Naturalia

Energia elettrica dal sole

Energia solareIl fotovoltaico è il termine utilizzato per la conversione diretta della luce solare in energia elettrica: le celle sono assemblate in moduli e più moduli formano un potente generatore. Nessuna usura meccanica, zero emissioni, gli impianti fotovoltaici producono direttamente energia elettrica utilizzabile direttamente o in modalitá “feed-in” nella rete nazionale. L'energia solare viene ottenuta direttamente sul tetto della casa. Il montaggio raramente porta a risultati estetici convincenti: otticamente ingombranti e incertezze sulla statica hanno portato diversi proprietari a dubitare della bontá di questa scelta.

Fotovoltaico

Il fotovoltaico è la conversione diretta della luce solare in energia elettrica mediante celle solari. La luce viene assorbita provocando una tensione che si scarica in un flusso di corrente ad ogni collegamento. Le celle solari sono assemblate in moduli, poiché la tensione di una singola cellula è troppo bassa per la maggior parte delle applicazioni. Al fine di proteggere le cellule sensibili, i moduli sono coperti con uno strato protettivo di vetro o di plastica. Il fotovoltaico con il più basso costo d’investimento in rapporto all’efficienza è quello collegato alla rete in parallelo con altri sistemi. L'energia solare è sovvenzionata dallo stato, ma i fondi sono limitati, pertanto è consigliato inoltrare la domanda quanto prima. Si distinguono diversi tipi di moduli o generatori: moduli solari amorfi con bassa efficienza di solo 5 o 6 per cento. Le celle solari policristalline già raggiungono un rendimento del 14 per cento. Le migliori celle solari sono quelle monocristalline e l'efficienza di questi moduli è del 17 per cento, che è attualmente senza pari. Un altro vantaggio rispetto alle celle solari policristalline è che producono energia utilizzabile anche in condizioni di scarsa illuminazione. Relativamente nuovi sono i c.d. collettori ibridi; essi combinano la produzione di energia con la produzione di acqua calda proveniente dai pannelli solari.

L’irradiamento

Viene preso come riferimento un valore standard di rendimento dell’irraggiamento al suolo di circa 1.000 W per metro quadro. Infatti i pannelli solari sono in grado di convertire in energia elettrica solo una parte della potenza irradiata. I migliori moduli attualmente disponibili in commercio conseguono, a seconda del tipo di efficienza (il rapporto tra energia incidente ed energia emessa) di circa il 16%, cioè, da un impianto fotovoltaico con 1 m2 di superficie orizzontale, possono essere ricavati 160 W. Per l'efficienza e la durata dell’impianto devono essere osservati alcuni punti importanti. Per fornire il ritorno più alto possibile, il sistema dovrebbe essere orientato a sud. Su tetti inclinati con esposizione a Ovest o a Est, la resa è ancora di ca. il 90 per cento del rendimento ottimale. Ogni ombreggiatura deve essere evitata, anche le piccole ombre delle antenne possono provocare perdite di rendimento significative.

La struttura di montaggio è esposta alle intemperie per decenni e si rendono quindi necessari materiali di alta qualità come l’alluminio o l’acciaio inossidabile. Il cablaggio, inoltre, richiede cavi speciali per soddisfare la resistenza alle radiazioni UV nonché alle diverse temperature e condizioni meteorologiche.

Informazioni importanti di base

La potenza nominale in kWp (kilowatt di picco) corrisponde all'uscita del sistema in condizioni standard. In realtà, il risultato dipende principalmente dell'irraggiamento e dalla temperatura. Per 1 kWp sono necessari 6-8 m2 di superficie di tetto.

È necessario anche considerare la tolleranza di potenza: questo valore indica la percentuale che i moduli possono “sforare” la capacità nominale verso l’alto o verso il basso: se ad esempio, questo valore sará di 10%, l’elettricità fornita potrá essere al massimo di 10% in meno di quanto nominalmente indicato.

Il periodo di garanzia del prodotto per i difetti strutturali deve essere di almeno due anni, in questo modo il prodotto sará esposto a tutte le condizioni tipiche di funzionamento prima della scadenza della garanzia.

Il sezionatore CC (Corrente Continua) tra generatore solare e l'alimentazione di rete dovrá sempre essere installato e si renderá necessario qualora il sistema dovesse essere spento in casi eccezionali, anche in piena attività, in tutta sicurezza.

 

Impianti fotovoltaici in rete

In questo caso avviene l’immissione diretta nella rete elettrica pubblica di energia solare convertita. Tali impianti sono realizzabili sia per piccole realtá che per grandi impianti commerciali da diversi megawatt. Una legge statale sul finanziamento di tali impianti (si veda il riquadro e l'esempio di calcolo) li rende particolarmente interessanti.

"Off-grid fotovoltaico" (Isolato)

Questi sistemi sono adatti per zone non alimentate dalla rete pubblica, quindi in particolare per rifugi alpini, capanne, trasmettitori, ecc. L'energia fornita dal modulo fotovoltaico è utilizzata per ricaricare le batterie che alimentano i vari dispositivi.

 

Edilidee 2012