Guida ai Luoghi di Più Turismo: l’energia elettrica fotovoltaica
21 Luglio 2023 by
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La parola fotovoltaico deriva da photo=luce e voltaico=elettricità e significa elettricità prodotta attraverso la luce. L’effetto fotovoltaico si basa sulla capacità di alcuni semiconduttori, come il silicio, di generare direttamente energia elettrica quando vengono esposti alla radiazione solare. Si tratta dello stesso silicio adoperato dall’industria elettronica, il cui costo è molto elevato.
La conversione della radiazione solare in energia elettrica avviene nella cella fotovoltaica, che è l’elemento base del processo di trasformazione. Poiché le celle forniscono valori di tensione e corrente limitati, sono estremamente fragili, elettricamente non isolate e prive di un supporto meccanico, vengono assemblate in modo da costituire un’unica struttura: il modulo fotovoltaico, che diventa una struttura robusta e maneggevole. I moduli possono avere dimensioni diverse; i più diffusi sono costituiti da 36 celle collegate elettricamente in serie ed assemblate fra uno strato superiore di vetro ed uno strato inferiore di materiale plastico (Tedlar). Il semilavorato così preparato viene posto in un forno ad alta temperatura, sotto vuoto spinto. Il risultato è un blocco unico laminato in cui le celle sono annegate nel materiale plastico fuso ed aggiunte le cornici in alluminio.
Più moduli fotovoltaici assemblati meccanicamente tra loro formano il pannello, mentre un insieme di moduli o pannelli, collegati elettricamente, formano la stringa. Più stringhe collegate, costituiscono il generatore fotovoltaico in grado di fornire le caratteristiche di tensione e potenza richieste per le diverse applicazioni.
La quantità di energia prodotta da un generatore fotovoltaico varia in funzione del soleggiamento e della latitudine della località, non è, quindi costante e viene prodotta in forma continua. Per disporre di corrente elettrica alternata si utilizza generalmente un dispositivo statico (inverter) che converte la corrente continua in alternata.
Gli impianti fotovoltaici, costituiti da un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici, possono essere divisi in due categorie:
- sistemi connessi in rete (grid connected), cioè collegati alla rete elettrica nazionale e, quindi, in grado di trasferire il surplus di energia elettrica prodotta nelle ore diurne alla rete;
- sistemi isolati (stand alone) utilizzati generalmente per utenze con bassissimi consumi di energia. Essi accumulano l’energia in una serie di batterie in modo da garantire una sufficiente autonomia per i periodi in cui il sistema fotovoltaico non produce corrente.
Il fotovoltaico, come il solare, è una tecnologia perfettamente integrabile in ogni tipologia edilizia, ha il vantaggio di utilizzare direttamente l’energia elettrica nello stesso luogo in cui viene prodotta, recupera l’energia termica che altrimenti andrebbe persa, e posti sopra alle vetrate esposte a sud servono anche da frangisole, riducendo il caldo estivo.
L’analisi di tutti gli aspetti economici relativi ad un impianto fotovoltaico è assai complessa ed ogni applicazione deve essere valutata tenendo conto dell’energia elettrica prodotta, della durata dell’impianto (stimata intorno ai 25 anni), delle difficoltà di collegamento alla rete elettrica, degli incentivi disponibili, ecc..
In ogni caso un impianto fotovoltaico anche piccolo richiede, oggi, un forte impegno di capitale iniziale, anche se successivamente le spese di gestione e di manutenzione saranno molto basse.
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