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qualche LINKS sul tema ENERGIA: |
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FOTOVOLTAICO
Cosa è, come funziona un sistema per produrre corrente
elettrica, per il proprio fabbisogno, che chiunque può montare sul tetto di casa.
Pagine tratte dal sito
http://www.leitner-online.it |
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suggerimenti inviati da
ROBERTO TOMESANI
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Bologna
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Il
termine fotovoltaico si spiega (quasi) da solo: é composto dalla
parola greca phos (=luce) e Volt (=unitá di misura della tensione
elettrica). Si tratta dunque della trasformazione di luce in energia
elettrica. |
La storia
Sebbene
 l'effetto fotovoltaico sia stato scoperto già nel 1839,
le prime
applicazioni pratiche nacquero solo negli anni
cinquanta. La FV (fotovoltaica)
venne sviluppata per i primi satelliti, che furono messi in
orbita in quel periodo. Le tradizionali pile, batterie a
combustione e l'energia nucleare non erano adatte alle esigenze
di allora: dopo un breve periodo l'energia immagazzinata si
sarebbe consumata ed il satellite sarebbe divenuto
inutilizzabile.
Con lo sviluppo di celle solari al silicio ad alto rendimento, la FV
si rivelò la soluzione ideale per questo impiego. I vantaggi erano
evidenti:
-
l'inesauribilità della fonte d'energia (il sole)
-
nessuna
produzione di scorie (gas combusti, residui, ecc.)
-
l'assoluta assenza di necessità di
manutenzione dei componenti
-
alta
affidabilità grazie all'assenza di parti in movimento
|
Il
principio
Il
funzionamento di una fotocellula é estremamente semplice: la
luce
irradia la cella e produce una tensione elettrica nei cristalli
di silicio
che
puo' essere prelevata dalla superficie attraverso degli
elettrodi.
Una cella standard (10x10cm), in caso di pieno irradiamento
solare,
fornisce una tensione di ca. 0,5V e una corrente di ca. 3A, vale
a dire una potenza di ca. 1,5W. Per aumentare la potenza le
singole celle vengono assemblate a formare i cosiddetti moduli. |
La
produzione di moduli solari
L'elemento principale delle celle FV é il silicio, che dopo
l'ossigeno é l'elemento più frequente della crosta terrestre. In
natura esso non compare in forma pura, ma sotto forma di
composti insieme ad altri elementi. Per la produzione di celle FV però il silicio deve essere purissimo, ed é proprio la
purificazione il processo più impegnativo e dispendioso. Dalle
purissime barre di silicio vengono tagliati dei dischetti molto
fini che vengono successivamente lisciati mediante levigatura e
trattamento con acido. Un altro metodo consiste nel ricoprire
una piastra di vetro di atomi di silicio attraverso spruzzamento
catodico (silicio amorfo).
Un ulteriore processo prende il nome di 'drogatura'. Consiste
nell'aggiunta programmata di impuritá ai dischetti di silicio
sotto forma di atomi estranei. Il dischetto così trattato può
già essere chiamato cella FV, dato che in questo stato possiede
le proprietà di semiconduttore e in principio può già
funzionare.
Per raggiungere la potenza desiderata e per proteggere le celle
dai fattori atmosferici (vento, neve, pioggia/ghiaccio, ecc.),
esse vengono collegate elettricamente, inserite in un telaio
metallico e protette da una lastra di vetro. |
 I vari
tipi di celle solari
A seconda dei loro processi di produzione, si distinguono i
seguenti tipi di celle fotovoltaiche:
Celle monocristalline (1):
vengono prodotte tagliando una barra monocristallina. Il
vantaggio principale é un alto rendimento (fino al 16%). Questo
tipo di celle é peró molto costoso a causa del complicato
processo di produzione. Le celle di tipo monocristallino sono
caratterizzate usualmente da un'omogenea colorazione blu.
Celle poli(multi-)cristalline
(2): vengono colate in blocchi e poi tagliate a
dischetti. Il rendimento é minore (10-12%), ma anche il prezzo.
Questo tipo di celle é riconoscibile da un disegno ben
distinguibile (a causa dei vari cristalli contenútivi).
Celle amorfe (3):
vengono prodotte mediante spruzzamento catodico di atomi di
silicio su una piastra di vetro. Questo tipo di cella ha il
rendimento minore (ca. 4-8%), ma si adatta anche al caso di
irradiamento diffuso (cielo coperto, ecc.). Le celle cosí
prodotte sono riconoscibili da un caratteristico colore scuro,
inoltre sono realizzabili in qualsiasi forma geometrica (forme
circolari, ottagonali, irregolari, e persino convesse sono
realizzabili). |
Presente e fut uro dell'energia FV
L'energia fotovoltaica é giá oggi una fonte di energia con molti
vantaggi in suo favore: Il
sole é una fonte di energia gratuita e praticamente
inesauribile, non esistono limiti inferiori di grandezza per
impianti FV.
Non é invece realizzabile una centrale nucleare con una potenza
di soli 3kW. Gli impianti FV sono realizzabili a partire da
pochi mW (millesimi di Watt) fino a diversi MW (milioni di
Watt).
Gli impianti possono essere ampliati a piacere, cioé la potenza
di un impianto FV puó essere aumentata anche successivamente
senza grossi problemi (a condizione che sia stato progettato in
modo professionale!).
L'energia fotovoltaica é ecologica perchè non vengono prodotti
gas di scarico o altre scorie, di lunga durata, necessita di
poca manutenzione e strutturalmente semplice, dato che non vi
sono parti meccaniche in movimento. Per potenze ridotte é una
fonte di energia estremamente mobile e di approvvigionamento
energetico decentralizzato, cioé indipendente da crisi
energetiche.
Gli argomenti a sfavore come
i costi elevati e l'ingombro non sono validi:
il prezzo d'acquisto ancora relativamente alto ha un periodo di
ammortamento di pochi anni (sistemi ad isola)
l'ingombro di un impianto FV é per lo meno uguale, se non minore
a quello di altre forme di centrali elettriche a confronto.
Inoltre un impianto fotovoltaico può essere montato su superfici
come tetti, facciate, ecc. |
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I componenti di un impianto
fotovoltaico |
Impianti ad isola
Gli impianti fotovoltaici ad isola funzionano, come fa intuire
giá il nome, indipendentemente dalla rete elettrica pubblica.
Questo tipo di impianto viene dunque impiegato principalmente
per l'alimentazione di apparecchi in zone isolate, o nel caso
sia richiesta grande mobilitá. Per poter disporre di energia
elettrica anche durante le ore notturne l'energia fornita
durante il giorno dai moduli FV viene immagazzinata da
accumulatori.
Un semplice impianto fotovoltaico ad isola é composto dai
seguenti elementi:
1 - Cella
solare:
per la trasformazione di energia solare in energia elettrica.
Per ricavare più potenza vengono collegate tra loro diverse
celle.
2 -
Regolatore di carica:
é un apparecchio elettronico che regola la ricarica e la scarica degli accumulatori. Uno dei suoi compiti é di
interrompere la ricarica ad accumulatore pieno.
3 -
Accumulatori:
sono i magazzini di energia di un impianto fotovoltaico. Essi forniscono l'energia elettrica quando i moduli non sono
in grado di produrne, per mancanza di irradiamento solare.
4 -
Invertitore:
trasforma la corrente continua proveniente dai moduli e/o dagli accumulatori in corrente alternata convenzionale a
230V. Se l'apparecchio da alimentare necessita di corrente continua si puó fare a meno di questa componente.
5 -
Utenze:
apparecchi alimentati dall'impianto FV.
Spesso vengono impiegati anche degli impianti composti. Per
esempio impianti fotovoltaici in combinazione con gruppi elettrogeni a motore Diesel. In questo caso l'impianto FV
fornisce la potenza base utilizzata di solito. Per consumi elevati a breve durata (o in caso si emergenza) viene
inserito il gruppo elettrogeno. |
Impianti a immissione in rete
Gli impianti FV a immissione in rete possono essere definiti
come centrali elettriche. Essi infatti forniscono l'energia
solare trasformata direttamente alla rete pubblica di
distribuzione dell'energia elettrica. Questi tipi di 'centrali',
contrariamente ad altri tipi, sono giá oggi realizzabili in
forma ridotta (potenza di pochi watt) fino ai grandi impianti
(potenza di diversi megawatt). Un impianto FV a immissione in
rete é principalmente composto dai seguenti componenti:
1 -
Cella solare:
per la trasformazione di energia solare in energia elettrica.
Per ricavare più potenza vengono collegate tra loro diverse
celle.
2 -
Invertitore:
trasforma la corrente continua proveniente dai moduli in
corrente alternata convenzionale a 230V di tensione. Questo
adattatore é assolutamente necessario per il corretto
funzionamento delle utenze collegate e per l'alimentazione della
rete.
3 -
Quadro elettrico:
in esso avviene la distribuzione dell'energia. In caso di
consumi elevati o in assenza di alimentazione da parte dei
moduli FV la corrente viene prelevata dalla rete pubblica (4).
In caso contrario l'energia FV eccedente viene di nuovo immessa
in rete. Inoltre esso misura la quantitá di energia fornita
dall'impianto fotovoltaico alla rete.
4 -
Rete:
allacciamento alla rete pubblica dell'azienda elettrica.
5 -
Utenze:
apparecchi alimentati dall'impianto FV. |
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| RASSEGNA STAMPA |
Da La
Gazzetta del Mezzogiorno del 14 gennaio 2004
L'utilizzo di pannelli fotovoltaici coprirà il fabbisogno degli
edifici pubblici
Salandra di dice pronta a utilizzare l'energia solare
http://www.gdmland.it/quotidiano/1401/GAZZ_MATERA/MT01/A04.asp
SALANDRA Il Comune produrrà
energia elettrica. Come? Con l'utilizzo di pannelli fotovoltaici.
L'energia prodotta servirà a coprire il fabbisogno dei consumi
elettrici all'interno della comunità salandrese.
In particolare, il progetto, nato da un'idea del sindaco Giovanni
Moramarco, è volto a garantire l'elettricità a tutti gli edifici
pubblici di proprietà del Comune: dagli edifici scolastici alla sede
municipale.
«La gara - spiega il primo cittadino - è stata già espletata. Nei
prossimi giorni saranno eseguiti i primi lavori per la realizzazione
dell'impianto fotovoltaico, «Grid Connected» presso l'edificio della
locale scuola elementare». L'innovativa opera pubblica sarà eseguita
per un importo complessivo di 139 245 euro, di cui 94940, pari al 75
per
cento della somma, in conto capitale della Regione; la restante
somma, pari a 44305 euro, sarà fronteggiata dalla locale
Amministrazione comunale con una contrazione di un mutuo con la
Cassa Depositi e Prestiti, per l'utilizzo delle fonti rinnovabili di
energia e il risparmio energetico nel settore dell'edilizia. I
lavori saranno svolti a cura della ditta materana, «Zagaria
Vincenzo» che si è aggiudicato l'appalto a conclusione di una
pubblica gara. Giacomo Amati |
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