IMPIANTO FOTOVOLTAICO

L’energia solare è diventata popolare negli ultimi anni ed è responsabile per questo compito è un sistema fotovoltaico.

IMPATTO FOTOVOLTAICO

Un  impianto fotovoltaico  è responsabile per la fornitura di energia elettrica alle case, in questo articolo è possibile conoscere i componenti e i diversi sistemi che sono attualmente.

Cos’è un sistema fotovoltaico?

Un sistema fotovoltaico (PV) è un set completo di componenti per convertire la luce solare in energia elettrica dal processo fotovoltaico, che include il set e l’equilibrio dei componenti del sistema.

Un pannello solare converte l’energia della luce solare in una corrente continua (DC). corrente continua può essere immagazzinata in batterie o inviato ad un inverter, che converte la corrente continua in corrente alternata (AC) per l’uso immediato o rete di distribuzione.

Come funziona un impianto fotovoltaico?

In breve, i sistemi fotovoltaici sono come qualsiasi altro sistema di generazione di energia elettrica, solo l’apparecchiatura utilizzata è diversa da quella utilizzata per i sistemi di generazione elettromeccanici convenzionali.

Tuttavia, i principi di funzionamento e di interconnessione con altri sistemi elettrici rimangono gli stessi e sono guidati da una serie consolidata di codici e standard elettrici.

Sebbene un array fotovoltaico produca energia quando esposto alla luce solare, sono necessari molti altri componenti per guidare, controllare, convertire, distribuire e immagazzinare correttamente l’energia prodotta dalla matrice.

A seconda dei requisiti funzionali e operativi del sistema, i componenti specifici richiesti possono includere componenti importanti come un inverter corrente CC-CA, un banco batteria, un controller batteria e sistema, fonti di alimentazione ausiliaria e, a volte, il carico elettrico specificato (elettrodomestici).

Inoltre, una varietà di hardware di bilanciamento del sistema (BOS), che include cablaggio, sovracorrente, protezione da sovratensione e dispositivi di disconnessione e altre apparecchiature di elaborazione di potenza.

Le batterie sono spesso utilizzate negli impianti fotovoltaici per immagazzinare l’energia prodotta dall’array fotovoltaico durante il giorno e per fornirle alle cariche elettriche quando necessario (durante la notte e in periodi di tempo nuvoloso).

Altri motivi per cui le batterie sono utilizzate negli impianti fotovoltaici sono di far funzionare l’unità fotovoltaica vicino al suo punto di massima potenza, di alimentare carichi elettrici a tensioni stabili e di fornire correnti di picco a carichi elettrici e inverter.

Nella maggior parte dei casi, in questi sistemi viene utilizzato un controller di carica della batteria per proteggere la batteria da sovraccarico e sovraccarico.

6 Vantaggi di un impianto fotovoltaico

I sistemi fotovoltaici sono molto efficienti e la loro installazione ha i seguenti vantaggi:

1. L’energia solare che producono è sostenibile. Questo perché il sole è una risorsa rinnovabile e non può essere consumato in eccesso. Pertanto, è una fonte abbondante e naturale.

2. L’energia solare può essere prodotta ovunque. Pertanto, anche se i paesi più vicini all’equatore hanno un potenziale maggiore per produrlo, non è disponibile solo per loro. Può verificarsi ovunque, anche nei giorni nuvolosi. Pertanto, la sua disponibilità lo rende molto prezioso e utile.

3. L’energia solare è gratuita. Sebbene i costi di installazione siano elevati, non ti verrà addebitato l’elettricità che l’impianto fotovoltaico fornirà in seguito. Pertanto, l’energia solare è una risorsa elettrica gratuita.

4. L’uso dell’energia solare ridurrà le bollette elettriche a lungo termine. In alcuni casi, puoi anche generare entrate vendendo le tue eccedenze di energia al tuo fornitore di energia.

5. Avere un impianto fotovoltaico installato in casa aumenterà la tua indipendenza e il valore della tua casa. Pertanto, non dipenderà dalle risorse energetiche non rinnovabili che hai precedentemente utilizzato.

6. Più case usano l’energia solare, più posti di lavoro saranno creati nelle risorse energetiche rinnovabili. Pertanto, contribuirà a un mercato del lavoro più ampio.

Nonostante la produzione di elettricità, l’energia solare può essere utilizzata per riscaldare l’acqua o per fornire calore alle case e alle imprese.

Pertanto, il riscaldamento solare e solare dell’acqua può essere interessante da vedere, se si desidera includere l’energia solare in casa. Inoltre, utilizzando le tecnologie più recenti, come i pannelli termodinamici, l’acqua può essere riscaldata semplicemente sfruttando la temperatura dell’aria ambiente.

Componenti del sistema fotovoltaico

I componenti principali di un impianto fotovoltaico sono:

• Moduli fotovoltaici:  un sistema fotovoltaico cattura l’energia della luce solare utilizzando speciali componenti noti come moduli fotovoltaici fatti di un materiale (silicio) che genera elettricità quando esposto alla luce solare.
•  Struttura di supporto del modulo : queste strutture supportano i moduli fissandoli a un soffitto (montaggio a soffitto) e, nel caso di tetti piani, possono anche orientare i moduli per ottimizzare l’esposizione inclinandoli verso la luce solare.
• Inverter  : questo dispositivo elettronico trasforma l’energia prodotta dai moduli (corrente continua, CC) nel tipo di corrente utilizzata dagli utenti residenziali (per apparecchi elettrici ed elettrodomestici) e dagli utenti industriali (corrente alternata, CA).
• Per salvaguardare il sistema, gli inverter incorporano dispositivi di protezione che attivano lo spegnimento in caso di blackout o disturbi della rete. Esistono diversi tipi di inverter, le loro caratteristiche differiscono a seconda che l’impianto fotovoltaico sia collegato alla rete o autonomo.
• Cablaggio elettrico:   i cavi elettrici che trasportano l’energia del sistema agli utenti.

Ulteriori componenti che aiutano a migliorare l’efficienza del sistema si stanno diffondendo sempre di più. Questi includono:

• Sistemi di monitoraggio:   consentono il controllo remoto della produzione e dei modelli di autoconsumo del sistema, nonché la verifica dello stato dell’investitore.
• Stoccaggio dell’energia:   un sistema innovativo che aumenta l’efficienza del sistema fotovoltaico immagazzinando l’energia prodotta durante il giorno in modo che possa essere utilizzata anche quando il sistema non sta generando. Ciò consente agli utenti di massimizzare l’autoconsumo dell’energia prodotta senza dover modificare le proprie abitudini di consumo.

 

 

Le celle solari sono molto sottili e fragili e sono collocate tra un foglio anteriore e uno posteriore, solitamente in vetro o in plastica resistente. Per facilitare la manutenzione del modulo, attorno ad esso è montato un telaio in alluminio.

Le matrici che contengono le celle e i moduli sono tra i componenti più importanti del sistema fotovoltaico. 

Celle, moduli e pannelli fotovoltaici

 

Un modulo fotovoltaico (modulo fotovoltaico) è un’unità impacchettata e connessa che di solito è composta da 6 × 10 celle solari. Per ottenere la corrente elettrica e la tensione desiderate, i moduli sono collegati a un array FV.

I sistemi fotovoltaici modulari sono flessibili e questo consente ai progettisti di creare diversi tipi di sistemi in grado di soddisfare un’ampia varietà di esigenze elettriche.

Le celle solari sono molto sottili e fragili e sono collocate tra un foglio anteriore e uno posteriore, solitamente in vetro o in plastica resistente. Per facilitare la manutenzione del modulo, attorno ad esso è montato un telaio in alluminio. Le matrici che contengono le celle e i moduli sono tra i componenti più importanti del sistema fotovoltaico.

Attrezzature di assemblaggio

 

 

L’assemblaggio dei tuoi pannelli fotovoltaici deve essere eseguito da un professionista esperto! Devono essere montati in modo che possano ottenere la massima esposizione al sole nel corso di un anno. Ma, ancora più importante da ricordare è il fatto che potrebbero essere seduti lì per 30 anni o più.

Inverter per energia solare

 

Gli inverter solari sono il terzo componente del sistema fotovoltaico e il suo scopo è quello di convertire l’elettricità a corrente continua (CC) generata dai moduli solari in corrente alternata (CA), che viene utilizzata per fornire energia nelle nostre case, così come, la trasmissione locale. Pertanto, questo elemento del sistema fotovoltaico consente di ottenere l’elettricità che si utilizza per far funzionare i propri elettrodomestici.

L’impianto fotovoltaico ha generalmente due tipi di inverter: 1. Un inverter per tutti i moduli (converte l’energia generata da tutti i moduli) o 2. Ogni modulo ha il proprio microinverter.

Generalmente, un inverter per tutti i moduli è più economico e più facile da raffreddare e riparare se necessario. Tuttavia, i microinverter possono essere più vantaggiosi se alcuni dei moduli sono coperti da ombra, poiché operano indipendentemente dai moduli che sono ancora esposti alla luce solare.

Ad eccezione di questi due tipi fondamentali di inverter, è stato sviluppato un «inverter intelligente» avanzato che consente la comunicazione bidirezionale tra l’inverter solare e la rete elettrica. In questo modo, è possibile raggiungere un equilibrio tra offerta e domanda, che si traduce in una riduzione dei costi, garantisce la stabilità della rete e diminuisce la probabilità di blackout.

Al fine di misurare quanto si sta utilizzando e quanto si è nutrita la rete pubblica, un contatore di servizio (chiamato anche un misuratore di rete) è collegato all’impianto fotovoltaico.

Misuratori di potenza

 

 

I misuratori di potenza convenzionali sono in grado di  tornare indietro  , ma le società di servizi solitamente passano a uno speciale contatore digitale per connettersi alla rete. Ciò è dovuto al fatto che la maggior parte dei clienti solari si rivolgono alla struttura tariffaria TOU (time-to-use), che richiede un’elaborazione più intelligente di quella che un dispositivo meccanico è in grado di fare.

Supporti di tracciamento

 

 

Sebbene non sempre necessarie, queste parti meccaniche spostano i pannelli fotovoltaici nel corso della giornata, in modo che siano sempre rivolti verso il sole. I tracker biassiali sono in grado di modificare sia l’ azimut sia l’   elevazione, mentre i tracker ad asse singolo corrispondono solo all’azimut.

Disconnetti gli interruttori

 

 

Gli interruttori di scollegamento devono essere montati facilmente per motivi di sicurezza e tutti dovrebbero sapere esattamente come spegnere l’impianto fotovoltaico in caso di emergenza. Se si verifica un comportamento anomalo nel sistema elettrico di casa, spegnere immediatamente l’impianto solare.

Collegamenti elettrici e scatola dei fusibili

 

 

Sebbene il cablaggio della scatola dei fusibili principale in casa sia un minor costo hardware, il costo della manodopera per questo lavoro rappresenterà una parte considerevole del costo totale per l’installazione di un impianto fotovoltaico. Ciò è dovuto alle leggi locali che richiedono l’autorizzazione di elettricisti con i permessi per collegare i loro pannelli alla rete principale, oltre a superare controlli rigorosi.

Generatore di backup

 

 

Se si sceglie di disconnettersi completamente dalla rete, sono necessarie batterie di grandi dimensioni se si desidera essere preparati per diversi giorni consecutivi senza il sole splendente.

Nel mercato odierno, un generatore di backup alimentato a diesel può rappresentare un’opzione migliore rispetto a un grande banco di batterie che raramente ha comunque la possibilità di funzionare al massimo potenziale.

Generatori di backup solitamente generano CA. Questo può essere convertito in DC per la memorizzazione della batteria o inviato attraverso l’inverter per uso diretto.

Tesla’s Powerwall  può ancora rivoluzionare il modo in cui immagazziniamo energia, ma per ora un generatore di backup può essere essenziale.

Stoccaggio di energia solare

Per immagazzinare l’elettricità che si ottiene attraverso i pannelli solari, sono state aggiunte batterie solari all’impianto fotovoltaico. Sono ricaricabili e consentono lo stoccaggio di energia solare in modo da poter utilizzare l’energia solare anche quando il tempo impedisce alla luce solare di raggiungere le celle solari.

Le batterie solari non solo ci consentono di utilizzare l’energia solare in qualsiasi momento, ma sono anche molto utili per le aziende di servizi pubblici. Se l’impianto solare fotovoltaico è collegato alla rete, l’energia extra che i clienti inviano alla rete può essere restituita in un secondo momento con l’aiuto della batteria solare.

Quanti tipi di sistemi fotovoltaici ci sono?

Esistono essenzialmente due diversi tipi di sistemi fotovoltaici:

• Sistemi «connessi alla rete»  che coesistono all’interno di sistemi elettrici residenziali / industriali tradizionali. Il suo utilizzo può essere alternato a quello della rete elettrica tradizionale, anche in assenza di sole, per garantire che il fabbisogno energetico del cliente finale sia sempre rispettato.
• Sistemi autonomi  che incorporano un sistema di batterie per garantire «continuità di servizio», cioè l’alimentazione elettrica durante la notte o quando non c’è abbastanza sole o sole.

Qual è la differenza tra sistemi fotovoltaici e sistemi solari termici?

Puoi chiedere se i sistemi fotovoltaici o le centrali termiche solari sono l’opzione migliore per sfruttare l’energia solare, e questo dibattito è stato scatenato per molti anni.

Le centrali solari utilizzano l’energia solare per riscaldare un liquido (spesso acqua) o gas ad alte temperature. L’energia termica risultante viene utilizzata per alimentare un generatore e generare elettricità.

I sistemi fotovoltaici, d’altra parte, convertono la luce solare direttamente in elettricità. I sistemi solari termici sono utilizzati al meglio nelle grandi centrali elettriche, mentre i sistemi fotovoltaici sono di solito la scelta migliore per case e aziende. Ecco alcuni pro e contro di ciascun metodo.

Pro termico solare:

Gli impianti solari termici sono più efficienti nella distribuzione di energia durante le ore o le stagioni al di fuori delle ore di punta attraverso lo stoccaggio a lungo termine di elettricità.
L’energia termica solare è più efficiente per sfruttare l’energia della luce solare.
I sistemi solari termici utilizzano meno spazio sul tetto.

Contras solare termico:

Gli impianti solari termici sono più costosi da gestire e l’eccessivo calore può causare problemi di sicurezza.
L’energia termica solare viene utilizzata in modo più efficiente per riscaldare le cose, come gli scaldacqua, ed è meno efficiente come forma di elettricità.
I sistemi solari termici richiedono l’uso di un generatore per produrre elettricità.

Professionisti del sistema fotovoltaico:

I sistemi fotovoltaici producono la maggior quantità di energia durante l’estate, quando è più necessaria per alimentare l’aria condizionata.
Non ci sono parti in movimento e è necessaria poca o nessuna manutenzione.
La tecnologia fotovoltaica è stata utilizzata molto più a lungo, il che dimostra la sua utilità.
L’energia fotovoltaica è molto più versatile, poiché converte la luce solare direttamente in elettricità senza generatori.

Contro del sistema fotovoltaico:

Risparmiare energia richiede più tempo per pagare il costo dell’installazione.
I sistemi fotovoltaici hanno una capacità inferiore di sfruttare la luce solare.
I sistemi fotovoltaici raccolgono energia solo durante le ore diurne.

Ci sono molti vantaggi di sistemi di energia e solari fotovoltaici sono una potente forma di energia pulita. Un impianto fotovoltaico installato correttamente fornirà un sacco di energia, ridurre le bollette di energia elettrica, aiutare durante le interruzioni elettriche e può anche guadagnare bollette crediti se si invia l’energia in eccesso alla rete elettrica locale.

Attraverso questa incredibile tecnologia, puoi contare su una produzione di energia rispettosa dell’ambiente e sostenibile per la tua famiglia.
Per sapere come l’energia solare può ridurre le bollette elettriche e ottenere una quota di installazione gratuita,