Come funziona il pannello fotovoltaico
Post riservato per la Classe 3 A
Ecco qua ragazzi; dovete cercare e riportare con vostre parole, ma da tecnici, come funziona il pannello fotovoltaico.. Già nelle slaides abbiamo visto sommariamente come è fatta e come avviene la produzione elettrica. Per dare sostegno alla vostra ricerca dovete visitare almeno 5 siti che citerete correttamente, e riportare almeno 3 documenti di riferimento che leggerete, con autore, pubblicazione e data , come per gli articoli dei giornali.
Il lavoro non dovrà essere inferiore a 3000 battute e dovrete riportare alla fine il glossario.
Tempo un mese . Buon lavoro.
Prof . Dini
Relazione sul funzionamento del pannello foltovoltaico
RispondiEliminahttp://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_fotovoltaico
Il pannello fotovoltaico è composto da celle fotovoltaiche in grado di trasformare le radiazioni solari in energia elettrica tramite effetto fotovoltaico, usato come generatore di corrente. Ce ne sono di pressemblati ma visto le grandi dimensioni ormai non si usano molto. Puo’ assomigliare esteticamente al pannello solare ma hanno funzioni diverse nel captare le radiazioni solare e trasformarle in fonte di energia. Il modulo è composto da 36 celle affiancate. La cella è l’elemento base del modulo è formata da una lamina di materiale semiconduttore io più diffuso è il silicio di colore o blu o nero con varie dimensioni. Singolarmente, ogni cella fotovoltaica può produrre circa 1,5 Watt di potenza a una temperatura di 25 °C, celle di piccole dimensioni normalmente dai 4 ai 6 pollici le possiamo trovare per ricaricare calcolatrici ed orologi. I pannelli fotovoltaici si distinguono in base alla loro tecnologia, i principali attualmente sono: Tecnologia al microcristallino e policristallino oppure al silicio amorfo e il Cis , il policristallino è un insieme di cristalli di silicio è considerato meno puro , quindi influisce sul rendimento infatti si aggira solo intorno al 11% a4% non di più. I cristalli di silicio si usano soprattutto su materiali plastici e flessibili per essere modellati e raggiungono al massimo il 6% del rendimento Invece, la tecnologia Cis utilizza al posto del semiconduttore a una miscela di Rame, Indio e Selenite può rendere fino al 18% quindi sarà il nuovo modulo usato in futuro.
http://www.ecoage.it/come-funziona-un-pannello-solare-fotovoltaico.htm
Un modulo fotovoltaico è composto di trentasei cellette collegate fra loro l’energia prodotta dal modulo, si chiama potenza di picco, l’energia che esce dal modulo passa da dei dispositivi chiamati Bilance off sistema per trasformare la corrente in corrente alternata, l’energia cosi modificata è introdotta nella rete dell’elettricità, cioè il flusso luminoso colpisce il materiale semiconduttore del pannello solare normalmente fatto di silicio. Gli atomi di silicio compongono un reticolato cristallino e ognuno di essi mette in contatto uno dei suoi quattro elettroni di valenza. Un elettrone quel più esterno è quello comune ed è tramite il quale che avviene la conduzione elettrica, gli altri tre non aiutano alla conduzione ma sono legati tra loro e sono nella parte più interna.
http://www.prontoroma.it/servizi/documentazioni.asp?doc=funzionamento-dei-pannelli-fotovoltaici&s=10
Per capire il funzionamento del pannello fotovoltaico dobbiamo in primo luogo sapere che alla base di tutto c’è il silicio infatti questo materiale a la capacità di trasformare i raggi del sole in energia elettrica quindi calore e corrente . In genere un modulo è costituito da 36 celle fotovoltaiche posizionate una di fianco all’altra e consente di produrre energia per un corrispettivo di circa 50 Watt. L’energia elettrica che i pannelli immagazzinano, però, non è pronta all’uso, ma deve essere adeguata, ad esempio, per gli impianti domestici. Per fare questo sono impiegati degli inverter che modificano l’energia e la immettono nella rete elettrica per alimentare il nostro consumo di elettricità. Con i pannelli fotovoltaici possiamo anche scaldare l’acqua calda senza usare il gas o la corrente elettrica ma usando solo l’energia accumulata per alimentare una specie di scaldabagno.
Glassario
RispondiEliminaFotovoltaico = fenomeno associato alla generazione di una forza elettromotrice tra due elettrodi, separati da un semiconduttore, sottoposti all'azione di una radiazione luminosa:
Rame = metallo rossastro, malleabile, tenace, buon conduttore del calore e dell'elettricità; usato per impianti elettrici, monete, recipienti
Indio = metallo raro, bianco, tenero, usato in leghe facilmente fusibili o per scopi ornamentali
Selenite = varietà di gesso
Atomo = la particella più piccola di un elemento capace di conservarne le caratteristiche chimiche
Elettrone = particella elementare di elettricità negativa, rotante attorno al nucleo dell'atomo
Giampaolo Buzzi 3A
RispondiEliminaENERGIA DEL SOLE
RispondiEliminaI dispositivi tecnologici che permettono di ricavare energia direttamente dal sole, sono i pannelli solari per produrre acqua calda e i sistemi fotovoltaici per produrre elettricità.
Con gli impianti fotovoltaici si riesce a produrre elettricità senza l’impiego di alcun combustibile, con bassa manutenzione e secondo le necessità dell’utente.
L’energia irradiata dal Sole, si propaga nello spazio e arriva al suolo con una intensità mediamente pari a circa 1.000 W/m2 , pari a circa 15.000 volte l’attuale consumo energetico mondiale.
La quantità di energia solare che arriva sulla superficie terrestre e che può essere utilmente “raccolta” da un dispositivo fotovoltaico, dipende dall’irraggiamento del luogo.
IL SISTEMA FOTOVOLTAICO
Un sistema fotovoltaico è in grado di trasformare, direttamente e istantaneamente, l’energia solare in energia elettrica senza quindi l’uso di alcun combustibile. Esso sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, cioè la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori (principalmente silicio) opportunamente trattati, drogaggio, di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa.
Alla base di ogni sistema è il pannello fotovoltaico, ottenuto dal collegamento di più celle. Un insieme di moduli fotovoltaici, collegati opportunamente tra loro, costituiscono il generatore e consentono di ottenere la potenza desiderata dell'impianto.
Il trasferimento dell’energia, dal sistema fotovoltaico all’utenza, avviene attraverso l’inverter, un dispositivo necessario a trasformare la tensione continua prodotta in tensione alternata compatibile con la rete elettrica.
ENERGIA PRODOTTA DA UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Una quantità di energia prodotta da un generatore fotovoltaico varia nel corso dell’anno e dipende da una serie di fattori come la latitudine e l’altitudine del sito, l’orientamento e l’inclinazione dei moduli, e le caratteristiche di assorbimento e riflessività del territorio circostante.
GLOSSARIO
RispondiEliminaFOTOVOLTAICO:Relativo al fenomeno secondo il quale in un materiale si genera una differenza di potenziale a causa di una radiazione elettromagnetica
Il pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del Sole.
RispondiEliminaQuesta è anche la principale caratteristica che lo differenzia dal pannello solare termico che serve invece per produrre acqua calda a scopo sanitario ( igiene personale o lavaggio delle stoviglie ) o per il riscaldamento.
Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%.
Un impianto di tipo fotovoltaico esteticamente si presenta in maniera molto simile rispetto a quello a pannelli solari termici a circolazione forzata, in quanto, anche in questo caso i moduli fotovoltaici vengono adagiati comodamente sul tetto e, visivamente, solo questo apparirà all'esterno della propria abitazione.
In estrema sintesi quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città. Questo contatore funziona però al contrario di quello normalmente installato nelle abitazioni: conta l'energia prodotta dai nostri moduli fotovoltaici e praticamente comunica all'Enel quanta energia abbiamo prodotto.
L'energia prodotta viene scalata da quella che consumiamo durante la notte o durante le giornate particolarmente nuvolose, quindi pagheremo all'Enel la sola differenza.
Di moduli fotovoltaici ne esistono principalmente di tre tipi, analizziamone le caratteristiche, i vantaggi e i difetti:
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO AMORFO:
Il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello con il minor rendimento e, purtroppo, anche soggetto ad un degrado del rendimento nel tempo.
Questo tipo di pannello fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso.
In pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico.
Il lato trasparente è quello che si esporrà al Sole, mentre sullo strato opaco sono fissati dei profili di alluminio per il fissaggio al tetto. Dallo stesso lato partono i due fili che portano la corrente generata dal pannello solare all'impianto di trasformazione.
Un altro vantaggio molto importante dei moduli a silicio amorfo è legato al fatto che, durante le giornate nuvolose, ombreggiate, o nelle ore serali e mattutine, si ottengono dei rendimenti superiori anche dell'8-15% rispetto alle tecnologie mono e poli-cristalline, in quanto questa tecnologia riesce a sfruttare anche questi momenti particolari.
Se ne deduce quindi che i pannelli solari a silicio amorfo sono particolarmente indicati per le zone dove spesso c'è la presenza di nuvole o ostacoli fisici che generano ombre.
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO MULTICRISTALLINO O MONOCRISTALLINO:
Queste due tipologie di moduli fotovoltaici appaiono esteticamente come tante celle quadrate, o rettangolari, affiancate sotto una lastra di vetro in una cornice di alluminio.
In pratica il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle fotovoltaiche singole affiancate. Il rendimento globale di un pannello solare in silicio monocristallino è di circa il 13-17 %, mentre quello di un pannello solare in silicio multicristallino è di circa il 12-14 %.
Quindi, a parità di spazio, rispetto al modulo solare in silicio amorfo, si hanno dei rendimenti doppi, o quasi tripli, ma comunque il costo per ogni Watt producibile del mono-multicristallino rimane comunque superiore.
Un pannello fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico.
RispondiEliminaUn modulo fotovoltaico è un dispositivo composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico.
La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici. Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Analogamente al modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dalla cella e l 'energia della radiazione solare che investe l'intera sua superficie. Se le celle del pannello sono collegate in serie, come si fa normalmente per ottenere una tensione in uscita più alta, non si ha il controllo delle singole celle, perché la corrente è uguale per tutte. La cella in ombra viene quindi attraversata da una corrente più forte di quella che genererebbe da sola, e fa da strozzatura per l'intero sistema scaldandosi e potenzialmente danneggiandosi, oltre a disperdere energia. Ne deriva l'importanza che l'intero pannello sia illuminato senza celle in zone d'ombra, ovvero che le celle abbiano un'esposizione solare simile. Tuttavia tanto più è grande il pannello, tanto più è probabile e ampia la differenza di esposizione e di corrente che la singola cella è in grado di produrre, a meno dell'utilizzo di inseguitori solari.
I moduli in silicio rappresentano la maggior parte del mercato. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante nastrini metallici, in modo da formare opportune serie e paralleli elettrici. La necessità di silicio molto puro attraverso procedure di purificazione dell'ossido di silicio presente in natura eleva il costo della cella fotovoltaica. Si definisce rendimento o efficienza di un modulo fotovoltaico il rapporto espresso in percentuale tra energia trasformata rispetto a quella totale incidente sulla superficie del modulo .
GLOSSARIO
Optoelettronica = è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni, facendo da interfaccia tra il dominio elettrico e quello ottico e viceversa; In questa definizione il termine luce va inteso in senso lato e include radiazioni elettromagnetiche non percepibili all'occhio umano come raggi gamma, raggi X, radiazione ultravioletta e radiazione infrarossa.
Silicio = elemento chimico metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali, è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, granito e quarzo.
Amorfo = minerale privo di forma cristallina
Inverter = è detto è un apparato elettronico in grado di convertire una corrente continua in una corrente alternata. Esso è funzionalmente il dispositivo antitetico rispetto a un rettificatore o raddrizzatore di corrente; è alimentato con corrente continua, dà una corrente alternata in uscita.
La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore,il più diffuso dei quali è il silicio. Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Se le celle del pannello sono collegate in serie,come si fa normalmente per ottenere una tensione in uscita più alta, non si ha il controllo delle singole celle, perché la corrente è uguale per tutte. La cella in ombra viene quindi attraversata da una corrente più forte di quella che genererebbe da sola, e fa da strozzatura per l'intero sistema scaldandosi e potenzialmente danneggiandosi, oltre a disperdere energia. Tuttavia tanto più è grande il pannello, tanto più è probabile e ampia la differenza di esposizione e di corrente che la singola cella è in grado di produrre, a meno dell'utilizzo di inseguitori solari.
RispondiEliminaFondamentalmente per prima cosa è meglio installare un impianto solare per la produzione di acqua calda, e poi pensare anche all'eventuale impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica, se non altro perchè per un impianto solare per acqua calda si spendono circa 1.500 - 3.000 Euro e si ricava energia dal sole pari a circa 1.500 - 3.500 Kwh all'anno di energia, mentre per un impianto a pannelli fotovoltaici si spendono 7.000 - 10.000 Euro e si ricavano 1.000 - 2.000 Kwh / anno. L'energia elettrica prodotta è normalmente a bassa tensione e a corrente continua, quindi per essere utilizzata nella nostra abitazione va trasformata in corrente alternata a 220 Volt: questo viene realizzato attraverso l'uso di uno strumento chiamato 'inverter'.Un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città. Questo contatore funziona però al contrario di quello normalmente installato nelle abitazioni: conta l'energia prodotta dai nostri moduli fotovoltaici e praticamente comunica all'Enel quanta energia abbiamo prodotto.
L'energia prodotta viene scalata da quella che consumiamo durante la notte o durante le giornate particolarmente nuvolose, quindi pagheremo all'Enel la sola differenza, o addirittura se produciamo più energia di quella che consumiamo potremmo teoricamente chiedere i soldi all'Enel, anche se questa possibilità è ancora in fase di definizione da parte dell'Enel e dello Stato Italiano ( occorre aggiornarsi comunque su questa possibilità )
Avremo quindi due contatori: uno che calcola i consumi, e uno che calcola l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici, questa possibilità offerta dall'Enel ci permette di non dover investire in costose batterie, che altrimenti sarebbero necessarie per immagazzinare l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici.
Di moduli fotovoltaici ne esistono principalmente di tre tipi:
RispondiElimina-pannelli fotovoltaici in silicio amorfo:questo tipo di pannello fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso.
In pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico.
-pannelli fotovoltaici in silicio multicristallino o monocristallino:queste due tipologie di moduli fotovoltaici appaiono esteticamente come tante celle quadrate, o rettangolari, affiancate sotto una lastra di vetro in una cornice di alluminio.
In pratica il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle fotovoltaiche singole affiancate, elettricamente unite e fissate attraverso particolari materiali ad una o più lastre di vetro in una cornice normalmente in alluminio, al fine di dare al tutto una certa robustezza, maneggiabilità, ed ovviamente isolamento dagli agenti atmosferici.
GLOSSARIO:
OPTOELTTRONICO: l'optoelettronica è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni, facendo da interfaccia tra il dominio elettrico e quello ottico e viceversa; In questa definizione il termine luce va inteso in senso lato e include radiazioni elettromagnetiche non percepibili all'occhio umano come raggi gamma, raggi X, radiazione ultravioletta e radiazione infrarossa. In genere l'optoelettronica è considerata una branca della fotonica.
AMORFO:minerale privo di forma cristallina.
SILICIO:elemento chimico (Si: numero atomico: 14; peso atomico: 28,09); metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali.
INVERTER:un inverter propriamente detto è un apparato elettronico in grado di convertire una corrente continua in una corrente alternata. Esso è funzionalmente il dispositivo antitetico rispetto a un rettificatore o raddrizzatore di corrente; è alimentato con corrente continua, dà una corrente alternata in uscita.
WIKIPEDIA
RispondiEliminaUn modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.
Silicio monocristallino: presentano efficienza dell'ordine del 16-17%. Sono tendenzialmente costose e, dato che i wafer vengono tagliati da lingotti cilindrici, è difficile ricoprire con essi superfici estese senza sprecare materiale o spazio.
Silicio policristallino: celle più economiche, ma meno efficienti (15-16%), il cui vantaggio risiede nella facilità con cui è possibile tagliarle in forme adatte ad essere unite in moduli.
Silicio amorfo: hanno un'efficienza bassa (8%), ma sono molto più economiche da produrre. Il silicio amorfo (Si-a) possiede un bandgap maggiore del silicio cristallino (Si-c) (1,7 eV contro 1,1 eV): ciò significa che è più efficiente nell'assorbire la parte visibile dello spettro della luce solare, ma meno efficace nel raccoglierne la parte infrarossa. Dato che il silicio nanocristallino (con domini cristallini dell'ordine del nanometro) ha circa lo stesso bandgap del Si-c, i due materiali possono essere combinati creando una cella a strati, in cui lo strato superiore di Si-a assorbe la luce visibile e lascia la parte infrarossa dello spettro alla cella inferiore di silicio nanocristallino.
IL PORTALE DEL SOLE
Le caratteristiche nominali del pannello (potenza, tensione, corrente nominali) si ottengono con un'esposizione diretta del pannello al Sole, con un irraggiamento nominale di 1000 Watt/metro quadro, 25°C di temperatura, posizione perpendicolare ai raggi del sole, e assenza di ombreggiamenti.
I pannelli fotovoltaici producono energia anche in condizioni di luce indiretta, irraggiamento inferiore al nominale, sole non perpendicolare, cielo nuvoloso, presenza di ombreggiamenti, ma in misura molto minore.
Per l'utilizzo ottimale, un pannello fotovoltaico andrà orientato a Sud, e inclinato di 30-35° sull'orizzontale.
- i pannelli al silicio monocristallino sono tuttora i pannelli con la maggior efficienza per unità di superficie, cioè quelli che producono la maggior potenza (Watt) al metro quadro. Per contro sono soggetti ad un significativo calo di corrente in caso di insolazione parziale e/o di ombreggiatura. I pannelli prodotti industrialmente hanno rendimenti del 14-15%, con punte del 18% per alcuni modelli.
- i pannelli al silicio policristallino sono molto simili come caratteristiche al silicio monocristallino, con analoghi pregi e difetti, ed un'efficienza leggermente minore (13-14%), che peraltro si ripercuote soltanto in una superficie leggermente maggiore
- i pannelli al silicio amorfo hanno efficienza sensibilmente minore dei pannelli al silicio mono/policristallino (6-8%), e quindi a parità di potenza occupano una superficie più che doppia. In compenso sono soggetti ad un minor calo di corrente in caso di insolazione parziale e di ombreggiatura, e quindi ragionando in termini di energia prodotta nell'arco dell'anno, possono talvolta risultare più efficaci del silicio cristallino, se installati in zone con clima poco soleggiato.
Inoltre consentono l'esecuzione di pannelli flessibili
ENERPOINT
RispondiEliminaI moduli fotovoltaici oggi più comuni sono costituiti da 48-72 celle in serie, che permettono l’accoppiamento con gli accumulatori da 12 Vcc nominali. Per ottenere i pannelli fotovoltaici, le celle vengono collegate e saldate tra loro mediante terminali sui contatti anteriori e posteriori (in sequenza N-P-N-P-N...) in modo da formare le stringhe.
Si realizza quindi un sandwich avente come parte centrale il piano della cella fotovoltaica e intorno, andando dall’esterno verso l’interno, una lastra di vetro dotata di ottima trasmittenza e buona resistenza meccanica, seguita da un foglio sigillante di EVA (acetato vinil-etilenico) che permette l’isolamento dielettrico dell’adiacente piano delle celle, seguito posteriormente da un secondo foglio di EVA e da un’altra lastra di vetro o un rivestimento isolante in tedlar.
Il sandwich è quindi scaldato in un forno a circa 100°C, temperatura alla quale i componenti si sigillano tra loro, l’EVA passa da traslucido a trasparente e si elimina l’aria residua interna, che potrebbe provocare corrosione a causa del vapor acqueo presente.
Si fissa infine il sandwich così trattato in una cornice d’alluminio estruso anodizzato (per resistere alla corrosione) e si dispone la cassetta di giunzione.
Il campo fotovoltaico é costituito da un insieme di moduli fotovoltaici collegati in serie e in parallelo tra di loro.
Collegando in serie i moduli:
La corrente totale del modulo si “adegua” a quella del modulo che genera meno corrente, mentre la tensione globale è data dalla somma della tensione dei singoli moduli fotovoltaici. Un insieme di pannelli solari fotovoltaici collegati in serie costituisce la cosiddetta “stringa”.
Mettendo in parallelo più stringhe di moduli:
La corrente totale del campo fotovoltaico è data dalla somma della corrente in uscita da ogni stringa. La tensione globale del sistema fotovoltaico è invece equivalente alla tensione generata da una singola stringa.
La potenza nominale totale dell’impianto fotovoltaico è pari alla somma della potenza nominale di ogni singolo modulo.
Effetti delle ombre
La riduzione della potenza erogata causata da un ombreggiamento parziale del campo fotovoltaico può essere non proporzionale alla porzione di superficie in ombra, ma molto superiore.
Occorre prestare quindi molta attenzione ai collegamenti: se, ad esempio, di fronte al campo fotovoltaico si ha un palo, bisognerà fare in modo che l’effetto dell’ombra si senta su una sola stringa e non vada ad intercettare più serie di pannelli fotovoltaici, compromettendo quindi il corretto funzionamento di tutto l’impianto.
E’ come se si stringesse con una mano una canna entro cui scorre dell’acqua, impedendo alla stessa di fluire. Analogamente avviene con le cariche generate dalle celle fotovoltaiche dei diversi moduli fotovoltaici: se un’ombra appare su un modulo, gli elettroni provenienti dai moduli esposti al sole “trovano la strada bloccata” e non possono arrivare “a destinazione”.
WWW.IPANNELLIFOTOVOLTAICI.COM
RispondiEliminaIl funzionamento dei dispositivi fotovoltaici si basa sulla capacità di alcuni materiali semiconduttori, opportunamente trattati, di convertire l'energia della radiazione solare in energia elettrica in corrente continua.
Uno di questi elementi è il SILICIO, che compone la cella fotovoltaica. Più celle unite tra loro formano i pannelli fotovoltaici studiati per convertire l'energia elettromagnetica (quella che comunemente chiamiamo "luce") in energia elettrica, sfruttando le caratteristiche chimico e fisiche del materiale siliceo di cui sono composti
- I pannelli fotovoltaici sono utilizzati in quanto il loro impiego è estremamente flessibile
- i pannelli fotovoltaici permettono di ottenere energia elettrica a basso costo di esercizio
- i pannelli fotovoltaici permettono di fruire di una fonte di energia rinnovabile al momento considerata inesauribile ed oltretutto gratuita quale la luce solare!
- l'impianto fotovoltaico funziona sempre durante le ore diurne, anche quando il sole è velato: infatti i raggi filtrano comunque sulla superficie terrestre e vanno a produrre energia
- Le condizioni ottimali alle nostre latitudini italiane per favorire la maggiore produzione sono : Impianto fotovoltaico orientato a SUD e con inclinazione dei pannelli (tilt) a circa 33°
DELTA ENERGIE
Il principio di funzionamento dei pannelli fotovoltaici è detto "effetto fotovoltaico", il quale rappresenta una sottocategoria dell' "effetto fotoelettrico" osservato per la prima volta nel XIX secolo. L' effetto fotovoltaico si manifesta nel momento in cui una radiazione elettromagnetica, colpisce un particolare materiale semiconduttore opportunamente trattato, ed innesca un movimento di elettroni generando una corrente elettrica e quindi una differenza di potenziale. Attualmente sul mercato, sono disponibili diverse tipologie di pannelli fotovoltaici, ma tutte sono basate sul principio di funzionamento descritto in precedenza.
Una cella di un modulo al silicio monocristallino è costituita da un singolo cristallo di silicio, il che garantisce una massima conducibilità dovuta al perfetto allineamento degl' atomi di silicio allo stato puro. Maggiore è la purezza del materiale, maggiore è il rendimento, che nel caso di pannelli al silicio monocristallino si aggira attorno al 15%. Le celle fotovoltaiche che vanno a costituire il pannello in silicio monocristallino, sono di colore blu scuro a forma ottagonale, come mostrato nell' immagine.
Le celle di un pannello in silicio policristallino (o multi-cristallino)sono costituite da un insieme di più cristalli di silicio; ciò rappresenta una minore purezza che va ad influire sul rendimento del pannello stesso, infatti il rendimento di un pannello policristallino si aggira intorno all' 11% - 14%. I pannelli in silicio policristallino sono caratterizzati da un colore blu intenso.
Le celle dei moduli in silicio amorfo sono realizzate con atomi di silicio senza alcuna disposizione spaziale ordinata. La poca omogeneità di teali celle implica una semplice realizzazione, ma ciò influisce sul rendimento, che per tali pannelli si aggira attorno al 6%. Spesso i pannelli di silicio amorfo vengono fatti depositare su materiali plastici e flessibili in modo da plasmare il pannello adattandolo, eventualmente alla superfice disponibile, ottenendo dei fogli sottili con le caratteristiche dei moduli fotovoltaici. Generalmente essi vengono identificati come moduli a "film sottile". Sono quindi adatti per superfici da ricoprire che non sono regolari nella forma.
ENERPOINT
RispondiEliminaI moduli fotovoltaici oggi più comuni sono costituiti da 48-72 celle in serie, che permettono l’accoppiamento con gli accumulatori da 12 Vcc nominali. Per ottenere i pannelli fotovoltaici, le celle vengono collegate e saldate tra loro mediante terminali sui contatti anteriori e posteriori (in sequenza N-P-N-P-N...) in modo da formare le stringhe.
Si realizza quindi un sandwich avente come parte centrale il piano della cella fotovoltaica e intorno, andando dall’esterno verso l’interno, una lastra di vetro dotata di ottima trasmittenza e buona resistenza meccanica, seguita da un foglio sigillante di EVA (acetato vinil-etilenico) che permette l’isolamento dielettrico dell’adiacente piano delle celle, seguito posteriormente da un secondo foglio di EVA e da un’altra lastra di vetro o un rivestimento isolante in tedlar.
Il sandwich è quindi scaldato in un forno a circa 100°C, temperatura alla quale i componenti si sigillano tra loro, l’EVA passa da traslucido a trasparente e si elimina l’aria residua interna, che potrebbe provocare corrosione a causa del vapor acqueo presente.
Si fissa infine il sandwich così trattato in una cornice d’alluminio estruso anodizzato (per resistere alla corrosione) e si dispone la cassetta di giunzione.
Il campo fotovoltaico é costituito da un insieme di moduli fotovoltaici collegati in serie e in parallelo tra di loro.
Collegando in serie i moduli:
La corrente totale del modulo si “adegua” a quella del modulo che genera meno corrente, mentre la tensione globale è data dalla somma della tensione dei singoli moduli fotovoltaici. Un insieme di pannelli solari fotovoltaici collegati in serie costituisce la cosiddetta “stringa”.
Mettendo in parallelo più stringhe di moduli:
La corrente totale del campo fotovoltaico è data dalla somma della corrente in uscita da ogni stringa. La tensione globale del sistema fotovoltaico è invece equivalente alla tensione generata da una singola stringa.
La potenza nominale totale dell’impianto fotovoltaico è pari alla somma della potenza nominale di ogni singolo modulo.
Effetti delle ombre
La riduzione della potenza erogata causata da un ombreggiamento parziale del campo fotovoltaico può essere non proporzionale alla porzione di superficie in ombra, ma molto superiore.
Occorre prestare quindi molta attenzione ai collegamenti: se, ad esempio, di fronte al campo fotovoltaico si ha un palo, bisognerà fare in modo che l’effetto dell’ombra si senta su una sola stringa e non vada ad intercettare più serie di pannelli fotovoltaici, compromettendo quindi il corretto funzionamento di tutto l’impianto.
E’ come se si stringesse con una mano una canna entro cui scorre dell’acqua, impedendo alla stessa di fluire. Analogamente avviene con le cariche generate dalle celle fotovoltaiche dei diversi moduli fotovoltaici: se un’ombra appare su un modulo, gli elettroni provenienti dai moduli esposti al sole “trovano la strada bloccata” e non possono arrivare “a destinazione”.
WIKIPEDIA
RispondiEliminaUn modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.
Silicio monocristallino: presentano efficienza dell'ordine del 16-17%. Sono tendenzialmente costose e, dato che i wafer vengono tagliati da lingotti cilindrici, è difficile ricoprire con essi superfici estese senza sprecare materiale o spazio.
Silicio policristallino: celle più economiche, ma meno efficienti (15-16%), il cui vantaggio risiede nella facilità con cui è possibile tagliarle in forme adatte ad essere unite in moduli.
Silicio amorfo: hanno un'efficienza bassa (8%), ma sono molto più economiche da produrre. Il silicio amorfo (Si-a) possiede un bandgap maggiore del silicio cristallino (Si-c) (1,7 eV contro 1,1 eV): ciò significa che è più efficiente nell'assorbire la parte visibile dello spettro della luce solare, ma meno efficace nel raccoglierne la parte infrarossa. Dato che il silicio nanocristallino (con domini cristallini dell'ordine del nanometro) ha circa lo stesso bandgap del Si-c, i due materiali possono essere combinati creando una cella a strati, in cui lo strato superiore di Si-a assorbe la luce visibile e lascia la parte infrarossa dello spettro alla cella inferiore di silicio nanocristallino.
ENERGIA DEL SOLE
RispondiEliminaI dispositivi tecnologici che permettono di ricavare energia direttamente dal sole, sono i pannelli solari per produrre acqua calda e i sistemi fotovoltaici per produrre elettricità.
Con gli impianti fotovoltaici si riesce a produrre elettricità senza l’impiego di alcun combustibile, con bassa manutenzione e secondo le necessità dell’utente.
L’energia irradiata dal Sole, si propaga nello spazio e arriva al suolo con una intensità mediamente pari a circa 1.000 W/m2 , pari a circa 15.000 volte l’attuale consumo energetico mondiale.
La quantità di energia solare che arriva sulla superficie terrestre e che può essere utilmente “raccolta” da un dispositivo fotovoltaico, dipende dall’irraggiamento del luogo.
IL SISTEMA FOTOVOLTAICO
Un sistema fotovoltaico è in grado di trasformare, direttamente e istantaneamente, l’energia solare in energia elettrica senza quindi l’uso di alcun combustibile. Esso sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, cioè la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori (principalmente silicio) opportunamente trattati, drogaggio, di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa.
Alla base di ogni sistema è il pannello fotovoltaico, ottenuto dal collegamento di più celle. Un insieme di moduli fotovoltaici, collegati opportunamente tra loro, costituiscono il generatore e consentono di ottenere la potenza desiderata dell'impianto.
Il trasferimento dell’energia, dal sistema fotovoltaico all’utenza, avviene attraverso l’inverter, un dispositivo necessario a trasformare la tensione continua prodotta in tensione alternata compatibile con la rete elettrica.
ENERGIA PRODOTTA DA UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO
Una quantità di energia prodotta da un generatore fotovoltaico varia nel corso dell’anno e dipende da una serie di fattori come la latitudine e l’altitudine del sito, l’orientamento e l’inclinazione dei moduli, e le caratteristiche di assorbimento e riflessività del territorio circostante.
Il pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del Sole.
RispondiEliminaQuesta è anche la principale caratteristica che lo differenzia dal pannello solare termico che serve invece per produrre acqua calda a scopo sanitario ( igiene personale o lavaggio delle stoviglie ) o per il riscaldamento.
Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%.
Un impianto di tipo fotovoltaico esteticamente si presenta in maniera molto simile rispetto a quello a pannelli solari termici a circolazione forzata, in quanto, anche in questo caso i moduli fotovoltaici vengono adagiati comodamente sul tetto e, visivamente, solo questo apparirà all'esterno della propria abitazione.
In estrema sintesi quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città. Questo contatore funziona però al contrario di quello normalmente installato nelle abitazioni: conta l'energia prodotta dai nostri moduli fotovoltaici e praticamente comunica all'Enel quanta energia abbiamo prodotto.
L'energia prodotta viene scalata da quella che consumiamo durante la notte o durante le giornate particolarmente nuvolose, quindi pagheremo all'Enel la sola differenza.
Di moduli fotovoltaici ne esistono principalmente di tre tipi, analizziamone le caratteristiche, i vantaggi e i difetti:
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO AMORFO:
Il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello con il minor rendimento e, purtroppo, anche soggetto ad un degrado del rendimento nel tempo.
Questo tipo di pannello fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso.
In pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico.
Il lato trasparente è quello che si esporrà al Sole, mentre sullo strato opaco sono fissati dei profili di alluminio per il fissaggio al tetto. Dallo stesso lato partono i due fili che portano la corrente generata dal pannello solare all'impianto di trasformazione.
Un altro vantaggio molto importante dei moduli a silicio amorfo è legato al fatto che, durante le giornate nuvolose, ombreggiate, o nelle ore serali e mattutine, si ottengono dei rendimenti superiori anche dell'8-15% rispetto alle tecnologie mono e poli-cristalline, in quanto questa tecnologia riesce a sfruttare anche questi momenti particolari.
Se ne deduce quindi che i pannelli solari a silicio amorfo sono particolarmente indicati per le zone dove spesso c'è la presenza di nuvole o ostacoli fisici che generano ombre.
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO MULTICRISTALLINO O MONOCRISTALLINO:
Queste due tipologie di moduli fotovoltaici appaiono esteticamente come tante celle quadrate, o rettangolari, affiancate sotto una lastra di vetro in una cornice di alluminio.
In pratica il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle fotovoltaiche singole affiancate. Il rendimento globale di un pannello solare in silicio monocristallino è di circa il 13-17 %, mentre quello di un pannello solare in silicio multicristallino è di circa il 12-14 %.
Quindi, a parità di spazio, rispetto al modulo solare in silicio amorfo, si hanno dei rendimenti doppi, o quasi tripli, ma comunque il costo per ogni Watt producibile del mono-multicristallino rimane comunque superiore.
WWW.IPANNELLIFOTOVOLTAICI.COM
RispondiEliminaIl funzionamento dei dispositivi fotovoltaici si basa sulla capacità di alcuni materiali semiconduttori, opportunamente trattati, di convertire l'energia della radiazione solare in energia elettrica in corrente continua.
Uno di questi elementi è il SILICIO, che compone la cella fotovoltaica. Più celle unite tra loro formano i pannelli fotovoltaici studiati per convertire l'energia elettromagnetica (quella che comunemente chiamiamo "luce") in energia elettrica, sfruttando le caratteristiche chimico e fisiche del materiale siliceo di cui sono composti
- I pannelli fotovoltaici sono utilizzati in quanto il loro impiego è estremamente flessibile
- i pannelli fotovoltaici permettono di ottenere energia elettrica a basso costo di esercizio
- i pannelli fotovoltaici permettono di fruire di una fonte di energia rinnovabile al momento considerata inesauribile ed oltretutto gratuita quale la luce solare!
- l'impianto fotovoltaico funziona sempre durante le ore diurne, anche quando il sole è velato: infatti i raggi filtrano comunque sulla superficie terrestre e vanno a produrre energia
- Le condizioni ottimali alle nostre latitudini italiane per favorire la maggiore produzione sono : Impianto fotovoltaico orientato a SUD e con inclinazione dei pannelli (tilt) a circa 33°
Thomas Di Nuzzo 3a
RispondiEliminaIl pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del Sole.
RispondiEliminaQuesta è anche la principale caratteristica che lo differenzia dal pannello solare termico che serve invece per produrre acqua calda a scopo sanitario ( igiene personale o lavaggio delle stoviglie ) o per il riscaldamento.
Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%.
L'altro difetto dei moduli fotovoltaici è il costo ancora molto elevato, probabilmente dovunto soprattutto all' ancora scarsa diffusione di questa tecnologia
Un impianto di tipo fotovoltaico esteticamente si presenta in maniera molto simile rispetto a quello a pannelli solari termici a circolazione forzata, in quanto, anche in questo caso i moduli fotovoltaici vengono adagiati comodamente sul tetto e, visivamente, solo questo apparirà all'esterno della propria abitazione.
L'energia elettrica prodotta è normalmente a bassa tensione e a corrente continua, quindi per essere utilizzata nella nostra abitazione va trasformata in corrente alternata a 220 Volt: questo viene realizzato attraverso l'uso di uno strumento chiamato 'inverter'.
In estrema sintesi quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città. Questo contatore funziona però al contrario di quello normalmente installato nelle abitazioni: conta l'energia prodotta dai nostri moduli fotovoltaici e praticamente comunica all'Enel quanta energia abbiamo prodotto.
L'energia prodotta viene scalata da quella che consumiamo durante la notte o durante le giornate particolarmente nuvolose, quindi pagheremo all'Enel la sola differenza, o addirittura se produciamo più energia di quella che consumiamo potremmo teoricamente chiedere i soldi all'Enel, anche se questa possibilità è ancora in fase di definizione da parte dell'Enel e dello Stato Italiano ( occorre aggiornarsi comunque su questa possibilità )
Avremo quindi due contatori: uno che calcola i consumi, e uno che calcola l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici, questa possibilità offerta dall'Enel ci permette di non dover investire in costose batterie, che altrimenti sarebbero necessarie per immagazzinare l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici.
Di moduli fotovoltaici ne esistono principalmente di tre tipi, analizziamone le caratteristiche, i vantaggi e i difetti:
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO AMORFO:
RispondiEliminaIl modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello con il minor rendimento e, purtroppo, anche soggetto ad un degrado del rendimento nel tempo.
Questo tipo di pannello fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso.
In pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico.
Il lato trasparente è quello che si esporrà al Sole, mentre sullo strato opaco sono fissati dei profili di alluminio per il fissaggio al tetto. Dallo stesso lato partono i due fili che portano la corrente generata dal pannello solare all'impianto di trasformazione.
La tensione prodotta da ogni singolo modulo fotovoltaico è di circa 24 - 40 Volt e, una volta collegati in parallelo tra di loro, le varie correnti si sommano e vengono convogliate all'inverter, che è un apparecchio elettronico che trasforma la corrente continua generata dai pannelli, in corrente alternata a 220 Volt utilizzabile nell'impianto di casa o per l'immissione nella rete Enel per la compensazione.
Il rendimento di questi pannelli fotovoltaici va dal 6 al 10 % circa, ma, nei primi due mesi di vita, il rendimento diminuisce di circa il 20 %, per poi rimanere stabile, con un degrado delle prestazioni che deve essere garantito, e non deve superare il 20 % nei primi 20 anni di funzionamento.
In ogni caso la potenza di questi moduli la si calcola proprio considerando immediatamente la perdita iniziale del 20 %, quindi, durante i primi mesi di vita, la resa di un pannello venduto con potenza di 40 Watt, in realtà è di 48 Watt, fino a stabilizzarsi effettivamente sui 40 W dopo i primi mesi di funzionamento.
PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO MULTICRISTALLINO O MONOCRISTALLINO:
Queste due tipologie di moduli fotovoltaici appaiono esteticamente come tante celle quadrate, o rettangolari, affiancate sotto una lastra di vetro in una cornice di alluminio.
In pratica il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle fotovoltaiche singole affiancate, elettricamente unite e fissate attraverso particolari materiali ad una o più lastre di vetro in una cornice normalmente in alluminio, al fine di dare al tutto una certa robustezza, maneggiabilità, ed ovviamente isolamento dagli agenti atmosferici.
Il rendimento globale di un pannello solare in silicio monocristallino è di circa il 13-17 %, mentre quello di un pannello solare in silicio multicristallino è di circa il 12-14 %.
Quindi, a parità di spazio, rispetto al modulo solare in silicio amorfo, si hanno dei rendimenti doppi, o quasi tripli, ma comunque il costo per ogni Watt producibile del mono-multicristallino rimane comunque superiore.
Oltre al fatto che, per produrre questi tipi di moduli fotovoltaici mono-multicristallini, viene spesa molta energia, e quindi ogni modulo impiega anche 3-6 anni ( contro i circa 2-3 anni del prodotto in silicio amorfo ) per restituire la sola energia che è stata impiegata per essere prodotto, mentre nell'arco della sua vita ne produrrà 4-8 volte di più, in particolare questo problema è il difetto maggiore del modulo monocristallino.
Un modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.
RispondiEliminaGLOSSARIO
Optoelettronica = è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni, facendo da interfaccia tra il dominio elettrico e quello ottico e viceversa; In questa definizione il termine luce va inteso in senso lato e include radiazioni elettromagnetiche non percepibili all'occhio umano come raggi gamma, raggi X, radiazione ultravioletta e radiazione infrarossa.
Silicio = elemento chimico metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali, è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, granito e quarzo.
Amorfo = minerale privo di forma cristallina
Inverter = è detto è un apparato elettronico in grado di convertire una corrente continua in una corrente alternata. Esso è funzionalmente il dispositivo antitetico rispetto a un rettificatore o raddrizzatore di corrente; è alimentato con corrente continua, dà una corrente alternata in uscita.
http://web.tiscali.it/ingorrupf/solarefotovoltaico.htm
RispondiEliminaL’elemento principale che costituisce un sistema fotovoltaico è la cella fotovoltaica, una piastrina (circolare o quadrata) le cui facce, superiore ed inferiore, costituiscono i poli (positivo e negativo) della cella a basso voltaggio (0.5 Volt e intensità di 3 Ampere), ma ad alta densità di corrente (eroga circa 1/1.5 W di potenza se investita da una radiazione di 1000 W/m2). Questo valore di tensione, minore di quello necessario per il funzionamento della maggior parte delle apparecchiature elettriche, può essere aumentato collegando tra loro più celle che, in questo modo, costituiscono un modulo. Un modulo è costituito da 36 celle, ha una superficie di circa mezzo metro quadrato ed eroga, in condizioni ottimali, tra i 40 e 50 W. Per far funzionare le apparecchiature domestiche è necessario collegare più moduli tra loro, formando così un campo fotovoltaico. La potenza massima ipoteticamente raggiungile non ha limiti ed è strettamente connessa al numero di moduli collegabili tra loro. Per trasferire la corrente continua prodotta all’utenza sono necessari una serie di dispositivi, elettrici ed elettronici, di trasformazione ed adattamento, nel loro complesso chiamati BOS (Balance Of System), diverso a seconda del tipo di applicazione del sistema fotovoltaico.
http://www.ecoage.it/come-funziona-un-pannello-solare-fotovoltaico.htm
Un modulo fotovoltaico è composto di trentasei cellette collegate fra loro l’energia prodotta dal modulo, si chiama potenza di picco, l’energia che esce dal modulo passa da dei dispositivi chiamati Bilance off sistema per trasformare la corrente in corrente alternata, l’energia cosi modificata è introdotta nella rete dell’elettricità, cioè il flusso luminoso colpisce il materiale semiconduttore del pannello solare normalmente fatto di silicio. Gli atomi di silicio compongono un reticolato cristallino e ognuno di essi mette in contatto uno dei suoi quattro elettroni di valenza. Un elettrone quello più esterno è quello comune ed è tramite il quale che avviene la conduzione elettrica, gli altri tre non aiutano alla conduzione ma sono legati tra loro e sono nella parte più interna.
http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_fotovoltaico
Un modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti. La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici. Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Analogamente al modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dalla cella e l 'energia della radiazione solare che investe l'intera sua superficie. Valori tipici per gli esemplari in silicio multicristallino comunemente disponibili sul mercato si attestano attorno al 18%. L'efficienza del modulo è sempre minore, come discusso di seguito.
http://www.ilportaledelsole.it/index.asp?id_pagina=0013&avanti=true&cat=0025
RispondiEliminaLe caratteristiche nominali del pannello (potenza, tensione, corrente nominali) si ottengono con un'esposizione diretta del pannello al Sole, con un irraggiamento nominale di 1000 Watt/metro quadro, 25°C di temperatura, posizione perpendicolare ai raggi del sole, e assenza di ombreggiamenti.
I pannelli fotovoltaici producono energia anche in condizioni di luce indiretta, irraggiamento inferiore al nominale, sole non perpendicolare, cielo nuvoloso, presenza di ombreggiamenti, ma in misura molto minore.
Per l'utilizzo ottimale, un pannello fovotoltaico andrà orientato a Sud, e inclinato di 30-35° sull'orizzontale.
Ogni tipologia di pannello presenta vantaggi e svantaggi:
- i pannelli al silicio monocristallino sono tuttora i pannelli con la maggior efficienza per unità di superficie, cioè quelli che producono la maggior potenza (Watt) al metro quadro. Per contro sono soggetti ad un significativo calo di corrente in caso di insolazione parziale e/o di ombreggiatura. I pannelli prodotti industrialmente hanno rendimenti del 14-15%, con punte del 18% per alcuni modelli.
- i pannelli al silicio policristallino sono molto simili come caratteristiche al silicio monocristallino, con analoghi pregi e difetti, ed un'efficienza leggermente minore (13-14%), che peraltro si ripercuote soltanto in una superficie leggermente maggiore
- i pannelli al silicio amorfo hanno efficienza sensibilmente minore dei pannelli al silicio mono/policristallino (6-8%), e quindi a parità di potenza occupano una superficie più che doppia. In compenso sono soggetti ad un minor calo di corrente in caso di insolazione parziale e di ombreggiatura, e quindi ragionando in termini di energia prodotta nell'arco dell'anno, possono talvolta risultare più efficaci del silicio cristallino, se installati in zone con clima poco soleggiato.
Inoltre consentono l'esecuzione di pannelli flessibili
- i pannelli CIS e CIGS non sono basati sul silicio, come materiale fotosensibile, ma su Rame (C=Copper), I= Indio, S=Selenio, G=Gallio
E' una tecnologia a film sottile che presenta caratteristiche intermedie di rendimento tra il silico cristallino ed il silicio amorfo, (intorno al 10-11%), buona risposta anche alle situazioni di insolazione intermedia, e flessibilità di supporto. Per contro al momento i produttori di questa tecnologia a livello mondiale non sono numerosi.
Nuove tecnologie si stanno affacciando sul mercato, ma con diffusione al momento non altrettanto ampia come quelle sopracitate:
- CdTe (Telloruro di Cadmio)
- Nanotecnologie
- Solare a concentrazione
Alessia Lunghi
Classe 3° A
GLOSSARIO:
RispondiEliminaOptoelettronica = L'optoelettronica è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni
Pannello solare termico = Il pannello solare termico è un dispositivo atto alla conversione della radiazione solare in energia termica e al suo trasferimento, per esempio, verso un accumulatore termico per un uso successivo, tipicamente sotto forma di acqua calda, riscaldamento e in alcuni casi energia elettrica.
Wafer = In microelettronica, un wafer è una sottile fetta di materiale semiconduttore, come ad esempio un cristallo di silicio, sulla quale vengono costruiti circuiti integrati attraverso drogaggi, la deposizione di sottili strati di vari materiali, conduttori, semiconduttori o isolanti, e la loro incisione fotolitografica.
Bandgap = La banda proibita o energia di gap o band gap di un isolante o di un semiconduttore è l'intervallo di energia interdetto agli elettroni.
Vcc = - in elettronica è il nome di un piedino di alimentazione di un circuito integrato oppure si può trovare per definire la linea di alimentazione del collettore in un circuito di tipo bipolare
Tedlar = caratterizzato da alcune proprietà chimiche, elettriche e di resistenza meccanica, alle quali si aggiungono buone caratteristiche di barriera ai raggi UV e di resistenza all'invecchiamento atmosferico.
Semiconduttori = I semiconduttori sono materiali che hanno una resistività (o anche una conducibilità) intermedia tra i conduttori e gli isolanti
Radiazione elettromagnetica = In fisica, la radiazione elettromagnetica è la forma di energia associata all'interazione elettromagnetica, responsabile della propagazione nello spazio-tempo del campo elettromagnetico sotto forma di onde elettromagnetiche
Giacomo Bartoccini 3°A
WIKIPEDIA
RispondiEliminaUn modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.
Silicio monocristallino: presentano efficienza dell'ordine del 16-17%. Sono tendenzialmente costose e, dato che i wafer vengono tagliati da lingotti cilindrici, è difficile ricoprire con essi superfici estese senza sprecare materiale o spazio.
Silicio policristallino: celle più economiche, ma meno efficienti (15-16%), il cui vantaggio risiede nella facilità con cui è possibile tagliarle in forme adatte ad essere unite in moduli.
Silicio amorfo: hanno un'efficienza bassa (8%), ma sono molto più economiche da produrre. Il silicio amorfo (Si-a) possiede un bandgap maggiore del silicio cristallino (Si-c) (1,7 eV contro 1,1 eV): ciò significa che è più efficiente nell'assorbire la parte visibile dello spettro della luce solare, ma meno efficace nel raccoglierne la parte infrarossa. Dato che il silicio nanocristallino (con domini cristallini dell'ordine del nanometro) ha circa lo stesso bandgap del Si-c, i due materiali possono essere combinati creando una cella a strati, in cui lo strato superiore di Si-a assorbe la luce visibile e lascia la parte infrarossa dello spettro alla cella inferiore di silicio nanocristallino.
HTTP://WEB.TISCALI.IT
L’elemento principale che costituisce un sistema fotovoltaico è la cella fotovoltaica, una piastrina (circolare o quadrata) le cui facce, superiore ed inferiore, costituiscono i poli (positivo e negativo) della cella a basso voltaggio (0.5 Volt e intensità di 3 Ampere), ma ad alta densità di corrente (eroga circa 1/1.5 W di potenza se investita da una radiazione di 1000 W/m2). Questo valore di tensione, minore di quello necessario per il funzionamento della maggior parte delle apparecchiature elettriche, può essere aumentato collegando tra loro più celle che, in questo modo, costituiscono un modulo. Un modulo è costituito da 36 celle, ha una superficie di circa mezzo metro quadrato ed eroga, in condizioni ottimali, tra i 40 e 50 W. Per far funzionare le apparecchiature domestiche è necessario collegare più moduli tra loro, formando così un campo fotovoltaico. La potenza massima ipoteticamente raggiungile non ha limiti ed è strettamente connessa al numero di moduli collegabili tra loro. Per trasferire la corrente continua prodotta all’utenza sono necessari una serie di dispositivi, elettrici ed elettronici, di trasformazione ed adattamento, nel loro complesso chiamati BOS (Balance Of System), diverso a seconda del tipo di applicazione del sistema fotovoltaico.
http://www.ecoage.it/come-funziona-un-pannello-solare-fotovoltaico.htm
Un modulo fotovoltaico è composto di trentasei cellette collegate fra loro l’energia prodotta dal modulo, si chiama potenza di picco, l’energia che esce dal modulo passa da dei dispositivi chiamati Bilance off sistema per trasformare la corrente in corrente alternata, l’energia cosi modificata è introdotta nella rete dell’elettricità, cioè il flusso luminoso colpisce il materiale semiconduttore del pannello solare normalmente fatto di silicio. Gli atomi di silicio compongono un reticolato cristallino e ognuno di essi mette in contatto uno dei suoi quattro elettroni di valenza. Un elettrone quello più esterno è quello comune ed è tramite il quale che avviene la conduzione elettrica, gli altri tre non aiutano alla conduzione ma sono legati tra loro e sono nella parte più interna.
IL PORTALE DEL SOLE
RispondiEliminaLe caratteristiche nominali del pannello (potenza, tensione, corrente nominali) si ottengono con un'esposizione diretta del pannello al Sole, con un irraggiamento nominale di 1000 Watt/metro quadro, 25°C di temperatura, posizione perpendicolare ai raggi del sole, e assenza di ombreggiamenti.
I pannelli fotovoltaici producono energia anche in condizioni di luce indiretta, irraggiamento inferiore al nominale, sole non perpendicolare, cielo nuvoloso, presenza di ombreggiamenti, ma in misura molto minore.
Per l'utilizzo ottimale, un pannello fovotoltaico andrà orientato a Sud, e inclinato di 30-35° sull'orizzontale.
Ogni tipologia di pannello presenta vantaggi e svantaggi:
- i pannelli al silicio monocristallino sono tuttora i pannelli con la maggior efficienza per unità di superficie, cioè quelli che producono la maggior potenza (Watt) al metro quadro. Per contro sono soggetti ad un significativo calo di corrente in caso di insolazione parziale e/o di ombreggiatura. I pannelli prodotti industrialmente hanno rendimenti del 14-15%, con punte del 18% per alcuni modelli.
- i pannelli al silicio policristallino sono molto simili come caratteristiche al silicio monocristallino, con analoghi pregi e difetti, ed un'efficienza leggermente minore (13-14%), che peraltro si ripercuote soltanto in una superficie leggermente maggiore
- i pannelli al silicio amorfo hanno efficienza sensibilmente minore dei pannelli al silicio mono/policristallino (6-8%), e quindi a parità di potenza occupano una superficie più che doppia. In compenso sono soggetti ad un minor calo di corrente in caso di insolazione parziale e di ombreggiatura, e quindi ragionando in termini di energia prodotta nell'arco dell'anno, possono talvolta risultare più efficaci del silicio cristallino, se installati in zone con clima poco soleggiato.
Inoltre consentono l'esecuzione di pannelli flessibili
- i pannelli CIS e CIGS non sono basati sul silicio, come materiale fotosensibile, ma su Rame (C=Copper), I= Indio, S=Selenio, G=Gallio
E' una tecnologia a film sottile che presenta caratteristiche intermedie di rendimento tra il silico cristallino ed il silicio amorfo, (intorno al 10-11%), buona risposta anche alle situazioni di insolazione intermedia, e flessibilità di supporto. Per contro al momento i produttori di questa tecnologia a livello mondiale non sono numerosi.
Nuove tecnologie si stanno affacciando sul mercato, ma con diffusione al momento non altrettanto ampia come quelle sopracitate:
- CdTe (Telloruro di Cadmio)
- Nanotecnologie
- Solare a concentrazione
GLOSSARIO:
RispondiEliminaOptoelettronica = L'optoelettronica è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni
Pannello solare termico = Il pannello solare termico è un dispositivo atto alla conversione della radiazione solare in energia termica e al suo trasferimento, per esempio, verso un accumulatore termico per un uso successivo, tipicamente sotto forma di acqua calda, riscaldamento e in alcuni casi energia elettrica.
Wafer = In microelettronica, un wafer è una sottile fetta di materiale semiconduttore, come ad esempio un cristallo di silicio, sulla quale vengono costruiti circuiti integrati attraverso drogaggi, la deposizione di sottili strati di vari materiali, conduttori, semiconduttori o isolanti, e la loro incisione fotolitografica.
Bandgap = La banda proibita o energia di gap o band gap di un isolante o di un semiconduttore è l'intervallo di energia interdetto agli elettroni.
Vcc = - in elettronica è il nome di un piedino di alimentazione di un circuito integrato oppure si può trovare per definire la linea di alimentazione del collettore in un circuito di tipo bipolare
Tedlar = caratterizzato da alcune proprietà chimiche, elettriche e di resistenza meccanica, alle quali si aggiungono buone caratteristiche di barriera ai raggi UV e di resistenza all'invecchiamento atmosferico.
Semiconduttori = I semiconduttori sono materiali che hanno una resistività (o anche una conducibilità) intermedia tra i conduttori e gli isolanti
Radiazione elettromagnetica = In fisica, la radiazione elettromagnetica è la forma di energia associata all'interazione elettromagnetica, responsabile della propagazione nello spazio-tempo del campo elettromagnetico sotto forma di onde elettromagnetiche
Christian Duranti 3A
RELAZIONE SUI PANNELLI FOTOVOTAICI
RispondiEliminaECCO I SITI CHE HO VISITATO:
1.http://www.enerpoint.it/solare/fotovoltaico/pannelli-fotovoltaici.php
2.http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_fotovoltaico
3.http://www.ecorete.it/pannelli-fotovoltaici.php
4.http://www.pannelli-fotovoltaici.name/fotovoltaico/
5.http://www.ipannellifotovoltaici.com/
La radiazione solare può essere sfruttata non solo per produrre calore, ma anche elettricità in modo pulito e rinnovabile. Il pannello fotovoltaico è un particolare tipo di pannello che produce energia sfruttando il sole. Con gli impianti fotovoltaici si riesce a produrre elettricità senza l’impiego di alcun combustibile, con bassa manutenzione . Il funzionamento dei dispositivi fotovoltaici si basa sulla capacità di alcuni materiali semiconduttori, opportunamente trattati, di convertire l'energia della radiazione solare in energia elettrica in corrente continua.
L’energia irradiata dal Sole, si propaga nello spazio e arriva al suolo con una intensità mediamente pari a circa 1.000 W/m2, pari a circa 15.000 volte l’attuale consumo energetico mondiale.
Un impianto di tipo fotovoltaico esteticamente si presenta in maniera molto simile rispetto a quello a pannelli solari termici a circolazione forzata.
Il processo fotovoltaico di trasformazione dell’energia del sole in elettricità avviene nelle celle fotovoltaiche, sottili fette di silicio,sottoposte a complessi trattamenti chimici e fisici che collegate in serie costituiscono il pannello fotovoltaico.
I pannelli fotovoltaici sono costituiti da : un rivestimento in fibra di vetro che lo protegge dagli urti; al di sotto di esso vi sono le cellule fotovoltaiche (collegate tra di loro in modo da avere le prestazioni elettriche desiderate) La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici.) che appoggiano su un elemento plastico posteriore che conferisce rigidità al modulo. Una cornice in alluminio anodizzato (resistente quindi alle corrosioni) chiude il tutto. Nella parte posteriore si ha infine una cassetta da cui fuoriescono i 2 cavi elettrici (+ e -) provenienti dalle celle.
I pannelli fotovoltaici possono essere destinati a tre tipologie di impianti:
1. impianti fotovoltaici per l’alimentazione di utenze isolate : forniscono energia elettrica laddove non arriva la rete elettrica
2.sistemi fotovoltaici connessione a rete: la corrente prodotta dai moduli alimenta l’impianto elettrico della casa e può essere immessa nella reta elettrica locale
3.impianti fotovoltaici anti “ black out “ : sono dei sistemi ibridi, che garantiscono l’energia elettrica durante i black out prendendo energia da delle batterie ,mentre funzionano come dei normali sistemi di connessione a rete quando c’è la corrente.
A differenza dei pannelli solari termici per la produzione di acqua calda, il fotovoltaico consente di produrre energia elettrica dal sole
GLOSSARIO :
-Cella fotovoltaica:La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio
JACOPO SMACCHIA 3° A
dopo 34284629576025763054832 tentativi ci sono riuscito!!!!
RispondiEliminaIl fotovoltaico, insieme al solare termico, è la tecnologia che sfrutta l’irraggiamento solare per produrre energia elettrica. Un impianto fotovoltaico può essere progettato, realizzato e gestito per uso domestico, industriale o pubblico. Il pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del Sole. Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%. Il pannello fotovoltaico è composto da "moduli" che sono a loro volta formati da celle: le Celle fotovoltaiche. Queste, irraggiate dai raggi solari, quindi dalla "luce", grazie a processi particolari, generano ENERGIA ELETTRICA continua. Il modulo fotovoltaico è composto da queste celle. Sono collegate fra loro elettricamente "in serie" e vanno quindi a formare una struttura robusta e maneggevole. Il pannello fotovoltaico verrà quindi costituito da più moduli fotovoltaici che verranno montati sulla medesima struttura di sostegno. Ogni pannello fotovoltaico avrà una potenza nominale dettata dal numero e qualità di celle impiegate, ossia dal numero dei moduli fotovoltaici al suo interno. Il "campo fotovoltaico", colpito dalla radiazione solare, produrrà energia elettrica. La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici. Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Simile al modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dalla cella e l 'energia della radiazione solare che investe l'intera sua superficie. Dei molti materiali impiegabili per la costruzione dei moduli fotovoltaici, il silicio è in assoluto il più utilizzato. Questo tipo di pannello fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso.
RispondiEliminaIn pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico. Il lato trasparente è quello che si esporrà al Sole, mentre sullo strato opaco sono fissati dei profili di alluminio per il fissaggio al tetto. Dallo stesso lato partono i due fili che portano la corrente generata dal pannello solare all'impianto di trasformazione. Il silicio viene ottenuto in wafer che vengono in seguito uniti tra loro a formare un modulo fotovoltaico.
Le tipologie costruttive delle celle fotovoltaiche più comuni sono: - Silicio monocristallino: presentano efficienza dell'ordine del 16-17%. Sono tendenzialmente costose e, dato che i wafer vengono tagliati da lingotti cilindrici, è difficile ricoprire con essi superfici estese senza sprecare materiale o spazio. - Silicio policristallino: celle più economiche, ma meno efficienti (15-16%), il cui vantaggio risiede nella facilità con cui è possibile tagliarle in forme adatte ad essere unite in moduli. - Silicio "ribbon" (a nastro): preparate da silicio fuso colato in strati piani. Queste celle sono ancora meno efficienti (13,5-15%), ma hanno il vantaggio di ridurre al minimo lo spreco di materiali, non necessitando di alcun taglio. ------ - Silicio amorfo depositato da fase vapore: hanno un'efficienza bassa (8%), ma sono molto più economiche da produrre. - CIS Hanno un'efficienza fino all'11%, ma il loro costo è ancora troppo elevato. - Celle fotoelettrochimiche: queste celle, realizzate per la prima volta nel 1991, furono inizialmente concepite per imitare il processo di fotosintesi. Questo tipo di cella permette un uso più flessibile dei materiali e la tecnologia di produzione sembra essere molto conveniente. - Cella fotovoltaica ibrida. - Cella fotovoltaica a concentrazione
RispondiEliminaUno dei difetti dei moduli fotovoltaici è il costo ancora molto elevato, probabilmente dovunto soprattutto all' ancora scarsa diffusione di questa tecnologia.
L'energia elettrica prodotta è normalmente a bassa tensione e a corrente continua, quindi per essere utilizzata nella nostra abitazione va trasformata in corrente alternata a 220 Volt: questo viene realizzato attraverso l'uso di uno strumento chiamato 'inverter'. Quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città.
GLOSSARIO Silicio : elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. Monocristallino : materiale in cui il reticolo cristallino è continuo e ininterrotto nell'intero campione, senza bordi di grano, i quali possono avere effetti significativi sulle proprietà fisiche ed elettriche del materiale. Policristallino : solidi composti di molti piccoli cristalli, spesso microscopici, detti cristalliti, di varie dimensioni e orientazioni. Ribbon : Componente composto da una striscia situata nella parte superiore di una finestra che mette in mostra contemporaneamente tutte le funzioni che un programma può compiere. Amorfo : solido in cui non c'è ordine a lungo raggio nelle posizioni degli atomi o delle molecole che lo costituiscono. Inverter : apparato elettronico in grado di convertire una corrente continua in una corrente alternata
RispondiEliminaXhenisa Kamberi 3A
RICERCA SUI PANNELLI FOTOVOLTAICI
RispondiEliminaUn modulo fotovoltaico detto anche pannello fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, che convertono l'energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico. Quest’ ultimo avviene quando il Sole irradia la superficie dei pannelli, producendo così energia elettrica di tipo continuo. L’energia prodotta, tramite appositi inverters, può essere utilizzata immediatamente o può essere immessa sulla rete elettrica. Il modulo può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, ma questa pratica è caduta in disuso a causa del progressivo aumento delle dimensioni dei moduli. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur basandosi entrambi sullo sfruttamento del Sole come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.
L'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico è la cella fotovoltaica. La versione più diffusa, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, che viene ottenuto in wafer . Esse vengono poi unite fra loro a formare i cosiddetti pannelli fotovoltaici detti anche i moduli fotovoltaici.
I pannelli fotovoltaici sono molto utilizzati, poiché il loro impiego è molto flessibile, permettono di ottenere energia elettrica a basso costo, usufruiscono della luce del Sole che è una fonte gratuita ed inesauribile, ed infine i pannelli funzionano durante tutte le ore diurne anche quando il cielo è velato poiché i raggi solari filtrano comunque.
I tipi di silicio maggiormente utilizzati sono :
- silicio monocristallino: presentano efficienza circa del 16-17%. Non è molto economico;
- silicio policristallino: celle più economiche, ma meno efficienti 15-16%;
- silicio " ribbon " o più semplicemente detto a nastro : hanno un’ efficienza del 13-15% ma riducono al minimo lo spreco di materiali;
- silicio amorfo : hanno un'efficienza bassa 8%, ma sono molto più economiche da produrre. Inoltre è più efficiente nell'assorbire la luce solare, ma meno efficace nel raccoglierne la parte infrarossa;
- CIS: basate su strati di calcogenuri : hanno un'efficienza dell’ 11%, ma il loro costo è ancora troppo elevato.
I maggiori tipi di celle sono le seguenti:
- cella fotoelettrochimica: queste celle, realizzate per la prima volta nel 1991, furono inizialmente concepite per imitare il processo di fotosintesi. Però si è scoperto poi , che con il passare del tempo soffrono di problemi di degrado se vengono esposti al calore o alla luce ultravioletta. Nonostante ciò hanno avuto ed hanno tutt’ ora successivamente un grande impatto commerciale grazie anche al basso costo;
- cella fotovoltaica ibrida: combina i vantaggi dei semiconduttori organici e di vari tipi di semiconduttori inorganici;
- cella fotovoltaica a concentrazione: unisce alle tecnologie della cellula fotovoltaica ibrida delle lenti a concentrazione solare aumentandone sensibilmente l'efficienza.
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RispondiEliminaEsistono infine vari tipi di moduli cristallini:
RispondiElimina- silicio monocristallino, in cui ogni cella è realizzata a partire da un wafer la cui struttura cristallina è omogenea (monocristallo);
- silicio policristallino, in cui il wafer non è strutturalmente omogeneo ma costituito da grani localmente ordinati;
- silicio amorfo, in cui gli atomi di silicio vengono deposti chimicamente in forma disordinata detta appunto amorfa. Hanno un’ efficienza meno costante ma ciò non toglie a loro un efficiente mercato;
Ecco le principali tappe della storia del pannello fotovoltaico:
- 1839: Il francese Alexandre Edmond Bécquerel nota che "della corrente elettrica è generata durante alcune reazioni chimiche indotte dalla luce". Scopre così l'effetto fotogalvanico negli elettroliti liquidi.
- 1883: L'inventore statunitense Charles Fritz produce una cella solare di circa 30 centimetri di selenio con un'efficienza dell'1-2 %.
- 1905: Albert Einstein pubblica la sua teoria sull'effetto fotoelettrico che gli porterà il premio Nobel per la Fisica nel 1921.
- 1963: La giapponese Sharp produce i primi moduli fotovoltaici commerciali.
La composizione dei pannelli solari è generalmente la seguente:
nel lato da esporre al Sole il modulo è rivestito con una fibra di vetro, che la protegge dagli urti, seguita dalle cellule fotovoltaiche che appoggiano su un elemento plastico che dà rigidità. Nella parte posteriore si ha infine una cassetta da cui fuoriescono i 2 cavi elettrici (+ e -) provenienti dalle celle.
GLOSSARIO:
1) EFFETTO FOTOVOLTAICO: il fenomeno consistente nell’ insorgenza di una forza elettromotrice in un mezzo investito da radiazioni elettromagnetiche.
2) OPTOELETTRONICA: la scienza che applica all’ ottica procedimenti tipici dell’ elettronica, al fine di creare dispositivi di alta precisione impiegati nel campo delle telecomunicazioni.
3) CELLA FOTOVOLTAICA: dispositivo atto a convertire la luce solare in energia elettrica.
4) ENERGIA SOLARE: fonte di energia prodotta da radiazioni solari.
5) ENERGIA ELETTRICA: energia dovuta al passaggio di correnti elettriche.
6) PANNELLO SOLARE TERMICO: elemento per il riscaldamento che sfrutta l’energia del Sole.
7) SILICIO: elemento chimico (Si) diffusissimo in natura sotto forma di silice o di silicati e ottenibile per riduzione del quarzo ad alta temperatura.
8) WAFER: in elettronica è una piastrina di materiale semiconduttore, elemento di partenza per la realizzazione di un diodo o di un transistor.
9) FOTOSINTESI: sintesi chimica operata dalla luce; è detta clorofilliana nel caso delle piante autonome.
10) RAGGI ULTRAVIOLETTI: radiazioni elettromagnetiche la cui lunghezza d’onda è compresa fra circa 4000 e 1000 angstrom.
11) SEMICONDUTTORE: in fisica è una sostanza solida con caratteristiche di conduzione elettrica intermedie fra quelle dei conduttori e quelle degli isolanti; i semiconduttori presentano l’interessante proprietà di aumentare la propria conduttività all’aumentare della temperatura, a differenza dei conduttori nei quali si verifica l’effetto contrario.
12) MONOCRISTALLINO: costituito da un monocristallo ovvero un individuo cristallino di dimensioni rilevanti.
13) POLICRISTALLINO: costituito da due o più cristalli.
14) AMORFO: senza configurazione o caratteristiche ben precise.
15) SELENIO: elemento chimico di simbolo Se, semimetallo simile allo zolfo con proprietà di semiconduttore, presente allo stato nativo nelle piriti
16) EFFETTO FOTOELETTRICO: perdita di elettroni registrata da gas o superfici metalliche esposte a radiazione luminosa.
17) FIBRA DI VETRO: vetro puro ridotto in fili sottili a fibra lunga, costituente essenziale delle fibre ottiche.
SITI UTILIZZATI:
- http://it.wikipedia.org/wiki/Pannello_fotovoltaico
- http://www.enerpoint.it/solare/fotovoltaico/pannelli-fotovoltaici.php
- http://www.ipannellifotovoltaici.com/pannelli_fotovoltaici.htm
- http://www.ingegneriasolare.it/attivita/fotovoltaico/
SITI CONSULTATI:
- http://web.tiscali.it/ingorrupf/solarefotovoltaico.htm
- http://www.ilportaledelsole.it/
Un modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti. I dispositivi tecnologici che permettono di ricavare energia direttamente dal sole, sono i pannelli solari per produrre acqua calda e i sistemi fotovoltaici per produrre elettricità.Con gli impianti fotovoltaici si riesce a produrre elettricità senza l’impiego di alcun combustibile, con bassa manutenzione e secondo le necessità dell’utente.L’energia irradiata dal Sole, si propaga nello spazio e arriva al suolo con una intensità mediamente pari a circa 1.000 W/m2 , pari a circa 15.000 volte l’attuale consumo energetico mondiale.La quantità di energia solare che arriva sulla superficie terrestre e che può essere utilmente “raccolta” da un dispositivo fotovoltaico, dipende dall’irraggiamento del luogo. - i pannelli al silicio monocristallino sono tuttora i pannelli con la maggior efficienza per unità di superficie, cioè quelli che producono la maggior potenza (Watt) al metro quadro. Per contro sono soggetti ad un significativo calo di corrente in caso di insolazione parziale e/o di ombreggiatura. I pannelli prodotti industrialmente hanno rendimenti del 14-15%, con punte del 18% per alcuni modelli.- i pannelli al silicio policristallino sono molto simili come caratteristiche al silicio monocristallino, con analoghi pregi e difetti, ed un'efficienza leggermente minore (13-14%), che peraltro si ripercuote soltanto in una superficie leggermente maggiore- i pannelli al silicio amorfo hanno efficienza sensibilmente minore dei pannelli al silicio mono/policristallino (6-8%), e quindi a parità di potenza occupano una superficie più che doppia. In compenso sono soggetti ad un minor calo di corrente in caso di insolazione parziale e di ombreggiatura, e quindi ragionando in termini di energia prodotta nell'arco dell'anno, possono talvolta risultare più efficaci del silicio cristallino, se installati in zone con clima poco soleggiato. Inoltre consentono l'esecuzione di pannelli flessibili. Un sistema fotovoltaico è in grado di trasformare, direttamente e istantaneamente, l’energia solare in energia elettrica senza quindi l’uso di alcun combustibile. Esso sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, cioè la capacità che hanno alcuni materiali semiconduttori (principalmente silicio) opportunamente trattati, drogaggio, di generare elettricità se esposti alla radiazione luminosa.Alla base di ogni sistema è il pannello fotovoltaico, ottenuto dal collegamento di più celle. Un insieme di moduli fotovoltaici, collegati opportunamente tra loro, costituiscono il generatore e consentono di ottenere la potenza desiderata dell'impianto.Il trasferimento dell’energia, dal sistema fotovoltaico all’utenza, avviene attraverso l’inverter, un dispositivo necessario a trasformare la tensione continua prodotta in tensione alternata compatibile con la rete elettrica.
RispondiEliminaGLOSSARIO
RispondiEliminaSilicio = elemento chimico metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali, è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, granito e quarzo.
Amorfo = minerale privo di forma cristallina
Optoelettronica = L'optoelettronica è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni
Raffaele Bussetti 3°A
Il pannello fotovoltaico è composto da celle fotovoltaiche in grado di trasformare le radiazioni solari in energia elettrica tramite effetto fotovoltaico, usato come generatore di corrente. Ce ne sono di pressemblati ma visto le grandi dimensioni ormai non si usano molto. Puo’ assomigliare esteticamente al pannello solare ma hanno funzioni diverse nel captare le radiazioni solare e trasformarle in fonte di energia. Il modulo è composto da 36 celle affiancate. La cella è l’elemento base del modulo è formata da una lamina di materiale semiconduttore io più diffuso è il silicio di colore o blu o nero con varie dimensioni. Singolarmente, ogni cella fotovoltaica può produrre circa 1,5 Watt di potenza a una temperatura di 25 °C, celle di piccole dimensioni normalmente dai 4 ai 6 pollici le possiamo trovare per ricaricare calcolatrici ed orologi. I pannelli fotovoltaici si distinguono in base alla loro tecnologia, i principali attualmente sono: Tecnologia al microcristallino e policristallino oppure al silicio amorfo e il Cis , il policristallino è un insieme di cristalli di silicio è considerato meno puro , quindi influisce sul rendimento infatti si aggira solo intorno al 11% a4% non di più. I cristalli di silicio si usano soprattutto su materiali plastici e flessibili per essere modellati e raggiungono al massimo il 6% del rendimento Invece, la tecnologia Cis utilizza al posto del semiconduttore a una miscela di Rame, Indio e Selenite può rendere fino al 18% quindi sarà il nuovo modulo usato in futuro.
RispondiEliminaOgni tipologia di pannello presenta vantaggi e svantaggi:
- i pannelli al silicio monocristallino sono tuttora i pannelli con la maggior efficienza per unità di superficie, cioè quelli che producono la maggior potenza (Watt) al metro quadro. Per contro sono soggetti ad un significativo calo di corrente in caso di insolazione parziale e/o di ombreggiatura. I pannelli prodotti industrialmente hanno rendimenti del 14-15%, con punte del 18% per alcuni modelli.
- i pannelli al silicio policristallino sono molto simili come caratteristiche al silicio monocristallino, con analoghi pregi e difetti, ed un'efficienza leggermente minore (13-14%), che peraltro si ripercuote soltanto in una superficie leggermente maggiore
- i pannelli al silicio amorfo hanno efficienza sensibilmente minore dei pannelli al silicio mono/policristallino (6-8%), e quindi a parità di potenza occupano una superficie più che doppia. In compenso sono soggetti ad un minor calo di corrente in caso di insolazione parziale e di ombreggiatura, e quindi ragionando in termini di energia prodotta nell'arco dell'anno, possono talvolta risultare più efficaci del silicio cristallino, se installati in zone con clima poco soleggiato.
Inoltre consentono l'esecuzione di pannelli flessibili
Uno dei difetti dei moduli fotovoltaici è il costo ancora molto elevato, probabilmente dovunto soprattutto all' ancora scarsa diffusione di questa tecnologia.
RispondiEliminaL'energia elettrica prodotta è normalmente a bassa tensione e a corrente continua, quindi per essere utilizzata nella nostra abitazione va trasformata in corrente alternata a 220 Volt: questo viene realizzato attraverso l'uso di uno strumento chiamato 'inverter'. Quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città.
GLOSSARIO:
OPTOELETTRONICA= L'optoelettronica è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni
SILICIO= elemento chimico metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali, è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, granito e quarzo.
AMORFIO = minerale privo di forma cristallina.
relazione pannelli fotovoltaici
RispondiEliminahttp://www.enerpoint.it/solare/fotovoltaico/pannelli-fotovoltaici.php
Le radiazioni solari possono essere usate non solo per produrre calore ma anche per produrre elettricità in un modo molto pulito e rinnovabile.I pannelli fotovoltaici o meglio detti moduli fotovoltaici consentono di trasformare l'energia del sole in energia elettrica pulita;in un processo chiamato “processo fotovoltaico” cioè la trasformazione dell’ energia del sole all’ interno delle celle fotovoltaiche,sottili fette di silicio sottoposte a complessi trattamenti chimici e fisici,che collegate insieme compongono il modulo fotovoltaico.
http://www.ecoage.it/come-funziona-un-pannello-solare-fotovoltaico.htm
Gli atomi di silicio del pannello solare compongono un reticolato cristallino tridimensionale,in cui ognuno di essi mette in comune uno dei suoi quattro elettroni di valenza. L'elettrone in comune è quello con orbita più esterna mediante il quale avviene la conduzione elettrica. Gli altri tre elettroni con orbita più interna sono invece fortemente legati al nucleo dell'atomo e non partecipano alla conduzione. Allo stato normale gli elettroni esterni si trovano in una fase di valenza e non dispongono dell'energia sufficiente per condurre elettricità. Quando ciò si verifica l'elettrone passa dalla banda di valenza a quella di conduzione ed è libero di muoversi all'interno del reticolato grazie alla stretta vicinanza degli altri atomi di silicio. Nel passaggio di banda lascia dietro di se una lacuna. Il movimento degli elettroni esterni in banda di conduzione e delle relative lacune continua fin quando è presente l'irraggiamento solare.
http://www.ipannellifotovoltaici.com/pannelli_fotovoltaici.htm
Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici si basa sulla capacità di alcuni materiali semiconduttori, opportunamente trattati, di convertire l'energia delle radiazioni solari in energia elettrica in corrente continua.
Uno di questi elementi è il silicio(elemento molto comune in natura ,presente nella sabbia), che compone la cella fotovoltaica. Più celle unite tra loro formano i pannelli fotovoltaici studiati per convertire l'energia elettromagnetica (quella che comunemente chiamiamo "luce") in energia elettrica, sfruttando le caratteristiche chimico e fisiche del materiale siliceo di cui sono composti.
http://www.ingegneriasolare.it/attivita/fotovoltaico/
Un impianto fotovoltaico è costituito da più moduli fotovoltaici, composti a loro volta da celle fotovoltaiche.
Come già detto, i pannelli fotovoltaici (e quindi le singole celle) irraggiati dalla luce solare producono energia elettrica tramite il cosiddetto “effetto fotovoltaico”. Poiché la corrente prodotta è di tipo “continuo” è sempre necessario trasformare la corrente in “alternata” tramite appositi inverters al fine di rendere possibile sia l’utilizzo immediato dell’energia elettrica prodotta dall’impianto sia l’immissione della stessa energia nella rete elettrica. La corrente prodotta dagli impianti fotovoltaici viene misurata mediante due appositi contatori: il primo conta tutta l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico(che verrà totalmente pagata dal GSE), il secondo è solitamente bidirezionale per lo Scambio Sul Posto - SSP, misura cioè sia l’energia immessa dall’impianto nella rete elettrica sia quella prelevata dalla stessa rete.
www.sunpowercorp.it/homes/how-to-buy/learn.../how-solar-works/
Un impianto fotovoltaico residenziale utilizza moduli fotovoltaici per assorbire energia solare e convertirla in elettricità per le esigenze domestiche. Il tipo più comune è un impianto collegato alla rete elettrica: questo vi fornisce energia solare durante il giorno garantendovi la possibilità di sfruttare l'energia della rete elettrica di notte o quando la produzione dell'impianto non è sufficiente per coprire il vostro fabbisogno.
omar toccacieli 3°A 10/02/2013
ecco i il primo sito:http://it.wikipedia.org/wiki/Modulo_fotovoltaico
RispondiEliminaUn modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente prefatto a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.
secondo sito:http://www.ecorete.it/pannelli-fotovoltaici.php
EliminaIl pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del Sole.
Questa è anche la principale caratteristica che lo differenzia dal pannello solare termico che serve invece per produrre acqua calda a scopo sanitario ( igiene personale o lavaggio delle stoviglie ) o per il riscaldamento.
Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%.
L'altro difetto dei moduli fotovoltaici è il costo ancora molto elevato, probabilmente dovuto soprattutto all' ancora scarsa diffusione di questa tecnologia.
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RispondiEliminaIl 3 sito:http://www.energie-rinnovabili.net/pannello-fotovoltaico
RispondiEliminaIl pannello fotovoltaico, o modulo fotovoltaico, è il cuore di ogni sistema di generazione di energia elettrica per conversione diretta della luce solare. Può essere usato per piccolissime applicazioni, con potenze dell'ordine dei millwatt, fino alle centrali elettriche, con potenze di centinaia di kW.
4°sito:http://www.enelgreenpower.com/retail/it-IT/offerta/fotovoltaico/
RispondiEliminaUn impianto fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica.
La tecnologia fotovoltaica permette di trasformare direttamente l’energia solare incidente sulla superficie terrestre in energia elettrica, sfruttando le proprietà del silicio, un elemento semiconduttore molto usato in tutti i dispositivi elettronici.
Installare un impianto fotovoltaico sulla propria casa non è una “spesa” - come comprare un elettrodomestico o un’automobile – ma un investimento.
In termini economici, l’energia prodotta da un impianto fotovoltaico sul tetto di una casa genera ricavi superiori all’esborso necessario per installarlo e mantenerlo.
5°sito:http://www.assolterm.it/index.php?option=com_content&view=article&id=178&Itemid=88
RispondiEliminaIl pannello solare serve a catturare l'energia che giunge dal Sole sulla Terra e ad utilizzarla per produrre acqua calda ad una temperatura che può raggiungere anche 60 -70°C.
L'insolazione dipende dalla nuvolosità e dall'orientamento del pannello rispetto al sole e un pannello riceve più energia solare quando è orientato direttamente verso il sole. Si potrebbe pensare alla possibilità di dotare i pannelli di sistemi ad inseguimento della traiettoria apparente del sole ma, sebbene sia tecnicamente possibile, non è una soluzione valida dal punto di vista economico: il costo dei sistemi di inseguimento e la loro manutenzione non ripagano il beneficio da essi prodotto. Il pannello fisso fornisce la migliore resa se orientato a sud ed è inclinato 10 gradi in meno rispetto alla latitudine del luogo se deve produrre acqua calda, 10 gradi in più se serve per il riscaldamento. L'Italia è un paese con un buon livello di irraggiamento, pari mediamente a 5-6 kwh/mq/giorno, vale a dire che in concreto l'energia solare disponibile su 4mq di pannelli solari è in grado di soddisfare il 70% circa del fabbisogno di acqua calda di una famiglia di 4 persone durante tutto l'anno
GLOSSARIO:
RispondiEliminaSicilio:elemento chimico metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali, è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, granito e quarzo.
Policristallino:Costituita da piu cristallini
I moduli in silicio mono o policristallini rappresentano la maggior parte del mercato; sono tecnologie costruttivamente simili, e prevedono che ogni cella fotovoltaica sia cablata in superficie con una griglia di materiale conduttore che ne canalizzi gli elettroni. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante nastrini metallici, in modo da formare opportune serie e paralleli elettrici. La necessità di silicio molto puro attraverso procedure di purificazione dell'ossido di silicio (SiO2, silice) presente in natura eleva il costo della cella fotovoltaica.
RispondiEliminaSopra una superficie posteriore di supporto, in genere realizzata in un materiale isolante con scarsa dilatazione termica, come il vetro temperato o un polimero come il tedlar, vengono appoggiati un sottile strato di acetato di vinile (spesso indicato con la sigla EVA), la matrice di moduli preconnessi mediante i già citati nastrini, un secondo strato di acetato e un materiale trasparente che funge da protezione meccanica anteriore per le celle fotovoltaiche, in genere vetro temperato. Dopo il procedimento di pressofusione, che trasforma l'EVA in mero collante inerte, le terminazioni elettriche dei nastrini vengono chiuse in una morsettiera stagna generalmente fissata alla superficie di sostegno posteriore, e il "sandwich" ottenuto viene fissato ad una cornice in alluminio, che sarà utile al fissaggio del pannello alle strutture di sostegno atte a sostenerlo e orientarlo opportunamente verso il sole.
Un modulo fotovoltaico è un dispositivo optoelettronico, composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare incidente direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico, tipicamente impiegato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso con il progressivo aumento delle dimensioni dei moduli, che ne hanno di fatto incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma, pur appoggiandosi entrambi sulla captazione dell'energia solare (radiazione solare) come fonte di energia primaria, hanno scopi e funzionamento molto differenti.La cella fotovoltaica o cella solare è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici. Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Analogamente al modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dalla cella e l 'energia della radiazione solare che investe l'intera sua superficie. Valori tipici per gli esemplari in silicio multicristallino comunemente disponibili sul mercato si attestano attorno al 18%. L'efficienza del modulo è sempre minore, come discusso di seguito.
RispondiEliminaGLOSSARIO: Sicilio:elemento chimico metalloide, costituente fondamentale di molte rocce e minerali, è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo Si e come numero atomico il 14. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno, componendone il 27,7% del peso. Si trova in argilla, granito e quarzo.Amorfo = minerale privo di forma cristallina
RispondiEliminaOptoelettronica = L'optoelettronica è quella branca dell'elettronica settore che studia i dispositivi elettronici che interagiscono con la luce e le loro applicazioni
La novità principale introdotta dalla legge nuovo conto energia riguarda il soggetto erogatore del servizio che a partire dal 1° gennaio 2009 è il Gestore dei Servizi Elettrici (GSE).
RispondiEliminaIl Gestore addebiterà al cliente, durante il primo anno di funzionamento dell’impianto fotovoltaico, i consumi presunti calcolati sui dati dei consumi dell’anno precedente senza tener conto della produzione dell’impianto, mentre il saldo energetico sarà effettuato alla fine del primo anno di funzionamento dell’impianto con eventuale credito rimborsato all’utente.
Per gli utenti e i gestori di impianti fotovoltaici è prevista la compensazione tra il valore dell’energia elettrica prodotta ed immessa in rete ed il valore dell’energia elettrica prelevata ed effettivamente consumata i periodi differenti da quello della produzione.
Il criterio per il calcolo della compensazione tiene conto sia della valorizzazione dell’energia immessa, sia degli oneri per l’accesso alla rete.
Nel caso in cui la il saldo energetico sia positivo per l’utente (se cioè si è immessa in rete una quantità di energia elettrica superiore a quella consumata) la sua valorizzazione andrà a costituire un credito negli anni solari successivi, credito valido per sempre.
Per una maggior comprensione di questo argomento così vasto si consiglia la lettura della Guida messa a disposizione dal GSE.
1) Le celle fotovoltaiche collegate tra loro formano un ''modulo''. Un impianto fotovoltaico è un impianto elettrico costituito essenzialmente dall'assemblaggio di più modulo fotovoltaici, i quali sfruttano l'energia solare incidente per produrre energia elettrica mediante l'effetto fotovltaico, della necessaria elettronica ed eventualmente di sistemi meccanici-automatici ad inseguimento solare. La potenza nominale di un impianto fotovoltaico si misura con la domma dei valori di potenza nominale di ciascun modulo fotovoltaico di cui è composto il suo campo, e l'unità di misura è il chilowatt (kw).
RispondiElimina2) Un impianto fotovoltaico è un impianto per la produzione di energia elettrica. La tecnologia fotovoltaica permette di trasformare direttamente l'energia solare incidente sulla superficie terrestre in energia elettrica, sfruttando le proprietà del silicio, un elemento semiconduttore molto usato in tutti i dispositivi elettronici. Installare un impianto fotovoltaico sulla propia casa non è una ''spesa'', ma un investimentp. In termini economici, l'energia prodotta da un impianto fotovoltaico sul tetto di una casa genera ricavi superiori all'esborso necessario per installarlo e mantenerlo.
3) Partendo dal lato da esporre al sole, il modulo di presenta con una fibra di vetro, copertura resistente che lo protegge dagli urti, seguita dalle celle fotovoltaiche che appoggiano su un elemento plastico posteriore che conferisce rigidità al modulo. Una Cornice in alluminio anodizzato (resistente alle corrosioni) chiude il tutto. Nella parte posteriore si ha infine una cassetta da cui fuoriescono i due cavi elettrici (- e +) provenienti dalle celle.
RispondiElimina4) I moduli fotovoltaici non utilizzano nessun combustibile, non producono rumore ne emissioni di gas nocivi per l'ambiente: l'energia solare è pulita, rinnovabile e non inquinante. L'energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico dipende da molteplici fattori, quali la potenza installata, la latitudine l'inclinazione e l'orientamento dei pannelli, gli ombreggiamenti ecc... In condizioni standard, un impianto installato nel nord italia produce mediamente per 1.150 ore all'anno, al centro per 1.250 ore all'anno e al sud per 1.400 ore all'anno.
Ad esempio, un impianto con una potenza di 3kw produrrà:
-Al nord: 3kw x 1.150ore = 3.450 kwh/anno.
-Al centro: 3kw x 1.250ore = 3.750 kwh/anno.
-Al sud: 3kw x 1.400ore = 4.200 kwh/anno.
5) La conversione diretta dell'energia solare in energia elettrica utilizza il fenomeno fisico, tipico di alcuni materiali semiconduttori opportinamente trattati, di genere elettricità se esposti alla tradizione luminosa, denominato effetto fotovoltaico. Quando un raggio luminoso colpisce un sottile strato di questi semiconduttori, i fotoni, le particelle di energia agli elettroni del materiale che creando una corrente elettrica continua. La conversione della radiazione solare in corrente di elettroni avviene nella cella fotovoltaica, costituita da un sottile strato opportunamente trattato di materiale semiconduttore, generalmente silicio, che viene poi assemblato in un'unica struttura: il modulo fotovoltaico.
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