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Impianti fotovoltaici: come funzionano?

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Le energie rinnovabili sono il futuro, ma forse già il presente di un nuovo modello energetico. Il consumo energetico nel nostro pianeta ha ormai raggiunto livelli altissimi, quasi insostenibili, perciò gli impianti fotovoltaici che sfruttano un’energia rinnovabile e naturale come quella solare rappresentano la risposta migliore per un’energia più pulita.

L’utilizzo di impianti ad energia solare determina un ridotto impatto ambientale e rappresenta un bel risparmio economico per le famiglie. La luce solare viene “imprigionata” dai pannelli fotovoltaici, che la sfruttano a seconda delle necessità evitando sprechi. L’energia solare può anche essere immagazzinata e addirittura venduta, determinando così un taglio importante sulla bolletta energetica.

Come funzionano i pannelli fotovoltaici?

I pannelli fotovoltaici sono composti da celle fotovoltaiche che trasformano l’energia dei fotoni in elettricità. Il processo che consente di convertire la luce solare in elettricità si chiama effetto fotovoltaico e funziona secondo i seguenti passaggi:

  • i fotoni colpiscono l’area della cella fotovoltaica;
  • l’energia viene trasmessa agli elettroni presenti sulla cella in silicio;
  • gli stessi elettroni vengono quindi stimolati ed iniziano a circolare all’interno del circuito producendo così l’energia elettrica;
  • l’energia prodotta, chiamata corrente continua, viene poi trasformata in corrente alternata dall’inverter;
  • la corrente alternata viene trasportata per essere utilizzata nelle reti di distribuzione elettrica.

Ogni sistema fotovoltaico è dotato di due componenti fondamentali: i moduli fotovoltaici e gli inverter. I moduli fotovoltaici sono composti da celle fotovoltaiche ed hanno il compito di trasformare l’energia solare in elettricità. L’inverter, che può essere anche più di uno, converte la corrente continua in corrente alternata. Gli inverter di ultima generazione sono dotati di sistemi di gestione intelligente per ottimizzare il processo di conversione. Altre parti che compongono il sistema fotovoltaico sono: le centrali, le strutture di supporto, i cavi solari ed i quadri elettrici.

Pannelli fotovoltaici: installazione e manutenzione

I pannelli fotovoltaici possono essere installati su qualsiasi parte della casa, purché ci sia un sufficiente irraggiamento solare. Oltre ai tetti, anche terrazze e facciate sono aree adatte ad installare un impianto fotovoltaico. Bisogna accertarsi che la superficie non limiti l’irraggiamento solare e che non ci siano eccessive zone di ombreggiatura che potrebbero limitare l’assorbimento dell’energia solare. Inoltre ci deve essere spazio a sufficienza per l’allaccio dei cavi e dell’inverter ed assicurarsi che ci sia la possibilità di orientare i pannelli solari a sud.

Un impianto fotovoltaico garantisce una durata di circa 25-30 anni, fornendo una produzione di energia dell’80% fino alla conclusione del suo ciclo naturale. La manutenzione richiesta non è eccessiva, tuttavia è necessario almeno un intervento all’anno per la pulizia dei moduli.

Bisogna sapere infatti che i pannelli non riescono a convertire in energia tutta la luce solare accumulata, ma “solo” una buona percentuale. Oltre a questo fattore naturale, potrebbero subentrare anche altri elementi che rischierebbero di limitare l’efficienza degli impianti.

Uno di questi fattori è la sporcizia, rappresentata da detriti, sabbia, escrementi di uccelli, foglie, e inquinamento, che potrebbe accumularsi sui pannelli rendendoli meno performanti. Un altro problema è rappresentato dagli ombreggiamenti che possono essere passeggeri (nuvole e variazioni climatiche) o fissi (alberi, camini o edifici). C’è poi da considerare il degrado fisiologico dei materiali e dei componenti di un impianto fotovoltaico determinato dall’anzianità. Il funzionamento dei moduli fotovoltaici potrebbe variare a seconda della temperatura di esercizio, in quanto il surriscaldamento delle celle rischia di incidere negativamente sulle prestazioni dei moduli e dell’impianto. Per questo motivo è necessario effettuare almeno una volta all’anno interventi di manutenzione ordinaria, ai quali vanno affiancati interventi di manutenzione straordinaria se dovessero risultare necessari.

Cosa sono le batterie ad accumulo

Le batterie ad accumulo sono strumenti utilissimi per avere pannelli sempre operativi sia di notte che col maltempo. Questi dispositivi consentono di immagazzinare l’energia dall’impianto fotovoltaico ed utilizzarla nel corso di tutta la giornata, senza la necessità di acquistarla dal gestore elettrico. Tutto ciò si traduce in bollette più leggere ed un minore impatto sia sul budget familiare che su quello aziendale.

I vantaggi derivanti dalle batterie ad accumulo sono vari, dalla praticità di utilizzo fino alle detrazioni fiscali. In caso di blackout infatti è possibile fare ricorso all’energia elettrica accumulata, come se fosse una riserva da cui attingere in caso di necessità. Grazie all’ecobonus è inoltre possibile accedere ad importanti detrazioni fiscali fino al 50%.

I sistemi di accumulo fotovoltaico lavorano in perfetta sinergia con gli impianti fotovoltaici e consentono di ottimizzare l’energia accumulata. Talvolta infatti si può verificare un eccesso di energia che non viene consumata. Questo surplus non si perde, ma viene conservato nel sistema di accumulo per utilizzarlo al momento opportuno.

L’energia in eccesso può essere addirittura venduta, così da ottenere sconti sostanziosi sulla bolletta elettrica. Si tratta del servizio scambio sul posto, in cui il GSE (Gestore dei servizi energetici) rimborsa con acconti semestrali e tramite un conguaglio l’energia immessa quando l’impianto ne produce di più rispetto a quella richiesta.

In conclusione si tratta di un’energia assolutamente pulita che, oltre ad alleggerire in modo importante le bollette energetiche, contribuisce anche a dare una mano all’ambiente circostante.

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