Hanno quindi un funzionamento e un tipo di utilizzo differente rispetto ai più diffusi pannelli solari termici che servono per scaldare l’acqua, soprattutto a uso sanitario o per alimentare l’impianto di riscaldamento.
Rispetto ai costi elevati dei primi impianti, installati alla fine degli anni Settanta, oggi i prezzi dei sistemi fotovoltaici sono scesi anche fino al 70%.
Inoltre, da diversi anni è possibile usufruire di una serie di incentivi governativi finalizzati alla diffusione della tecnologia fotovoltaica.
Dal 19 settembre 2005 è in vigore il Conto Energia che prevede una remunerazione dei kWh prodotti a un prezzo superiore a quello di mercato per un periodo di 20 anni. Ciò significa che chi autoproduce energia a partire da impianti fotovoltaici non solo non dovrà più pagare le bollette, ma guadagnerà, per 20 anni un contributo proporzionale alla quantità di energia prodotta. Le somme sono percepite dal privato in modo continuativo, con cadenza mensile.
Nonostante i costi relativamente contenuti, il settore fotovoltaico in Italia fatica a decollare, a differenza di quanto avvenuto in altri Paesi Europei come per esempio la Germania, oggi leader in Europa con i suoi 400 megawatt all’anno di energia solare prodotta, nonostante la Germania possieda il 30% in meno di potenziale solare rispetto al nostro paese.
L’unica condizione per ricevere il contributo è la connessione dell’impianto alla rete. L’ammontare dell’incentivo varia a seconda della potenza dell’impianto e dalla quantità di energia prodotta in eccedenza.
Ora cerchiamo di capire come funziona un impianto fotovoltaico.
Il generatore fotovoltaico è costituito da più pannelli, collegati elettricamente in serie dette stringhe: queste catturano la radiazione solare, producendo energia.
Il generatore è collegato a diversi apparecchi con un circuito elettrico che comprende più elementi:
- un sistema di accumulo dell’energia elettrica (batteria) che ne garantisce la fornitura in assenza di radiazione solare;
- un diodo che impedisce il fluire di energia dalla batteria verso il pannello fotovoltaico in assenza di radiazione solare;
- l’inverter o alternatore, cioè un dispositivo che riceve la corrente continua prodotta da generatore fotovoltaico e la converte in corrente alternata pronta a essere utilizzata nelle abitazioni.
Per quanto riguarda la struttura dei pannelli, sono costituiti da moduli, che contengono le cellule fotovoltaiche, in poche parole l’unità di base del sistema.
Queste possono eddere in silicio monocristallino, policristallino o amorfo.
Le celle al silicio monocristallino hanno un colore uniforme. Sono le più costose, ma anche quelle che permettono di ottenere un rendimento superiore, intorno al 13-17%.
Le celle al silicio policristallino si riconoscono facilmente perchè la superficie ha un aspetto screziato. Costano meno e sono meno efficienti delle prime, intorno al 12-14%.
Le celle al silicio amorfo sono le più economiche ed hanno un rendimento inferiore alle altre., 6-10%. In compenso sono molto sottili e si adattano bene a superfici curve.
Al momento della progettazione, occorre verificare non solo i fattori atmosferici, ma anche le zone d’ombra e le interferenze che possono abbassare il rendimento dei pannelli, per esempio la presenza di pali, alberi o edifici adiacenti.
Per quanto riguarda l’orientamento, il generatore fotovoltaico deve essere rivolto verso sud e inclinato di 20-30° rispetto all’asse orizzontale.
Se l’impianto viene montato sul tetto, non occorre cambiare la copertura perchè i moduli poggiano su supporti metallici di alluminio e acciaio zincato che garantiscono la giusta inclinazione. Vengono ancorati al tetto, sopraelevati di qualche centimetro e distanziati, in modo che non si facciano ombra.
In alternativa, si possono anche fissare sulla facciata dell’edificio, su frangisole, abbaini, tettoie, pensiline, balaustre e parapetti.
Le misure dei pannelli dipendono dalle dimensioni dell’impianto e dalla potenza che si desidera ottenere.
Un sistema adatto per servire un’abitazione di dimensioni medio-piccole ha una potenza pari a 1kWp (1 chilowatt di picco).
Disposto sul tetto o sulla facciata , il generatore fotovoltaico misura complessivamente circa 8 mq, ma soltanto nel caso in cui si utilizzino celle di silicio mono o policristallino.
Per ottenere la stessa potenza con moduli in silicio amorfo, occorrono circa 20mq.
L’impianto fotovoltaico deve essere progettato in modo da produrre abbastanza energia per coprire le richieste di tutto l’anno, anche nei periodi in cui la radiazione solare è meno intensa.
Per dimensionare un impianto fotovoltaico i progettisti delle ditte che producono sistemi solari, si servono spesso di questa formula: kWp = kWh / anno / la x 0,75.
La formula si legge in questo modo: la potenza di picco dell’impianto, espressa in kWp, è data dal rapporto tra il consumo annuo di energia elettrica che l’utenza preleva dalla rete (espressa in kWp/anno) e il soleggiamento medio annuale rilevato nella zona e calcolato sulla superficie dei pannelli (abbreviato la) moltiplicato per il coefficiente 0,75.
Per l’aggiornamento degli strumenti la fonte più attendibile è fornita dall’Uni (www.uni.com).