In questo articolo esploreremo i vari componenti che costituiscono un impianto fotovoltaico, con un focus particolare sui singoli elementi e le loro funzioni specifiche.
Indice:
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- Tipologie di impianti fotovoltaici
- Componenti di un impianto fotovoltaico
- Pannelli fotovoltaici: monocristallini e policristallini
- Quadri di campo e i quadri fotovoltaici
- L’inverter: il cuore pulsante dell’impianto fotovoltaico
- Le batterie: i sistemi di accumulo
- Impianto fotovoltaico Grid Connected: i contatori
- Cavi da utilizzare in un impianto fotovoltaico
- Tipologie di impianti fotovoltaici
Tipologie di impianti fotovoltaici
Gli impianti fotovoltaici possono essere di due tipi: stand alone e grid connected.
Gli stand alone sono impianti non connessi alla rete elettrica nazionale: l’energia prodotta viene totalmente immagazzinata nel sistema di accumulo ed utilizzata prettamente per il luogo servito dall’impianto.
L’energia viene generata dai pannelli fotovoltaici. L’energia prodotta passa attraverso il Quadro di Campo (Stringbox), che gestisce e protegge il flusso di corrente. Successivamente, l’energia in corrente continua (DC) viene trasformata in corrente alternata (AC) da un inverter. Il Sistema di Accumulo immagazzina l’energia prodotta per poterla utilizzare quando necessario. L’energia arriva al Quadro Fotovoltaico, che distribuisce la corrente al sistema elettrico della casa. Infine, l’energia alimenta l’abitazione, rendendola indipendente dalla rete elettrica esterna.
Gli impianti grid connected sono invece connessi alla rete elettrica nazionale, generando con la stessa uno scambio di energia bidirezionale. Con questa tipologia di impianto fotovoltaico, si farà ricorso alla rete elettrica nazionale nel momento in cui l’energia prodotta in autonomia non dovesse risultare sufficiente.
L’energia viene generata dai pannelli fotovoltaici.L’energia prodotta passa attraverso il Quadro di Campo (Stringbox), che gestisce e protegge il flusso di corrente.Successivamente, l’energia in corrente continua (DC) viene trasformata in corrente alternata (AC) da un inverter.L’energia viene inviata al Quadro Fotovoltaico, che gestisce la distribuzione tra l’abitazione e la rete elettrica.L’energia prodotta viene utilizzata per alimentare l’abitazione.L’energia in eccesso viene immessa nella rete elettrica, contribuendo al sistema di distribuzione pubblico.
Componenti di un impianto fotovoltaico
I componenti di un impianto fotovoltaico sono:
- Pannelli fotovoltaici
- Quadro di campo
- Inverter
- Quadro fotovoltaico
- Batterie di accumulo
Negli impianti Grid Connected si aggiungono:
- Contatore di produzione
- Contatore di scambio
Pannelli fotovoltaici: monocristallini e policristallini
I pannelli fotovoltaici trasformano l’energia solare in energia elettrica tramite l’effetto fotovoltaico. Esistono due tipi principali:
- Pannelli Monocristallini: Hanno celle omogenee, di colore blu scuro quasi nero, che funzionano meglio con i raggi solari perpendicolari. Sono i più costosi ma offrono un rendimento elevato
- Pannelli Policristallini: Di colore blu cangiante, contengono più cristalli per cella orientati casualmente. Funzionano bene durante tutto il giorno, anche se non sono i più efficienti quando i raggi solari sono perpendicolari
Quadri di campo e i quadri fotovoltaici
Nella sequenza di cui si compone un impianto fotovoltaico, dopo i pannelli solari si trovano i quadri di campo, poi gli inverter (con batterie) e, successivamente, i quadri fotovoltaici. In questo paragrafo analizziamo proprio i due quadri.
I quadri di campo, anche conosciuti come stringbox, sono dispositivi progettati per la protezione e la gestione degli impianti fotovoltaici. Questi variano a seconda dell’impianto e portano al loro interno le protezioni. I quadri di campo sono sul lato in corrente continua, ovvero dove la corrente avrà sempre un unico verso, e partirà dal pannello.
Il quadro fotovoltaico è un dispositivo di protezione sul lato in corrente alternata, ovvero vicino all’abitazione da alimentare.
L’inverter: il cuore dell’impianto fotovoltaico
L’inverter fotovoltaico converte la corrente continua prodotta dai pannelli in corrente alternata, utilizzata nelle abitazioni. È essenziale per adattare l’energia per l’autoconsumo e l’immissione nel sistema elettrico.
A tal proposito, ti invitiamo a leggere un precedente articolo, dove descriviamo nel dettaglio cosa sono gli inverter e come scegliere quello più adatto alle tue esigenze.
Le batterie: i sistemi di accumulo
Le batterie per accumulo immagazzinano l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico quando non è immediatamente richiesta. Questi sistemi di accumulo aumentano l’autoconsumo disponibile e devono essere compatibili con l’inverter.
Le batterie di un impianto fotovoltaico si differenziano in base a tre caratteristiche:
- La capacità
- La potenza
- Il numero di cicli
Impianto fotovoltaico Grid Connected: i contatori
Nell’immagine con lo schema Grid Connected posta in precedenza, oltre agli elementi appena analizzati, sono presenti due tipologie di contatori. Questi sono forniti direttamente dal servizio elettrico nazionale.
Gli impianti Grid Connected includono due tipi di contatori:
- Contatore di Produzione: Misura tutta l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici
- Contatore di Scambio: Bidirezionale, misura sia l’energia immessa in rete sia quella prelevata dalla rete
Cavi da utilizzare in un impianto fotovoltaico
Per garantire la massima efficienza e sicurezza, i cavi devono rispettare la normativa CEI 20-91, con un’anima di rame e una guaina di isolamento che supporti temperature fino a 120°C. La sezione minima deve essere di 0,25 mm²/A per cavi fino a 50 metri di lunghezza.
Abbiamo esplorato i vari componenti di un impianto fotovoltaico, evidenziando la funzione di ciascun elemento. Ci auguriamo che l’articolo sia stato chiaro e informativo, facilitando la comprensione di un argomento tecnico come quello degli impianti fotovoltaici.
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