Come funziona l’impianto fotovoltaico?

Se ne parla tanto in questi ultimi anni, grazie allo sviluppo che ha visto sul mercato e agli incentivi fiscali previsti per la sua installazione, come quello del Superbonus 110%.

L’impianto fotovoltaico a pannelli solari è un impianto elettrico che sfrutta la fonte rinnovabile del Sole, attraverso moduli fotovoltaici sorretti da apposite strutture che possono essere collocate sul tetto, sulle facciate o anche a terra.

𝐌𝐚 𝐜𝐨𝐦𝐞 𝐟𝐮𝐧𝐳𝐢𝐨𝐧𝐚 𝐧𝐞𝐥𝐥𝐨 𝐬𝐩𝐞𝐜𝐢𝐟𝐢𝐜𝐨?

I 𝐦𝐨𝐝𝐮𝐥𝐢 𝐟𝐨𝐭𝐨𝐯𝐨𝐥𝐭𝐚𝐢𝐜𝐢 che compongo i pannelli solari, sono formati a loro volta da 𝐜𝐞𝐥𝐥𝐞 di silicio puro, disposte in serie, che irradiate dall’energia solare la trasformano in energia elettrica tramite effetto fotovoltaico (ovvero l’effetto tramite cui i fotoni solari stimolano gli elettroni contenuti nel silicio), e senza l’utilizzo di alcun combustibile.
I 𝐩𝐚𝐧𝐧𝐞𝐥𝐥𝐢 vanno collegati per legge a un 𝐬𝐞𝐳𝐢𝐨𝐧𝐚𝐭𝐨𝐫𝐞, che permetta lo scollegamento in caso di interventi di manutenzione sulla rete o di picchi di tensione.
Supportati da una struttura che permetta la loro inclinazione di 30-35° e orientati a sud/sud-est/sud-ovest, sono protetti da vetro temperato o un polimero come il tedlar, concedendogli un’ottima resistenza agli agenti atmosferici come la grandine.
Attraverso dei 𝐜𝐚𝐯𝐢 𝐞𝐥𝐞𝐭𝐭𝐫𝐢𝐜𝐢, la corrente viene poi inviata a un 𝐢𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐞𝐫, che modifica la corrente continua in alternata, regolando la frequenza della temperatura e dell’energia e monitorando il suo funzionamento. L’inverter può essere monofase, per usi ridotti e civili, e trifase per usi di grandi dimensioni, solitamente industriali.

𝐓𝐢𝐩𝐨𝐥𝐨𝐠𝐢𝐞 𝐝𝐢 𝐜𝐞𝐥𝐥𝐞

Gli impianti fotovoltaici sono composti da celle fotovoltaiche in silicio, diversificate in tre tipologie:

• 𝐌𝐨𝐝𝐮𝐥𝐨 𝐦𝐨𝐧𝐨𝐜𝐫𝐢𝐬𝐭𝐚𝐥𝐥𝐢𝐧𝐨: utilizzando silicio di estrema purezza, i moduli sono composti da decine di celle circolari o ottagonali, con ottime performance. I pannelli di questo tipo sono i più efficienti per la potenza (Watt) che producono al metro quadro;
• 𝐌𝐨𝐝𝐮𝐥𝐨 𝐩𝐨𝐥𝐢𝐜𝐫𝐢𝐬𝐭𝐚𝐥𝐥𝐢𝐧𝐨: ottenuto dalla fusione di cristalli di silicio di piccole dimensioni, ha sempre un buon rendimento ma con costi più contenuti;
• 𝐌𝐨𝐝𝐮𝐥𝐨 𝐚𝐦𝐨𝐫𝐟𝐨: invece che essere disposto in celle, viene strutturato in un unico strato, molto più flessibile, che garantisce risultati anche in condizioni di esposizione non ottimali, ma ha una resa minore.

𝐓𝐢𝐩𝐨𝐥𝐨𝐠𝐢𝐞 𝐝𝐢 𝐩𝐚𝐧𝐧𝐞𝐥𝐥𝐢

I pannelli si suddividono in due categorie:

• 𝐆𝐫𝐢𝐝 𝐜𝐨𝐧𝐧𝐞𝐜𝐭 – 𝐜𝐨𝐧𝐧𝐞𝐬𝐬𝐢 𝐚 𝐮𝐧𝐚 𝐫𝐞𝐭𝐞 𝐞𝐥𝐞𝐭𝐭𝐫𝐢𝐜𝐚 𝐝𝐢 𝐝𝐢𝐬𝐭𝐫𝐢𝐛𝐮𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐞𝐬𝐢𝐬𝐭𝐞𝐧𝐭𝐞: è la situazione più comune in cui è previsto uno scambio energetico bidirezionale, ovvero la corrente prodotta in eccesso dai moduli verrà immessa nella rete nazionale per essere utilizzata da tutti gli altri utenti. In questo caso ci sarà bisogno di un generatore fotovoltaico, a sua volta costituito dai moduli, poi l’inverter, due contatori per la registrazione dell’energia elettrica in entrata e in uscita dalla linea nazionale e dispositivi di connessione e protezione.
• 𝐒𝐭𝐚𝐧𝐝 𝐚𝐥𝐨𝐧𝐞 – 𝐚 𝐢𝐬𝐨𝐥𝐚: ovvero non collegati alla rete elettrica nazionale, sfruttando l’energia nel momento stesso in cui questa viene prodotta e diventando autosufficienti, oppure utilizzandola quando ce n’è bisogno tramite un accumulatore di energia. In questo caso serviranno più pannelli, un inverter con trasformatore e una batteria d’accumulo per conservare l’energia prodotta in eccesso. Dovranno essere monitorati da un regolatore di carica e forniti di due quadri elettrici per il controllo della tensione e della potenza. Solitamente questa opzione viene utilizzata per dotare di corrente quegli edifici che non sono serviti dalla rete elettrica.

𝐃𝐨𝐯𝐞 𝐯𝐢𝐞𝐧𝐞 𝐢𝐧𝐬𝐭𝐚𝐥𝐥𝐚𝐭𝐨?

L’impianto fotovoltaico può essere installato sia su edifici in via di costruzione, sia su edifici già esistenti, tramite ristrutturazione e una valutazione preventiva dei vincoli architettonici presenti.
Nella maggioranza dei casi viene installato sul tetto, ma c’è la possibilità di farlo anche sulla facciata.
L’installazione a terra, su una superficie piana o su un’apposita pensilina, viene detta non integrata e richiede l’utilizzo di supporti adatti a mantenere una corretta inclinazione e un buon orientamento verso il sole, oltre la necessità di un maggior distanziamento tra i pannelli, per evitare che si facciano ombra tra loro.
I più innovativi prevedono un’istallazione integrata nel tetto, quindi una copertura totale composta da moduli rigidi senza cornice o interposti tra loro.
Le tegole fotovoltaiche invece sono un’alternativa molto più estetica, ideali per gli edifici situati in zone soggette a vincoli paesaggistici che non permettono l’installazione dei grandi pannelli. Le tegole infatti vanno applicate tra quelle preesistenti oppure sulla loro parte piatta.

𝐒𝐜𝐞𝐠𝐥𝐢𝐞𝐫𝐞 𝐢𝐥 𝐟𝐨𝐭𝐨𝐯𝐨𝐥𝐭𝐚𝐢𝐜𝐨 𝐪𝐮𝐢𝐧𝐝𝐢 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐢𝐞𝐧𝐞?

L’efficienza energetica di questo impianto va riportata al 𝐛𝐞𝐧𝐞𝐟𝐢𝐜𝐢𝐨 𝐚𝐦𝐛𝐢𝐞𝐧𝐭𝐚𝐥𝐞 che ne deriva, dal momento che l’energia utilizzata è pulita e non inquina a differenza dei combustibili fossili che immettono nell’aria grandi quantità di CO₂.

In secondo luogo conviene anche a livello economico: c’è un grande risparmio in bolletta dal momento che l’energia verrà prodotta in autonomia dal tuo impianto senza sprechi, infatti sfruttando l’energia del Sole il costo è nullo.

Il costo iniziale di installazione iniziale dell’impianto fotovoltaico può spaventarci, ma è un investimento che ci ripaga nel tempo, anche grazie agli incentivi fiscali.
Ricordiamoci infatti delle agevolazioni del 𝐁𝐨𝐧𝐮𝐬 𝐑𝐢𝐬𝐭𝐫𝐮𝐭𝐭𝐮𝐫𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞, dell’𝐄𝐜𝐨𝐛𝐨𝐧𝐮𝐬 e del 𝐒𝐮𝐩𝐞𝐫𝐛𝐨𝐧𝐮𝐬 𝟏𝟏𝟎% (clicca qui per leggere l’articolo a riguardo), esclusive all’utilizzo domestico, quindi con una potenza sotto i 20Kw.
In più i pannelli utilizzati hanno una vita di circa 20-25 anni, al cui termine è previsto il loro riciclo, salvaguardando nuovamente l’ambiente.