovoltaico;
  5. il cosiddetto mismatch.

 

I primi due elementi sono abbastanza auto-esplicativi: dato che l’impianto fotovoltaico sfrutta i fotoni dell’energia solare, se riceve meno energia a causa di temperature più basse o ombreggiamenti, la sua efficienza sarà ridotta.

 

La sporcizia che si deposita con il tempo sulle celle di silicio è a sua volta un fattore dall’impatto negativo. Non si tratta solo di tenere puliti e in ordine i pannelli del fotovoltaico, ma anche di renderli più efficienti possibile. Infatti, il depositarsi di materiali come polvere e sporcizia può “velare” le celle e così diminuire la produzione di energia. In ogni caso è comunque necessario effettuare opere di manutenzione sull’impianto, più frequenti con il passare degli anni. Ciò consentirà anche di sostituire gli elementi che si logorano più facilmente, tra cui l’inverter e i cavi.

 

Ma cosa vuol dire mismatch? Letteralmente significa “mancata corrispondenza” e avviene quando, nella realizzazione di un impianto fotovoltaico o nella sostituzione di alcune celle, si scelgono prodotti di marche o modelli diversi. Questo, infatti, può portare a una diminuzione della quantità di energia prodotta.


Il fotovoltaico consente di risparmiare?

Questa è probabilmente la domanda più frequente per gli individui o le famiglie che pensano di installare un impianto fotovoltaico. Nonostante i chiari vantaggi da un punto di vista ambientale e le agevolazioni per l’adeguamento degli edifici alle energie rinnovabili, il quesito principale per chi sceglie questo tipo di energia è mi conviene? Ebbene, si valuta che un utilizzo corretto e attento dell’impianto fotovoltaico possa permettere una riduzione fino al 55% dei consumi in bolletta. Il che non è poco per una famiglia media italiana.

 

Inoltre, non tutti sanno che anche una piccola porzione di tetto o di terrazzo fa la differenza. Basti pensare che appena 5-7 metri quadri di celle producono fino a 1 kW elettrico di energia pulita, rinnovabile e per niente inquinante. Ovviamente ciò dipende dalla zona in cui si vive, dal clima del periodo e dai fattori di cui sopra, ma è comunque un notevole risparmio per il cittadino e per l’ambiente.

 

Se gestito in maniera attenta e con una manutenzione costante e precisa, un impianto fotovoltaico funziona per almeno 20 anni, permettendo alle famiglie di usare gli elettrodomestici, la luce e tutta l’energia necessaria alle incombenze quotidiane con un notevole risparmio nei costi di luce e gas e di emissioni dannose nell’ambiente.

  
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