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Introduzione
Da molti anni utilizziamo i sistemi di energia solare per generare elettricità pulita, ad esempio sui tetti delle case, degli edifici, sui tetti dei parcheggi e persino sul terreno utilizzato per installare moduli di energia solare. Ma chi sa davvero come funziona questa tecnologia?
L’energia solare significa letteralmente elettricità generata dalla luce. Gli impianti fotovoltaici permettono di convertire direttamente ed istantaneamente l’energia proveniente dalla radiazione solare in energia elettrica senza l’utilizzo di combustibili. Soprattutto in tempi di crisi energetica, l’utilizzo di moduli fotovoltaici può ridurre le emissioni di CO2 e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, con conseguente risparmio sui costi. Installando questi pannelli, comunemente chiamati impianti fotovoltaici, ognuno di noi può diventare concretamente un produttore attivo di energia. Questi sistemi hanno il vantaggio di generare energia dove serve, richiedono poca manutenzione, non inquinano l’ambiente e possono essere adattati alle reali esigenze dell’utente. Ma vediamo più da vicino come funziona questo processo.
Come vengono realizzati i moduli fotovoltaici?
Come già accennato, il funzionamento degli impianti fotovoltaici che generano energia elettrica si basa sulla conversione dell’energia ottenuta direttamente dal sole. Questo processo, chiamato effetto fotovoltaico, avviene all’interno delle celle di un sistema in grado di convertire il calore in elettricità. Ciò è reso possibile dai fotoni che eccitano gli elettroni presenti sulla cella di silicio, facendo fluire gli elettroni e creando una corrente continua. Poiché nelle case si utilizza la corrente alternata, è necessario installare un dispositivo chiamato inverter per convertire l’elettricità da corrente continua a corrente alternata. Più grande è la cella, maggiore è la potenza espressa in “watt di picco”, ovvero la quantità di energia prodotta per unità di tempo.
Quali sono gli altri elementi di un sistema di energia solare?
Abbiamo già parlato di moduli fotovoltaici e inverter, ma ci sono anche altri componenti.
Strutture di supporto modulare: queste strutture supportano i moduli fissandoli al tetto. Per i tetti piani è presente una struttura di sostegno che permette di riorientare e inclinare i pannelli verso i raggi solari per ottimizzare l’esposizione.
Cavi elettrici: sono cavi che trasportano energia dal sistema al consumatore.
Inoltre, i sistemi di energia solare hanno componenti aggiuntivi che aiutano a migliorare l’efficienza. Questi stanno diventando sempre più popolari e includono:
Sistema di monitoraggio: consente il monitoraggio remoto dell’impianto solare, della produzione e del consumo di energia, oltre al controllo dello stato dell’inverter.
Sistema di accumulo: consente agli utenti di migliorare l’efficienza del proprio sistema di energia solare immagazzinando l’energia prodotta durante il giorno per un utilizzo successivo quando il sistema non produce energia. È un sistema innovativo. In questo modo gli utenti possono utilizzare in modo ottimale l’elettricità generata dal loro impianto solare senza modificare le proprie abitudini di consumo.
Quali tipologie di impianti solari esistono?
Gli impianti fotovoltaici possono essere progettati per essere isolati dalla rete elettrica per immagazzinare l’energia prodotta in batterie (Stand-alone) e collegati alla rete elettrica nazionale per fornire e compensare l’energia prodotta (Grid Connected). Le attuali innovazioni tecnologiche permettono di scegliere di installare sistemi “ibridi” che uniscono queste due caratteristiche. L’energia prodotta dal sistema viene immagazzinata in una batteria e una batteria aggiuntiva viene immagazzinata quando è completamente carica. L’energia fornita alla rete elettrica viene pagata in base alla tariffa fornita (Storage).
Qual è la differenza tra i sistemi di energia solare industriali e residenziali?
I pannelli solari industriali e residenziali per aziende e case utilizzano la stessa tecnologia. Tuttavia, ci sono alcune differenze importanti.
Dimensioni: i pannelli residenziali sono generalmente più piccoli e producono meno elettricità perché alimentano meno persone. Un pannello residenziale ha una media di 72 celle. I pannelli disponibili in commercio, invece, sono molto più grandi, con una media di 96 celle. I prezzi dei moduli sono calcolati in base alla quantità di energia prodotta, non alle dimensioni. Un impianto da 10 kWH per una casa costa quanto un impianto della stessa potenza per un’azienda.
Efficienza: i pannelli industriali sono più grandi dei pannelli residenziali, quindi producono energia in modo più efficiente. I pannelli solari industriali hanno un’efficienza del 20%, il che significa che sono circa il 2% più efficienti dei pannelli solari residenziali.
Installazione: a causa della complessità dei pannelli solari industriali, l’installazione richiede in genere da una settimana a un mese. Di solito sono necessari uno o due giorni per installare i pannelli solari nella tua casa.
Colore: attualmente i pannelli solari sono disponibili in diversi colori, ma sono meno efficienti dei colori standard blu e nero. In genere, le installazioni di pannelli solari industriali sono nere con un supporto bianco, mentre i clienti residenziali scelgono pannelli neri con un supporto nero.
