L’impianto fotovoltaico è un impianto elettrico, formato da più moduli fotovoltaici, che utilizzano l’energia solare per produrre energia elettrica sfruttando l’effetto fotovoltaico, attraverso materiali sensibili alla luce solare (ad esempio il silicio). La componente più importante di un impianto di questo tipo è campo fotovoltaico, l’insieme di tutti i pannelli dell’impianto. In genere per la produzione di 3 kWh bastano circa 13- 15 moduli da 200- 220 watt collegati in serie. La tensione prodotta dipende dalla temperatura, dall’orientamento (quello ottimale è a sud) e dall’inclinazione (deve essere intorno ai 30°).
I pannelli fotovoltaici vanno collegati per legge ad un sezionatore, secondo la norma CEI 64-8 che permette di scollegare l’impianto in caso di interventi sulla rete o quando ci sono scariche atmosferiche o picchi di tensione.
L’inverter permette di trasformare la corrente continua prodotta in alternata e deve essere dimensionato in relazione alla potenza dei pannelli, in genere intorno ai 3 kWh.

Monitoraggio e contatori

È importante anche la presenza di un sistema elettronico di monitoraggio connesso a internet, per intervenire in tempo reale in caso di malfunzionamento o guasti e premette anche di ponderare la produzione dell’impianto. A questo punto ci sono due contatori, il primo è quello di produzione, che misura tutta l’energia prodotta, calcolando la percentuale autoconsumata che non verrà fatturata. Il secondo è quello bi-direzionale, che misura l’energia immessa e prelevata
Il contatore di produzione, invece, misura la percentuale di energia autoconsuma rispetto a quella immessa in rete che non viene immessa al contatore bi-direzionale perché viene inviata direttamente alle utenze domestiche. Il contatore – bi direzionale che immette l’energia prodotta e non utilizzata nella rete nazionale.

Come funziona un impianto fotovoltaico?

L’elemento di base di un impianto è la cella fotovoltaica. Si tratta di una cellula fotoelettrica le cui specifiche tecniche possono variare quando è esposta alla luce. I pannelli sono formati da un insieme di celle fotovoltaiche, le quali modificano la luce solare che incide su di esse in corrente elettrica.
Questa corrente elettrica raccolta dal circuito viene canalizzata nei cavi elettrici del pannello e scorre verso gli altri componenti dell’impianto.
Al giorno d’oggi possiamo trovare 3 tipi di cella con caratteristiche diverse in base alla struttura di silicio che la compone:

• monocristallina;
• policristallina;
• amorfa.

 Tipologie di impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici si suddividono principalmente in due gruppi:

• ad isola (stand-alone): non collegati ad alcuna rete di distribuzione. Sfruttano l’energia elettrica nel momento stesso in cui la producono oppure quando ce n’è bisogno se dotati di accumulatore di energia (batterie);
• connessi in rete (grid-connected): collegati ad una rete elettrica di distribuzione esistente (e gestita da terzi) e spesso anche all’impianto elettrico privato da servire.

Un modulo fotovoltaico è un dispositivo che grazie all’effetto fotovoltaico genera corrente e può far funzionare tutti i dispositivi elettrici. I moduli quindi operano come generatore di corrente.

Quale materiale scegliere?

Quando ci si trova a dover installare impianti fotovoltaici si deve scegliere tra queste tipologie. In caso di dubbio rivolgiti sempre ai professionisti del settore, che sapranno consigliarti al meglio, vediamo insieme di quali materiali si tratta:

Modulo Moncristallino

Il modulo monocristallino si ricava dalla lavorazione di lingotti di silicio di estrema purezza, in monocristallo di silicio con atomi disposti tutti nella stessa direzione.
Le celle fotovoltaiche monocristalline sono costruite utilizzando un singolo cristallo di silicio e l’efficienza dell’impianto varia in base alla sua purezza.
La potenza media di un modulo standard, di dimensioni 160 cm x 85 cm, si aggira intorno ai 150-180 Watt, con un peso complessivo inferiore ai 20 kg.
I moduli monocristallini sono composti da decine di celle di forma circolare oppure ottagonale (di 10-12 cm di diametro e 0,2-0,3 mm di spessore) e con una colorazione uniforme blu scuro o nera.

Modulo Policristallino

Il modulo policristallino, invece, si ottiene attraverso la fusione di cristalli di silicio di piccole dimensioni. Il lingotto viene tagliato in lamine sottili che costituiscono le celle fotovoltaiche. Questo tipo di modulo è composto da decine di celle. La potenza media di un modulo standard, di dimensioni 160 cm x 85 cm, si aggira intorno ai 150-180 Watt, con un peso complessivo inferiore ai 20 kg. Nei moduli policristallini la disposizione casuale degli atomi di silicio determina un colore cangiante.

Silicio amorfo

Questi ultimi sono più flessibili ma con una resa inferiore. Permettono di avere dei risultati anche in condizioni di esposizione non ottimale, ma con una resa minore.