Fotovoltaico

Un impianto PV per la generazione di corrente elettrica è composto da moduli fotovoltaici, cavi, inverter e contatori. Può essere di due tipi:
Impianto isolato
Impianto che funziona in modo autonomo, senza collegamento alla rete elettrica, generalmente con un sistema a batteria.
Impianto collegato
Impianto collegato alla rete elettrica, per alimentarla o utilizzarla alla maniera di un accumulatore.

Gli elementi principali da tenere presenti in fase di progettazione di un impianto PV sono:

Azimut
Nel piano orizzontale, angolo fra una direzione qualunque e il Sud, misurato in senso orario a partire dal Sud.
Tilt, inclinazione
Angolo che caratterizza l’inclinazione del modulo sopra l’orizzonte, misurato positivamente dal piano orizzontale verso l’alto. Un modulo appoggiato orizzontalmente ha un tilt di zero.
Angolo d’incidenza
Angolo fra un raggio incidente su una superficie e la sua normale (direzione perpendicolare alla superficie).
Indice di produzione (Yf, final yield)
Rapporto tra l’energia utilizzabile (all’uscita del inverter se presente) prodotta da un impianto in un dato periodo e la potenza nominale di questo impianto. L’indice di produzione si misura in [kWh/kWp].
Performance ratio (PR)
Rapporto tra l’indice di produzione Yf e l’indice di referenza Yr (l’energia teoricamente disponibile per kWp installato, en [kWh/kWp]), sullo stesso periodo. Si misura in [%].
Ombreggiamento
Ostacolo all’irraggiamento diretto che proietta un’ombra sulla totalità o su una parte di cella, modulo, stringa o impianto PV. Si distinguono ombreggiamenti lontani, abbastanza distanti da proiettare un’ombra su tutto l’impianto quasi istantaneamente (effetto di orizzonte) e gli ombreggiamenti vicini che proiettano ombre parziali sull’impianto.
Le ombre parziali sono assolutamente da evitare, poiché provocano in un impianto, o in una stringa di moduli, perdite di potenza proporzionalmente molto più alte della superficie all’ombra.

L’effetto fotovoltaico consiste nella generazione di corrente elettrica in seguito ad assorbimento della radiazione elettromagnetica proveniente dal Sole da parte di materiali semiconduttori.

Per realizzare una cella fotovoltaica, un piccolo generatore di corrente, si utilizza principalmente il silicio. A seconda della struttura molecolare, può essere monocristallino, policristallino oppure amorfo, in ordine decrescente di efficienza.

Per poter operare efficacemente in ambiente esterno, le celle vengono connesse tra loro in serie e/o parallelo e inserite in un pannello composto da una stratificazione di vetro a basso tenore di ossido di ferro, irrigidito tramite l’applicazione di una cornice in alluminio anodizzato. I moduli attualmente in commercio misurano un’area variabile all’incirca tra 0,5 e 1 m2, e pesano mediamente 15 kg/m2.

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