Fotovoltaico. Tutto quello che devi sapere sul fotovoltaico

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1 Fotovoltaico Tutto quello che devi sapere sul fotovoltaico

2 La superficie del sole,( con un volume di volte quello della terra), ha una temperatura intorno ai 5500 C, e irradia nello spazio energia sotto forma di onde elettromagnetiche di lunghezza d onda da 0,2 a 3 micron che si propagano alla velocità della luce. Questa radiazione è pressoché stabile e viene chiamata dai fisici costante solare. IL SOLE Sono identificabili diverse fasce di lunghezza d onda aventi peculiari caratteristiche: ULTRAVIOLETTO (UV) onde da 0,1 a 0,38 micron Sono una porzione ridotta dello spettro solare e vengono in gran parte ostacolate nel loro percorso dall ossigeno e dall ozono dell atmosfera terrestre. VISIBILE (VIS) onde da 0,38 a 0,78 micron Sono la parte visibile dall occhio umano e sono circa il 46% della radiazione totale. INFRAROSSO (IR) onde da 0,78 micron a 1 mm Sono le radiazioni che avvertiamo come calore e sono il 49% circa della radiazione solare globale.

3 L energia solare che raggiunge la superficie terrestre è caratterizzata per il 90% da lunghezze d onda comprese tra 0,28 e 1µm. Per effetto dell assorbimento e della dispersionenell atmosfera, le radiazioni solari perdono parte della propria energia, tant è che da un valore perpendicolare di 1363 W/m2 al di sopra dell atmosfera, sulla terra e su superfici perpendicolari al sole, si possono rilevare valori massimi di radiazione solare di circa 1000 W/m2 con cielo sereno, W/m2 con cielo coperto. La quota di radiazione che penetra nell atmosfera e che di conseguenza raggiunge la superficie terrestre, viene denominata radiazione diretta, mentre quella che viene riflessa ed assorbita si definisce radiazione diffusa. La radiazione che raggiunge complessivamente la superficie terrestre viene denominata irraggiamento globale ed è il risultato della somma delle due radiazioni (diretta + diffusa).

4 La quantità di energia solare che, nel corso di un intero anno, può essere captata da una superficie unitaria rivolta a sud si definisce insolazione annua IL PAESE DEL SOLE L Italia essendo una nazione con una grande differenza longitudinale tra nord e sud, che va dai 46 di Trento ai 37 di Agrigento, risente in maniera considerevole della differenza di irraggiamento. Infatti, a parità di condizioni, si possono rilevare valori di da 1200 W/m2 della Val D Aosta fino ai 1700 W/m2 della Sicilia. NORD = Kwh x mq anno CENTRO = Kwh mq anno SUD = Kwh mq anno

5 Radiazione solare italia

6 Installazione pannelli I parametri che influenzano un pannello e la sua produzione sono: La posizione geografica, l inclinazione rispetto al sud, inclinazione rispetto al piano orrizzontale, Ostacoli e ombre. Per massimizzare l energia captata nell arco dell anno nell arco dell anno, l inclinazione ottimale è 30

7 Per calcolare la produzione di energia annua direttamente a casa vs. esiste un sistema molto facile che facilita le cose: t.php# (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pve st.php#) In questa pagina vi basterà inserire il vs. paese sulla cartina geografica,e premere il pulsante search e attraverso google vi apparià direttamente la dislocazione geografica. Al lato destro supv technology selezionare (crystalline silicon) Su installed Peak Pv l apotenza nominale del vs impianto fotoovltaico (esempio 3kw) E su Fixed Mounting options, selezionare nel menu a tendina built integrated (l altra opzione preve di cavalleddi per il tetto piano) Su slope selezionare l inclinazione del Vs tetto, esempio (25 ) e poi premere su CALCULATE

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9 Come avete visto il risultato è di 3510kw anno con un minimo di 161kw a dicembre e 427 di massima per il mese di luglio. Tutti questi dati ci serviranno per fare poi i calcoli del Vostro fabbisogno Nel caso di installazione su tetto piano, vanno considerate le ombre e quindi le distanze tra le file dei pannelli come da disegno sotto

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12 Tecnologia Fotovoltaica Principio di funzionamento: Cella fotovoltaica Modulo fotovoltaico Generatore fotovoltaico

13 Dal Wafer al pannello Dal silicio si ottengono i lingotti a forma di parallellepipedo, che tagliati in orrizzontale permettono di ottenere delle fette (simili a quelle di prociutto) Le celle quali poi vendono lavorate pulite e per finire si portano al test finale.che simula un irraggiamento di 1000watt mq a 25 spettro AM 1.5 e da qui si otterranno le celle di classe diversa A, B.. Quanto sopra è importante per ottenere poi un pannello di caratteristiche uniformi. Le tolleranze possono essere +- 3%, anche se ultimamente nel mercato si trovano quasi sempre solo tolleranze + indicate in % o in watt. I pannelli fotovoltaici vengono indicati in watt di potenza (esempio watt) e si pagano in base ai watt nominali indicati.

14 I diversi tipi di celle Monocristalline: colore omogeneo uniforme Policristallino: si distinguono i cristalli all interno della cella Il rivestimento esterno antiriflesso con ossidi di titanio genera la corlorazione Il rivestimento esterno antiriflesso con ossidi di titanio genera la corlorazione BLU che ne favorisce la captazione solare. (negli ultimi anni sono apparse nel mercato anche celle colorate marrone, verde o nero) per rendere uniformi le integrazioni architettoniche; ovviamente costano di piu.

15 Produzione del Modulo FV Le celle vengono collegate tra di loro con bandelle metalliche i modalità automatica con la stringatrice (robotizzata) ; nei paesi a basso costo di manodopera e forza lavoro questi processi vengono fatti spesso manualmente ; cosi si ottengono le stringhe che poi vanno a formare il pannello. La realizzazione del modulo avviene attraverso la composizione di un sandwich (ordine dall esterno verso l interno) Lastra di vetro, foglio sigillante in EVA (acetato vinil etilenico) Piano con le celle Altro foglio di EVA Rivestimento isolante in tedlar Il tutto va i forno a 100 e poi fissato su una cornice perimetrale in Alluminio.

16 Tipologie di pannello Mono Poly Amorfo Film sottile Il mono ha rese dal 14al 19% e si usa spesso in situazioni particolari, al nord europa Il poly ha rese dal 14 al 16% prezzo piu basso misure ottimali Film sottile fino al 10% di resa costa meno, necessita di superficie piu ampia.

17 Generatore / campo fotovoltaico La somma dei pannelli fotovoltaici collegata in serie o parallelo tra di loro si definisce Generatore o campo fotovoltaico. I pannelli fototolvaici sono costruiti con una scatola al retro, detta scatola di giuzione che contiene 3 diodi di bypass, e grazie a questi in caso di ombra ogni singolo gruppo di celle viene isolato in modo da ridurre l effetto ombra sulle celle. Il campo fotovoltaico viene collegato all inverter attraverso 2 cavi (o piu in caso di inverter con piu inseguitori), uno + e l altro negativo, ma in base alla normativa, e ai fini sicurezza elettrica prima dell inverter si interpone un quadretto con i sezionatori e scaricatori

18 Componenti impianto FV

19 I sistemi fotovoltaici Connessi alla rete pubblica GRID CONNECT In isola Off Grid Stand Alone

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22 Inverter display

23 Monitoraggio produzione e consumo

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