Sistema fotovoltaico

Definizione

L'energia fotovoltaica è una forma di energia che deriva dalla trasformazione dell'energia che proviene dalle radiazioni solari in energia elettrica.

Funzionamento

- Impianto isolato: in questi impianti l’energia generata alimenta direttamente il carico elettrico. Quella in eccesso viene accumulata nelle batterie che la rendono disponibile nei periodi in cui il generatore fotovoltaico non è nelle condizioni di fornirla. Questi impianti rappresentano la soluzione più idonea a soddisfare utenze isolate che possono essere convenientemente equipaggiate con apparecchi utilizzatori che funzionano in corrente continua.

- Impianto connesso ad una rete elettrica di distribuzione: in questi impianti l’energia viene convertita direttamente in corrente elettrica alternata per alimentare le normali utenze oppure viene immessa nella rete, con la quale lavora in regime d’interscambio. In quest’ultimo caso presso l’utente sono installati due contatori: uno che contabilizza l’energia elettrica fornita dall’impianto fotovoltaico alla rete ed uno che contabilizza l’energia elettrica che l’utente preleva dalla rete. Nell’ipotesi in cui le due tariffe coincidano, l’utente paga all’ente erogatore dell’energia elettrica solo la differenza tra l’energia consumata, prelevata dalla rete, e quella fornita alla rete. 

Tipologia e Applicazioni

- I sistemi isolati : non collegati alla rete elettrica, generano una corrente continua e vengono utilizzati per il pompaggio dell'acqua, per sistemi d’illuminazione, per apparecchi di refrigerazione ecc.

- I sistemi collegati alla rete : sono collegati alla rete elettrica che supplisce nelle ore in cui il generatore fotovoltaico non è in grado di produrre l'energia necessaria e, viceversa, il surplus prodotto viene trasferito alla rete. Questi impianti vengono spesso installati sui tetti o sulle facciate degli edifici (vi è la possibilità di integrare i moduli fotovoltaici nelle architetture e di trasformarli in componenti edili)

Componenti

- Un generatore fotovoltaico: E' costituito da celle fotovoltaiche formate da fette di un materiale semiconduttore (silicio) che si costituiscono in moduli, quindi in pannelli, quindi in stringhe che, collegate in parallelo, costituiscono il generatore fotovoltaico. Sulla superficie delle celle si genera (quando la cella è esposta alla luce) un campo elettrico che, se collegato ad un utilizzatore, dà luogo ad una corrente elettrica continua.

- Un sistema di condizionamento e controllo della potenza:  è costituito da un inverter che trasforma la corrente continua in corrente alternata ed è necessario in quanto la quantità d’energia elettrica prodotta da un sistema fotovoltaico non è costante ma varia al variare delle ore del giorno, delle stagioni, delle condizioni meteorologiche.

- Un accumulatore d'energia: necessario per rendere autonomo il sistema, data la variabilità della fonte solare.

Vantaggi

- Non richiedono manutenzione .

- Permettono di produrre elettricità secondo le proprie necessità .

- Non necessitano di combustibili (perché si sfrutta la proprietà che hanno alcuni materiali semiconduttori di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa) costano molto ma durano anche molto.