L’impianto fotovoltaico: cosa è, come funziona e altre domande

L’impianto fotovoltaico: cosa è, come funziona e altre domande

Sta diventando sempre più comune scegliere di installare un impianto fotovoltaico per la propria abitazione. Che sia per una preoccupazione ambientale, oppure per volontà di risparmiare sulla bolletta elettrica, la richiesta per nuovi impianti è altissima, sia in ambito domestico che industriale. Conoscere come funziona un impianto fotovoltaico, quindi, è ormai molto importante, sia per poter pianificare al meglio una propria installazione, sia per poter conoscere una tecnologia sempre più fondamentale nella vita delle persone.

Scopriamolo insieme!

Le basi: cosa significa fotovoltaico

Per iniziare il nostro percorso, partiamo dal significato stesso della parola fotovoltaico. Questa è il risultato dell’unione del termine greco photos (luce) e da voltaico, parola che è un omaggio ad Alessandro Volta, inventore della pila e pioniere degli studi sull’elettricità. Fotovoltaico, quindi, significa letteralmente elettricità dalla luce, il che spiega molto bene quello che tutti ci aspettiamo da un impianto fotovoltaico! Questo ci conduce verso la nostra prossima tappa, ovvero capire come avviene la creazione di elettricità dalla luce. Per questo dobbiamo introdurre un fenomeno fisico molto importante, detto effetto fotovoltaico, che è alla base del buon funzionamento del nostro impianto.

L’effetto fotovoltaico

L’effetto fotovoltaico si compie quando un elettrone, irradiato dall’energia solare, passa dalla banda di valenza a quella di conduzione. Questo avviene perché gli elettroni più esterni dell’atomo, debolmente legati al centro, assorbono il fotone carico d’energia, riuscendo così a staccarsi. Sfruttando questo principio, la cella è strutturata in modo che, quando l’elettrone entra nella banda di conduzione, esso non può rientrare in quella di valenza se non attraverso un percorso indotto. Il posto dell’elettrone, quindi, viene occupato da un portatore di carica, ed è proprio questo continuo scambio che produce l’elettricità.

Le parti di un impianto fotovoltaico

Capite le basi, siamo pronti a capire come funziona un impianto fotovoltaico! Per prima cosa, però, è importante sapere come è costituito un impianto, quali sono i pezzi che lo compongono e quale scopo hanno. Un impianto è quindi fatto da:

• Moduli fotovoltaici: chiamati anche pannelli solari, sono la parte principale dell’impianto, e sono necessari per la produzione di energia elettrica. Composti da numerose celle fotovoltaiche collegate in serie e in parallelo, è dove avviene la produzione di elettricità.
• Strutture di fissaggio: componenti di ferramenta che mantengono i moduli nella posizione corretta, e ne impediscono il movimento in caso di forte vento o altri eventi esterni.
• Inverter: permette di utilizzare l’energia prodotta.
• Sistema di accumulo (se presente): consentono lo stoccaggio dell’energia prodotta in eccesso.

Come funziona un impianto fotovoltaico

La domanda adesso è spontanea: come funziona un impianto fotovoltaico? In principio è il sole. La sua presenza è necessaria affinché le radiazioni da lui emesse, ovvero i raggi solari, raggiungano e irraggiano la superficie dei nostri moduli fotovoltaici. Una volta che questo avviene, si scatena l’effetto fotovoltaico all’interno delle celle, dando così il là alla produzione di elettricità da parte del modulo. A questo punto, tuttavia, c’è un problema: l’elettricità così prodotta è di tipo continua, mentre quella utilizzata è sempre di tipo alternato. Qui entra in gioco l’inverter, il cui compito è proprio quello di trasformare l’energia prodotta in corrente alternata, rendendola così disponibile all’uso.

Un impianto è sufficiente a coprire i consumi?

A questo la domanda che può sorgere è: un impianto è sufficiente a coprire i consumi? La risposta non è semplice, perché i fattori che influenzano la sua buona funzionalità sono numerosi. Un impianto, specie se residenziale, è tagliato su misura in base ai consumi registrati, per cui, a meno di situazioni problematiche (ad esempio, un tetto troppo piccolo per le necessità di un impianto) e particolari condizioni metereologiche sfavorevoli, sarà sempre capace di produrre energia sufficiente a coprire i consumi. Questo, tuttavia, è quel che accadrebbe in un contesto ideale, ovvero che tutte le attività che richiedono elettricità siano svolte soltanto nelle ore giornaliere, quindi quelle di attività di un impianto fotovoltaico. Nella realtà, invece, è molto facile che durante il giorno l’impianto lavori a vuoto per tantissimi motivi (il più comune, e banale, è l’assenza di persone in casa per lavoro o studio), producendo così energia in eccesso che non viene sfruttata.

Cosa avviene con l’energia prodotta in eccesso?

La buona notizia è che l’energia non viene sprecata. A meno che non sia un impianto ad isola (e quindi totalmente isolato rispetto alla rete elettrica), l’energia in eccesso è ceduta alla rete nazionale, che verrà a sua volta restituita nei momenti di bisogno attraverso un meccanismo chiamato scambio sul posto. Il limite di questo sistema è dato da una non equa valutazione economica tra le due parti, col risultato che l’energia è ceduta ad un prezzo più basso di quando è acquistato. Sempre più spesso, quindi, molti impianti sono dotati di sistemi di accumulo, ovvero di batterie che consentono lo stoccaggio dell’elettricità in eccesso, per poter essere utilizzata nei momenti di necessità, come dopo il tramonto o in caso di maltempo. Questa soluzione, grazie anche al miglioramento tecnologico e alla diminuzione dei costi delle batterie, è quella che negli ultimi tempi sta prendendo il sopravvento.

Impianti sul tetto, quando si può fare?

Cambiamo argomento e andiamo invece a rispondere a una domanda molto comune: ovvero su quali tetti si può installare un impianto?

La risposta è tutti. Qualsiasi tetto è adatto ad ospitare un impianto fotovoltaico, con l’unica ovvia limitazione data dallo spazio disponibile. Che sia un tetto molto inclinato oppure uno piano, esistono diversi sistemi di fissaggio che consentono di mantenere o posizionare nella maniera corretta un pannello fotovoltaico. Per quanto riguarda l’esposizione, le falde a sud sono sicuramente le migliori, perché sono quelle che garantiscono l’irraggiamento per un tempo più lungo; tuttavia, grazie all’uso di ottimizzatori, si possono sfruttare tutte le falde del tetto Qui si conclude il nostro viaggio alla scoperta del fotovoltaico. Per tutte le altre domande, non esitate a contattarci: saremo lieti di risponderti e aiutarti nella scelta del tuo impianto.