Elettricità solare
L'elettricità solare è utilizzata per alimentare apparecchiature in aree in cui l´allacciamento alla rete non è disponibile (per sistemi autonomi o non collegati alla rete) oppure viene collegata alla rete di alimentazione CA degli edifici (per i sistemi collegati alla rete elettrica). È una soluzione silenziosa e non inquinante, senza componenti mobili che possono usurarsi. Non è necessario carburante, e gli interventi di manutenzione sono ridotti al minimo.
Il cuore di questi sistemi di elettricità solare è costituito dalle celle solari che convertono la luce solare direttamente in elettricità CC. La tecnologia è denominata fotovoltaico o ,in breve, PV. Le celle solari vengono montate in unità robuste denominate moduli solari (o moduli PV) che possono essere collegate insieme per formare sistemi di qualsiasi dimensione richiesta.
Il fotovoltaico non deve essere confuso con il solare termico, che sfrutta la luce solare per il riscaldamento dell'acqua. Si tratta di una tecnologia alquanto differente.
Il fotovoltaico venne originariamente sviluppato negli anni '50 per l'uso nello spazio dove viene utilizzato ancora oggi per l'alimentazione dei satelliti. Negli anni '70 e '80 il settore è cresciuto e si è specializzato per l'uso sulla terra. Negli ultimi anni la crescita e la riduzione dei costi sono state formidabili – il tasso di crescita media annuale del settore ha superato il 40% già da dieci anni. I moduli solari montati su edifici che erogano elettricità alla rete sono diventati molto comuni.
Nei sistemi collegati alla rete i gruppi di moduli solari (gli apparati PV) inviano elettricità CC a un invertitore che quindi eroga elettricità CA all'impianto di alimentazione. L'eventuale energia elettrica in eccesso non utilizzata dall'edificio viene esportata.
Nella maggior parte dei sistemi non collegati alla rete, il modulo solare invia l'elettricità CC a una batteria tramite una centralina di carica. Il sistema consente di utilizzare l'elettricità CC della batteria in qualsiasi momento, giorno e notte. Se è necessaria elettricità CA, è possibile utilizzare un inverter per aumentare la tensione e convertire la corrente CC in CA. In alcuni sistemi non collegati alla rete non è prevista alcuna batteria e una ventola o una pompa idraulica speciale viene alimentata direttamente dall'apparato PV.Sistemi ad isola non collegati alla rete
Nei sistemi non collegati alla rete per le aree remote, non è prevista una fonte di alimentazione esterna. Tali sistemi hanno quasi sempre l'esigenza di accumulo dell'elettricità, che viene risolta grazie a gruppi batterie.
In tutti i sistemi non collegati alla rete uno o più moduli solari sono montati all'esterno, rivolti verso il sole, mentre le batterie accumulano l'elettricità solare e la rilasciano quando necessario. Il numero e le dimensioni dei moduli e delle batterie dipende dalla quantità di energia necessaria. I sistemi potrebbero essere di dimensioni ridotte o estese, a seconda del carico. La centralina di carica è fondamentale per impedire che i pannelli PV mettano la batteria in sovraccarico. È necessario regolare la carica per impedire perdite eccessive di acqua, surriscaldamento e riduzione della durata operativa della batteria.
Di giorno, i moduli producono energia Di notte, il carico richiesto é soddisfatto sfruttando
sufficiente a soddisfare il carico e a caricare la batteria. l'energia accumulata nella batteria.
1 Moduli solari 2 Controller 3 Scatola fusibili 4 Gruppo Batterie 5 Carichi
Sistemi collegati alla rete
Nei sistemi ad energia solare collegata alle reti elettriche, la corrente continua CC prodotta dalle celle solari viene convertita in CA mediante un invertitore così da poter essere inviata alla rete. Gli apparati a schiera di moduli solari sono provvisti di fissaggi posteriori e possono essere montati su tetti e pareti, possono essere integrati alla struttura di un edificio oppure possono essere installati al suolo. La schiera di pannelli solari può essere montata praticamente ovunque, in dimensioni che variano dalle piccole installazioni domestiche ai grandi impianti elettrici centralizzati.
Il picco del fabbisogno elettrico per scopi pubblici e commerciali solitamente coincide con il picco di produzione di un impianto di elettricità solare. Questo significa che l’elettricità prodotta può essere ampiamente usata per soddisfare il fabbisogno energetico dell’edificio. Qualora venga generata energia in eccesso, questa può essere esportata alla rete elettrica. L'impianto di elettricità solare riduce quindi, o può addirittura eccedere, la richiesta elettrica complessiva di un edificio. In luoghi in cui non si può fare affidamento sull'erogazione di energia dalla rete, i sistemi di elettricità solare possono essere integrati con gruppi batterie per assicurare la continuità dell'erogazione quando necessario.
1 Moduli solari
2 Array box
3 Interruttore CC
4 Inverter
5 Interruttore CA
6 Contatori
7 Scatola di distribuzione domestica
8 Collegamento alla rete
