L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

I diversi tipi di impianti

Progetto realizzato dalla classe V° FASE – I.T.I.S. H. HERTZ di RomaA cura dei Prof.ri Bonanni Antonio e Coletta Bruno

Impianti Stand-AloneL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

FOTOVOLTAICI

Gli impianti fotovoltaici di tipo autonomo sono indicati in caso di assenza di collegamentoalla rete elettrica (ad esempio in montagna, in aree agricole non servite dalla rete, ecc.). Gli impianti fotovoltaici isolati vanno sempre dimensionati sulla base dei seguenti fattori: la zona di installazione il periodo di utilizzo la tipologia di utenza (se in corrente continua o alternata) i carichi da collegare (es. luci, TV, radio, ecc.).

Impianti Stand-AloneL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

FOTOVOLTAICI

Negli impianti fotovoltaici esse hanno il compito di accumulare l’energia prodotta dal generatore durante il giorno, in modo che questa possa essere sfruttata per il fabbisogno notturno o in caso di scarsa disponibilità di energia solare, ad esempio nelle giornate con condizioni meteorologiche sfavorevoli. La possibilità di immagazzinare l’energia eccedente (ossia quella superiore alla richiesta del carico) è importante per garantire la continuità della fornitura di energia elettrica.Bisogna fare attenzione ad utilizzare batterie specifiche per impianti  fotovoltaici, che sono differenti dalle normali batterie per autotrazione. Le batterie più adatte sono quelle con la piastra positiva tubolare. La scelta del tipo e della capacità della batteria (in relazione ovviamente al tipo di utilizzo) è molto importante per la durata di vita della batteria stessa che può superare anche i 10 anni di vita.

Batterie di accumulo

Impianti Stand-AloneL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

FOTOVOLTAICI

La centralina solare o regolatore di carica regola la carica e la scarica delle batterie, che sono l’elemento più critico del sistema. E’ un po’ il “cervello” dell’impianto, che gestisce l’alimentazione dai moduli (staccando il collegamento coi moduli una volta raggiunto il limite superiore di tensione della batteria) e il consumo delle utenze (staccando le utenze nel caso in cui la tensione delle batterie scenda sotto un certo livello minimo, sotto il quale si andrebbe a danneggiare l’accumulatore).Un buon regolatore deve possedere semplicità costruttiva ed essere in grado di garantire un buon livello di pronta risposta al variare delle condizioni operative come temperatura, umidità posizione, etc.

Regolatore di carica

Impianti Stand-AloneL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

FOTOVOLTAICI

Applicazioni

Servizi Residenziale Telecomunicazioni

Diporto AgricolturaSviluppo

Impianti Grid-Connected

L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Gli impianti fotovoltaici connessi alla rete hanno la particolarità di lavorare in regime di interscambio con la rete elettrica locale. In pratica, nelle ore di luce l’utenza consuma l’energia elettrica prodotta dal proprio impianto solare, mentre quando la luce non c’è o non è sufficiente, oppure se l’utenza richiede più energia di quella che l’impianto è in grado di fornire, sarà la rete elettrica che garantirà l’approvvigionamento dell’energia elettrica necessaria. Dall'altro lato, nel caso in cui l’impianto produca più energia di quella richiesta dall’utenza, tale energia potrà essere immessa in rete. In questo caso si parla di cessione delle “eccedenze” alla rete elettrica locale. A fine anno si effettua il conguaglio fra quanto prodotto e quanto consumato. Tra gli esempi più comuni vi sono impianti solari installati su tetti di abitazioni, capannoni industriali o aziende agricole, già collegate alla rete elettrica.  

L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICIImpianti Grid-Connected

La corrente continua proveniente dai pannelli installati sul tetto, arriva all’Inverter.L’inverter è un’apparecchiatura che ha il compito di trasformare la tensione e la corrente continua prodotte dall’impianto fotovoltaico in alternata a 220 Volt, in modo da poter essere utilizzata per alimentare il computer, la televisione e tutti gli altri elettrodomestici.Dall’inverter la corrente prende due direzioni: una verso gli apparecchi elettrodomestici e le lampade dell’abitazione, l’altra verso la rete ENEL.Passa però prima da un contatore bidirezionale che conteggia l’energia in entrata ed in uscita (da e verso l’abitazione).

Diversi tipi di inverter

Inverter

L’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICIImpianti Grid-ConnectedApplicazioni

Inseguitore solareL’ENERGIA SOLARE E LA SUA APPLICAZIONE NEGLI IMPIANTI

FOTOVOLTAICIUn inseguitore solare è un sistema meccanico in grado di modificare l'orientamento dei pannelli solari (fotovoltaici, termici o concentratori solari) per consentire di seguire il corso del sole nel cielo e ottenere la migliore inclinazione dei pannelli, aumentando l'efficienza dell'impianto solare. Lo scopo principale di un inseguitore è quello di massimizzare l'efficienza del dispositivo ospitato a bordo. Nel campo fotovoltaico i moduli montati a bordo di un inseguitore, vengono generalmente disposti geometricamente su un singolo pannello, pratica che evita l'impiego di un inseguitore per ogni singolo modulo. Se da un lato gli inseguitori solari consentono di ottenere un maggiore livello di efficienza, dall'altro sono esposti al rischio dell'usura e del guasto meccanico dovuto all'azione degli agenti atmosferici. Richiedono pertanto una maggiore manutenzione rispetto agli impianti solari tradizionali. Inoltre, ogni servomeccanismo elettrico consuma energia per svolgere il proprio lavoro, quindi al ricavo economico della maggiore produzione di energia dovrà essere sottratto il costo della quantità di energia consumata dagli inseguitori. Questi ultimi due aspetti rendono particolarmente conveniente l'applicazione degli inseguitori solari nel settore dei medio-grandi impianti solari a terra dove è presente una struttura e un personale adibito al controllo quotidiano dell'impianto.