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Inclinazione Pannelli Solari In Estate ed Inverno

I pannelli solari, ma anche quelli fotovoltaici utilizzano l’irradiazione solare per produrre energia, sia termica che elettrica. Non vengono colpiti solo dal raggio solare, ma anche dal riflesso delle superfici che ci sono intorno. Dobbiamo quindi posizionare ed inclinare il pannello in modo che il sole lo investa tutto il giorno e nel modo giusto.

I raggi solari “dovrebbero” colpirlo in maniera perpendicolare , il raggio dovrebbe “creare” un angolo di 90 gradi fittizio sulla superficie, per massimizzare la produzione. Non è sempre possibile e vi spieghiamo il perchè:

il sole cambia posizione nel cielo non solo a seconda dell’ ora, ma anche della stagione. Facciamoci caso, d’inverno è piú basso, d’estate si trova piú in alto. Se avete un pezzo del giardino in ombra guardate come la stessa si formi in modo differente in estate o inverno. 

Quindi alle ore 10 il sole si trova in un posto e alle 17 da un’altra parte. Il sole il 2 febbraio alle ore 10 si trova in una posizione, il 2 giugno alle ore 10 in un’altra.

inclinazione-pannello

La posizione corretta di un pannello solare

i pannelli solari vanno esposti verso sud, sud-est e devono essere privi di ombreggiatura per tutto il giorno e per tutto l’anno.

Potrebbe essere necessario apportare modifiche a questa situazione. Ad esempio, se si hanno alberi ad est ma non ad ovest, potrebbe essere meglio orientare i pannelli solari leggermente verso ovest. Oppure se hai spesso nuvole nel pomeriggio, ma non al mattino, potresti puntare leggermente i pannelli verso est.

I calcoli presuppongono anche che tu sia vicino al livello del mare. Ad altitudini molto elevate, l’angolo ottimale di inclinazione, ne parleremo subito dopo, potrebbe essere leggermente diverso.

Se stai stimando la produzione di energia, ricorda che anche la temperatura influisce sull’efficienza dei pannelli fotovoltaici. Producono meno energia a temperature più elevate. I moduli variano la loro produzione, quindi è necessario contattare il produttore del pannello per le loro specifiche.

Quindi in fase di progettazione è fondamentale prevedere se si creino dei coni d’ombra, specie in inverno quando il sole è piú basso. Eventuali facciate di edifici o alberi che in estate non danno problemi in inverno potrebbero ombreggiare qualche modulo e abbassare notevolmente la produzione di energia elettrica.

L’inclinazione corretta

Apriamo una parentesi: non essere ossessionato dalla ricerca dell’ inclinazione perfetta perchè una variazione di pochi gradi farà ben poca differenza nell’energia prodotta.

Grande differenza la fa un eventuale INSEGUITORE SOLARE, un motore montato sul supporto dei pannelli che li fa ruotare inseguendo il sole. Ma si tratta di una soluzione molto costosa.

Ecco perchè la maggiorparte dei sistemi solari e fotovoltaici sono fissi, tranne magari i pannelli solari per camper o barche che possono essere spostati prendendo il massimo irraggiamento solare. Potremmo allora trovare una via di mezzo, ovvero variare l’inclinazione del pannello due volte l’anno, in autunno ed in primavera. Questo comporterebbe un aumento della produzione.

Piú facile a fare un’operazione del genere su impianti a terra, montati su un giardino che quelli su tetto. Impossibile nel caso di un impianto fotovoltaico integrato architettonicamente, un esempio classico le tegole fotovoltaiche che hanno sostituito i coppi.

la formula matematica per l’inclinazione perfetta dei pannelli

c’è una formula piuttosto precisa che ci permette di conoscere l’inclinazione esatta, basta avere i dati della latitudine del luogo dove è montato l’impianto.

Per trovare la latitudine basta ANDARE SU GOOGLE MAPS. Cliccate sul punto dove andrà montato l’impianto e con il tasto destro del mouse fate “che cosa c’è qui”. Sotto ci saranno le COORDINATE.

Ora moltiplicate questo valore per 0.76 e aggiungete 3,1 gradi.

  • ESEMPIO: pannelli solari montati a Napoli che ha una latitudine di 40.852926. 40.852926 x 0.76= 31.04 + 3.1 = 34.1. I pannelli solari o fotovoltaici a Napoli vanno inclinati di 34 GRADI

Questo è il valore ottimale generico, che cerca di sfruttare il periodo estivo quando c’è una maggiore insolazione e pannelli producono di piu’.

Spostandoci al nord ITALIA la latitudine sale, andando verso sud la latitudine scende. La latitudine di MILANO è 45.4, quella di Palermo 38.14.

Cosa succede in inverno? Secondo voi i pannelli vanno alzati, parliamo di inclinazione rispetto al terreno, o abbassati? Provate a riflettere un pochino, è semplice.

Ve lo diciamo noi, in inverno il sole è piú basso e quindi i pannelli fotovoltaici devono “alzarsi” rispetto al terreno.

Quindi se state cercando la giusta inclinazione di un pannello solare in inverno che deve riscaldare la vostra SERRA il pannello può arrivare anche a 50 gradi. Insomma ad occhio nudo è facile anche percepirlo.

Aumentare il Rendimento dei Pannelli Solari Come si Fa?

Un impianto fotovoltaico, lo sappiamo tutti, produce energia elettrica tramite la luce del sole. E’importante pero’ sfruttarne appieno le sue potenzialità’ per incrementare il rendimento. Un impianto in efficienza significa piú energia elettrica prodotta, o piú acqua calda se si tratta di solare termico e maggiore guadagno o risparmio per noi.

E’possibile incrementare la produzione di un impianto solare e fotovoltaico? Se si’ in che modo? Cerchiamo di darvi una serie di consigli per rendere il vostro sistema più’produttivo ed efficiente.

Esposizione corretta

I pannelli fotovoltaici hanno bisogno di più luce possibile. Con più intensità i raggi del sole colpiscono il modulo e maggiore sara’ la produzione. Quindi il primo consiglio che vi diamo e’ quello di esporli in maniera ottimale a sud-sud est. Verificate che non ci sia nemmeno un fascio d’ombra sul vostro impianto. Questa cosa potrebbe accadere quando un sistema è stato mal progettato. Solitamente gli impianti fotovoltaici vengono montati durante la bella stagione, quando il sole e’alto. D’inverno pero’ la stella piu’ luminosa e’piu’ bassa e potrebbe incontrare degli ostacoli non previsti che creano zone d’ombra.
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Un’ombra,anche su un solo modulo, potrebbe limitare ed abbassare le prestazioni di tutta la stringa a cui e’collegato. Quindi attenzione e rimuovete l’ ostacolo che crea il problema. Se non potete eliminarlo provate, ove possibile, a spostare l’oggetto che si frappone tra modulo e sole.

Ombreggiatura parziale: se l’ombra di un palazzo, di un albero, ma anche di qualcosa di più fino come un ramo o di un altro pannello colpisce una parte del modulo fotovoltaico e diminuisce così l’irraggiamento, erroneamente pensiamo che avremo un decadimento dell’ energia elettrica prodotta proporzionale alla parte in ombra, non è così. Una piccola ombra può azzerare completamente il rendimento perché le cellule sono collegate in serie, spengendone una si può spengere tutto il circuito, un po’ quello che accade nelle lucine di un albero di Natale quando se ne brucia una. Ecco perchè è meglio utilizzare i pannelli collegandoli in stringhe diverse, almeno in caso di oscuramento salveremo la stringa di collegamento non colpita.

Inclinazione

il sole, per avere la massima efficienza nella produzione, deve colpire il pannello in modo perpendicolare. Abbiamo realizzato un articolo apposito :

inclinazione pannello solare

Andate a leggerlo perchè è importante. L’inclinazione varia a seconda della latitudine in cui vi trovate, Roma, Milano o Catania hanno latitudini diverse e anche a seconda della stagione. In estate potrebbe andar bene 30 gradi di inclinazione, in inverno bisogna alzare il pannello da terra perchè il sole è piú basso.

Se volete ottimizzare al massimo la produzione potete montare i moduli su un inseguitore motorizzato che li espone in maniera perpendicolare al sole seguendo la sua ellisse. Questa soluzione viene utilizzata per i moduli a concentrazione che dispongono di uno specchio che concentra la luce del sole in un spicchio di celle per aumentarne la produzione.

Pulizia dei pannelli


Pulite costantemente i moduli. Il vetro che ricopre le celle si sporca a causa delle piogge,specialmente quando cade sabbia, del vento ma soprattutto del guano degli uccelli. Anche in questo caso le prestazione dell’impianto ne risentono e ciò fa abbassare la produzione. Dotatevi di una spugna bagnata o leggermente detersa con pulivetro. Se i vostri moduli sono difficilmente raggiungibili comprate una stecca che si allunga e all’estremita’ sistemate la spugna.

Tenete un rendiconto della produzione giornaliera di energia elettrica in modo da avere una media delle prestazioni dell’impianto. Se dovesse esserci un problema improvviso, un calo, potete intervenire in maniera tempestiva per ripristinare un eventuale guasto.

Pannelli ad alto rendimento

Un ulteriore consiglio per incrementare la produzione e’quello di usare pannelli ad alta efficienza. I moduli Sunpower e i Sanyo-Panasonic sono i migliori in assoluto. Costano di piu’ ma il loro rendimento e’del 20 percento contro una media del 13-15 percento di pannelli di altra marca.

Inverter corretto

Quando si pensa a come aumentare il rendimento dei pannelli solari fotovoltaici tutti si concentrano sul modulo stesso. Si calcola la sua efficienza in base alle specifiche tecniche della casa produttrice, si controlla l’orientamento, l’inclinazione ecc, è raro invece che ci si concentri sulle apparecchiature che fanno da contorno ai pannelli fotovoltaici. Un dispositivo molto importante per ottenere il miglior rendimento possibile è l’Inverter (i prezzi sono circa di 0,5 euro per watt) , ma soprattutto è una buona progettazione che fa la differenza.

A cosa serve l’Inverter in un sistema con pannelli fotovoltaici:
la sua funzione principale è quella di convertire la corrente continua prodotta dalla cella in quella alternata che gli apparecchi elettronici/elettrici utilizzano nelle normali case. Ma un inverter non si limita solo a “convertire”. Permette di regolare la quantità di corrente da gestire in modo che venga massimizzata la potenza dei pannelli. Cio è un compito difficile per diversi motivi :

mancata corrispondenza elettrica: ogni pannello fotovoltaico ha la sua curva I-V che non rimane costante, ma varia al variare delle condizioni di irraggiamento solare. Solitamente l’inverter risponde in maniera ottimale solo a valori medi della curva I – V. Di conseguenza preleva troppa poca corrente per alcuni pannelli e troppa per altri riducendo la loro potenza di diversi punti percentuali.

Temperatura eccessiva

Fluttuazioni di temperatura: con l’incremento della temperatura solare la tensione di picco dei pannelli diminuisce di circa 0,1 Volt per grado. Questo non è un problema se l’Inverter ha una ampio range di tensione che può gestire. Se ciò non accade e le oscillazioni di temperatura fanno andare la tensione fuori dagli estremi di gestione dell’Inverter, l’energia fuori da questo intervallo andrà quindi persa.

Danni o furti: se un pannello si rompe o viene rubato possiamo far saltare l’intera stringa a cui tutti gli altri moduli sono connessi. Quel che è peggio, non si può semplicemente sostituire il pannello perso con un altro modello, è necessario utilizzare quello originale, che aveva le stesse caratteristiche, altrimenti si creerà una mancata corrispondenza elettrica.

Che cos’è una centrale elettrica virtuale

Si chiamano Virtual Power Plant – o VPP , centrali elettriche virtuali ovvero sistemi di batterie separati in grado di agire come se fossero uno.

Ciò consente all’operatore di una VPP di alto livello di farle funzionare come se fossero un’unica grande centrale elettrica. Una VPP può:

  • Vendere energia solare immagazzinata nella rete.
  • Far guadagnare sull’energia venduta
  • Ottimizzare la produzione in base agli assorbimenti elettrici

Queste sono tre cose che una batteria di casa normalmente non può fare perchè magari sotto dimensionati, quindi una VPP ha il potenziale per rendere i sistemi di batterie domestiche molto efficienti.

I VPP sono disponibili in due tipi fondamentali:

  • Azienda di proprietà: una società come Tesla possiede il sistema di batterie POWERWALL che vende ai privati o alle aziende
  • Proprietà privata: si paga per un sistema di batteria e si sceglie di aderire a un VPP in cambio di una qualche forma di compensazione.

Tesla sta sperimentando diverse VPP nel mondo, specie in Australia. Gli inquilini non pagano nulla per questo e ricevono bollette dell’elettricità che sono circa il 30% in meno rispetto a quello che pagavano prima. Tesla possiede l’elettricità generata e controlla l’uso della batteria per massimizzare la quantità di denaro che possono ricavare dal proprio VPP.

Il nuovo governo statale sta sovvenzionando 40.000 sistemi di batterie compatibili con VPP e questo ha danneggiato un po’ il business di Tesla.

In Italia il primo operatore che propone VPP è Next Kraftwerke GmbH,  operatore tedesco che connette circa 5140 unità di produzione per una potenza di oltre 4032 MW.

Sistemi di batterie di proprietà privata

Al momento, se vuoi unirti ad una VPP, è probabile che dovrai farlo acquistando il tuo sistema con accumulo fotovoltaico. In questo momento puoi comprare ad esempio i sistemi con batterie della Sonnen che sono piu’ economici. Ovviamente dovrai mettere in rete la tua energia elettrica e quindi consorziarti con altre persone , case o condomini che sono vicino a te.

Con la proprietà privata acquisti la batteria e ricevi un incentivo finanziario per entrare in una centrale elettrica virtuale. In Italia ancora non è disponibile il sistema, controllate su SONNEN FLAT le nazioni in cui si puo’ fare.

A seconda delle circostanze, può essere molto meglio che pagare normalmente l’elettricità della rete. Nelle attuali prove, i rivenditori di energia elettrica sovvenzioneranno pesantemente il costo del sistema di batterie in cambio di un controllo occasionale. Conosco una persona che fa parte del processo AGL VPP e dice che non usano mai la sua batteria. Ma è una prova quindi è possibile che faccia parte di un gruppo di controllo.

SA Sussidio batteria + VPP Trial Subsidy = Batterie fotovoltaiche poco costose
Il sussidio per la batteria del Sud Australia può essere applicato alle batterie già sovvenzionate come parte degli studi VPP e quindi potrebbe essere possibile ottenerle a basso costo a gennaio, quando i sistemi di batterie diversi da Sonnen possono ricevere il sussidio. Approfondirò questo e ti faccio sapere che tipo di offerte sono disponibili.

Spoiler From Finn: Se l’offerta LG Chem + SolarEdge di AGL ottiene l’approvazione per il sussidio SA e se ne lasciano a gennaio, dovrebbe essere gratuito. Se il Powerwall 2 viene aggiunto come batteria approvata sotto il sussidio SA, allora si dovrebbe essere in grado di averne uno completamente installato da Simply Energy per $ 1.299 da gennaio . È un piuttosto buono affare stupefacente.

Ci sono tre modi in cui le centrali elettriche virtuali possono far guadagnare:

  • Arbitraggio elettrico: si tratta dell’ l’acquisto di elettricità quando il prezzo è basso e la rivendita quando è alto.
  • Servizi ausiliari: le centrali elettriche virtuali possono essere pagate per fornire servizi che stabilizzano la rete in momenti di grande domanda elettrica, ad esempio nei mesi estivi.

Impianto Fotovoltaico Fai da te come realizzarlo con Poco

In tempi in cui l’energia elettrica diventa sempre piú costosa in molti hanno pensato a come produrla da soli. Sappiamo piú o meno tutti che sul nostro pianeta disponiamo di una fonte di energia pressochè inesauribile, ovvero il sole. Può essere sfruttata per produrre elettricità tramite il fotovoltaico.

Una cella solare è l’elemento fondamentale di un modulo solare fotovoltaico, un dispositivo che converte la luce in elettricità. Le celle sono realizzate in uno speciale materiale semiconduttore inserito tra i contatti metallici sotto uno strato di vetro antiriflesso. Il semiconduttore è appositamente realizzato per essere sensibile all’effetto fotoelettrico e risponde alla luce rilasciando un flusso di elettroni. Il movimento di questi ultimi da vita all’ energia elettrica utilizzabile in casa. Questo a grandi linee il funzionamento di un impianto.

sistema fotovoltaico fai da te

Come possiamo farlo da soli? Ci sono due strade:

  • ci affidiamo a professionisti installatori
  • facciamo tutto da soli

Siamo obbligati a prendere in considerazione la prima opzione se vogliamo reimmettere nella rete elettrica l’energia che non consumiamo durante il giorno. Questo è utile se abbiamo intenzione di partecipare allo “scambio sul posto”. Il metodo messo a punto dal Gestore Energetico Italiano fa sì che l’elettricità che non usiamo viene dal lui acquistata.

Ovviamente la rivenderà a terzi concedendoci un credito. Questa somma di denaro possiamo spenderla per acquistare elettricità la notte, visto che un impianto fotovoltaico in assenza di luce solare non produce. Ovviamente il GSE vuole guadagnarci e lo “scambio” non sarà mai alla pari, ma comunque facciamo in modo di non buttare via l’elettricità il giorno.

Se invece vogliamo completamente essere autonomi energeticamente, non c’è bisogno di professionisti e pratiche burocratiche. Potremmo anche realizzare un impianto che corre parallelo a quello principale di casa sfruttabile per alcuni scopi, come l’alimentazione di una parte dell’ abitazione.

Cosa ci serve

  • moduli fotovoltaici (producono energia elettrica e vanno esposti al sole)
  • inverter (trasforma l’energia prodotta da continua ad alternata per essere usata su tv, pc, apparati elettronici ecc)
  • cavi
  • staffe per il supporto dei moduli
  • contatori energetici
  • batterie (se vogliamo stoccare l’energia prodotta con un impianto ad accumulo)
  • regolatore di carica (per non bruciare le batterie)

Prezzi dei componenti

I moduli fotovoltaici vanno esposti al sole, verso sud con un’inclinazione di 30 gradi. Non devono presentare ombreggiature durante il giorno.

I moduli

Ci sono molti tipi di moduli che possiamo comprare e i prezzi dei pannelli solari sono scesi molto. Quelli cinesi costano poco e sono ottimi in termini di prestazioni con rendimento che arrivano anche al 18%. Quelli giapponesi come Sunpower e Panasonic costano di piú ma vi fanno produrre piú energia elettrica nell’ anno a parità di potenza installata.  Attualmente i prezzi di un modulo sono intorno ad 0,9 euro per watt, anche meno se ne comprate in grandi quantità. Quindi un modulo da 300 watt da 60 celle a 24V o 12 V, lo trovate tranquillamente a 250-300 euro.

L’inverter

è un piccolo apparecchietto che converte l’energia elettrica prodotta a 24V o 12V in 220-230V. Costa circa 30 centesimi di euro per watt, quindi uno che supporta un Impianto da 3 Kw MONOFASE costa circa 900 euro.

Sistema di monotoraggio

un piccolo apparecchio collegato in rete che si collega al wifi di casa che tiene sotto controllo il funzionamento e la produzione di un impianto fotovoltaico. Molto utile per intervenire in caso di guasto.

Sistema di accumulo

se vogliamo essere energeticamente liberi dobbiamo “stoccare” l’energia prodotta durante il giorno, ovvero la conserviamo in batterie. Quelle aglio ioni di litio sono le stesse che utilizziamo nei nostri smartphone, laptop e altri device elettronici. Un sistema da 4000 watt utile per un impianto da 3 Kw costa circa 2000 euro, molto meno se ci riferiamo ad un impianto da 1 Kwp.

Possiamo usare anche le care e vecchie batterie piombo acido , quelle delle auto per dirla tutta, costano poco, ma ovviamente sono meno efficienti. Però se il nostro fotovoltaico fai da te ci serve solo per alimentare la luce elettrica per l’illuminazione, le batterie piombo acido vanno benissimo e costano poco.

Il regolatore di carica è necessario per impianti con batterie agli ioni di litio, regola la carica della batteria per far sì che le stesse non si brucino.

Come realizzarlo

Dobbiamo collegare in serie i moduli. Il polo positivo deve essere collegato saldato al polo negativo del modulo successivo (guarda lo schema della foto). Fatelo per tutte le celle necessarie per raggiungere una tensione di 12 o 24 volt. Hai soltanto bisogno di un minimo di 12 volt per avviare un inverter da 12 V per generare 110/220 V CA o caricare le batterie da 12 V. Il collegamento della cella in serie aumenterà la tensione.

Se vogliamo collegare i pannelli fotovoltaici in parallelo, è importante che tutti abbiano lo stesso valore nominale di tensione, ma non è necessario che abbiano lo stesso valore di ampere.

Collegare insieme i pannelli solari per formare array più grandi non è poi così complicato. Quante serie o serie di pannelli paralleli che compongono per matrice dipende da quale quantità di tensione e corrente si vuole ottenere. Se si sta progettando un sistema di ricarica della batteria da 12 volt rispetto al cablaggio parallelo è perfetto. Se stai guardando un sistema con una rete ad alta tensione, probabilmente meglio scegliere una serie o una combinazione parallela in serie a seconda del numero di moduli fotovoltaici che hai a disposizione.

Ma per un semplice riferimento in merito a come collegare i pannelli solari insieme in configurazioni di cablaggio in parallelo o in serie, ricorda che il cablaggio in parallelo = più ampere e il cablaggio in serie = più tensione, e con il tipo giusto e la combinazione di pannelli solari puoi Alimenta praticamente tutti i dispositivi elettrici che puoi avere nella tua casa.
schema fotovoltaico fai da te

Tra inverter e moduli ci sono i fusibili o “breaker” che interrompono il circuito in caso di sovratensione.

Ora la parte più difficile della costruzione del sistema fai da te, quella che richiede maggiore cura e serietà nella qualità del lavoro svolto, è il collegamento del pannello a un pacco di batterie e quindi a un inverter. Fatti aiutare da un elettricista, specialmente nella parte che riguarda il regolatore di carica e le batterie.

 

Riferimenti:

l’Eco bottega http://blog.lecobottega.it/2017/07/27/fotovoltaico-fai-da-te-come-fare-costi-e-normativa/

GSE scambio sul posto: https://www.gse.it/servizi-per-te/fotovoltaico/scambio-sul-posto

Mappa irradiazione solare in Italia: http://www.solaritaly.enea.it/

 

Acquisto dei Pannelli Fotovoltaici Cose da sapere Prima

Abbiamo un’area a disposizione ed abbiamo deciso di installare un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica. Prima di procedere all’ acquisto è bene saperne di piú sulle caratteristiche dei vari moduli presenti in commerci, sulla migliore soluzione per le nostre esigenze e sul modo in cui devono essere montati. Qui di seguito troverete consigli e spunti per arrivare preparati davanti ad un installatore o ad una ditta che vi proporrà il preventivo giusto.

E’ bene subito sapere che gli installatori di pannelli solari non li producono, ma li acquistano all’ ingrosso da terzi oppure dal produttore. Quando elencano le caratteristiche dei moduli che dovranno montare facciamo attenzione a:

  • Il tipo di cella solare
  • Classe di efficienza solare
  • Orientamento del nostro tetto o giardino

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Tipi di celle solari

i moduli non sono tutti uguali. I tre principali tipi sono a:

  • Celle in silicio monocristallino
  • Celle di Silicio Policristallino
  • Celle a film sottile (thin film)

I moduli con le celle di silicio policristallino sono i più efficienti, ma anche i più costosi.  Le Celle in silicio monocristallino sono create da un singolo cristallo di silicio, e di solito sono tagliate in piccole fette, poi assemblate in moduli.

Quelle a silicio policristallino sono le più comuni e hanno rendimenti superiori, anche se di poco, rispetto ai monocristallini.

pannelli a film sottile sono formati da un rivestimento di una miscela di silicio su un materiale flessibile. Questa soluzione è ideale per coloro che cercano un’integrazione architettonica totale, ad esempio scegliendo la soluzione delle tegole fotovoltaiche che si sostituiscono completamente ai coppi dei tetti.

Hanno un ‘efficienza piú bassa rispetto a quelli in silicio (una media del 9% contro il 15%), ma costano il 20% in meno. Ovviamente per produrre la stessa quantità di energia elettriche di un policristallino avremo bisogno di piú spazio.

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Rendimento dei moduli

Anni di ricerca tecnologica hanno creato celle solari più efficaci, che ci permettono di convertire una maggiore quantità di corrente elettrica dall’irradiazione solare.

Il rendimento o l’efficienza di un modulo solare indica quale è la percentuale di energia solare assorbita che è in grado di essere convertita in elettricità .

La maggior parte dei pannelli fotovoltaici residenziali offrono rendimenti compresi tra il 13 ed il 16%. Quelli ad alta efficienza come Sunpower e Panasonic arrivano al 20-21%, ma costano ovviamente di piú. Alcune marche di moduli fotovoltaici cinesi costano poco ed arrivano anche al 17%.

L’ efficienza di un modulo può essere influenzata da una serie di fattori esterni, tra cui la polvere, lo sporco, e tutto ciò che potrebbe bloccare che la luce colpisca le celle solari. I pannelli solari in genere richiedono poca manutenzione, ma se notiamo un calo di rendimento, verifichiamo se si sono sporcati, se c’è stato un improvviso ombreggiamento. Vedi l’articolo come aumentare il rendimento dei pannelli fotovoltaici.

Orientamento dei Pannelli

In Italia il sole segue un percorso meridionale. Ciò significa che i pannelli solari funzionano meglio sui tetti che sono orientati verso sud ed alcuni sistemi potrebbero perdere in efficienza anche quando sono affacciati a sud-est o a sud-ovest. Per incrementare il rendimento possono essere montati su un inseguitore elettrico che si muove seguendo il sole, ma i prezzi di installazione si alzano.

Quando anche solo una cella solare sul vostro pannello è esposta all’ombra, si può avere una riduzione fino al 50% dell’ efficienza di tutto il modulo. Questo significa che ovunque voi installiate i pannelli solari, è necessario essere consapevoli della presenza di alberi, camini, o parti di tetto che potrebbe bloccare i raggi solari durante il giorno.

I Pannelli Solari si Usurano?

I pannelli solari sono molto resistenti. Rispetto ad altre fonti di energia, si usurano molto lentamente. La loro efficacia diminuisce di circa lo 0,7-0,8% all’anno. I produttori garantiscono a 20 o 25 anni che il rendimento non scenda al di sotto dell’ 80%. La loro vita comunque va oltre i 20 anni.

Ci sono due fattori che oltre alla normale usura, possono compromettere il buon funzionamento:

Brillamenti solari: il sole emette, raramente, delle radiazioni eccessive che possono danneggiare i circuiti elettronici all’interno dei pannelli. Per fortuna sono fenomeni rari.

Micrometeoriti: minuscoli frammenti di roccia e altri detriti spaziali che fluttuano nello spazio possono graffiare o rompere i vetri dei pannelli solari. Anche questo è un fenomeno raro.

Dimensionamento e progettazione

Quando si progetta un sistema, la prima cosa che un installatore professionista fa è calcolare lo spazio che ha a disposizione per montare i pannelli.

I moduli vanno orientarti, ove è possibile, a sud con un’inclinazione di circa 30 gradi. Anche se può essere visibile tutto il giorno, la massima insolazione si ha alle 12, tra le 10 e le 14 del pomeriggio produciamo tantissimo.

Per ogni Kwp abbiamo bisogno di uno spazio compreso tra 7 ed 8 mq. Al Nord Italia 1 Kwp produce circa 1200 Kilowatt l’anno, se ben orientato, 1300 al centro e 1400-100 al sud.

I prezzi

il costo dei moduli fotovoltaici è sceso tantissimo, arrivando sotto 1 euro per watt. Significa che un impianto da 3 Kwp costa circa 3000 euro, solo per i moduli, c’è da aggiungere 1500 euro per l’inverter (apparecchio che serve per trasformare la corrente da continua ad alternata), staffe, cavi e la manodopera per il montaggio. Arriviamo a 5000-6000 euro.

 

La durata dei Pannelli Solari

I pannelli solari utilizzati per l’installazione di impianti fotovoltaici non sono eterni. Il loro degrado, anche se lento, è inesorabile. Come tutte le cose nulla è eterno, ma spesso ci si chiede quanto possa essere la loro durata, quanti anni di buon funzionamento aspettarsi, a che livelli, se il rendimento viene compromesso nel corso del tempo.

Per rispondere a queste domande partiamo da un fatto tangibile, dalla garanzia offerta dai produttori che può essere un buon punto di riferimento.rendimento pannelli solari

Quasi tutti i moduli hanno una garanzia per difetti sul prodotto di 10 anni. Sia che si tratta di quelli ad alto rendimento come Sunpower e Sanyo, sia che si opti per l’acquisto di un prodotto economico, magari di manifattura cinese come i Trina, Yingli oppure Suntech. Significa che entro questo arco di tempo il malfunzionamento è protetto e ci si può rivolgere al produttore, anche in caso di microfessurazioni, ovvero quel fenomeno che si presenta visivamente sulle celle con un effetto “bava di lumaca” e che può degradare la potenza del pannello.

La seconda garanzia offerta dai produttori è quella relativa al rendimento. Tutti i pannelli con il passare degli anni “perdono di efficacia“, ovvero producono sempre meno energia elettrica. Questo “decremento” è spesso misurabile, a 25 anni la potenza che solitamente è in grado di generare un modulo si colloca tra il 70 e l’80% rispetto all’ inizio (vedi foto).

Tutto ciò non significa che il pannello dopo 25 anni termini di vivere. Continuerà a subire un degrado compreso tra lo 0,5% e l’1% annuo, un po’ come una pila che si scarica lentamente.

Numerosi test sono stati eseguiti da laboratori indipendenti per misurare la durata dei pannelli fotovoltaici. Il Cat “Centre for Alternative Technology” che si trova in Inghilterra ha effettuato una prova su un impianto installato nel 1997 e composto da 180 moduli. Nel 2010, dopo 13 anni di funzionamento, i tecnici hanno misurato un degrado di appena il 9% rispetto all’inizio per un -0,7% annuale. Questi i risultati del test.

Ci sono ad ogni modo celle fotovoltaiche che sono da piú di 30 anni in funzione. Non avete in casa una calcolatrice a celle solari? Provate a vedere se ancora è efficace, magari scoprirete che è stata prodotta negli anni 80, ben 35 anni fa.

Sono invece piú le batterie ricaricabili per fotovoltaico quelle che si degradano di piú nel corso del tempo. Questo però è piú un problema che deve affrontare chi ha deciso di installare un impianto  self storage, off-grid, che permette di essere completamente autonomo dal punto di vista energetico.