Casa Fotovoltaica
La realizzazione di una casa ad impatto zero presuppone al giorno d'oggi l'adozione di sistema per la produzione autonoma di energia.
Nella nostra casa abbiamo installato un impianto da 3KWp .
Per fare rendere al meglio l'impianto fotovoltaico ossia ottimizzare la conversione dell'energia solare in energia elettrica è stato necessario orientare al meglio i pannelli: l'orientamente in senso longitudinale migliore è quello verso il sud geografico in modo da beneficiare del maggior numero di ore, mentre in senso verticale avremo un angolo di inclinazione rispetto al piano orizzontale (terreno ) , intorno ai 33°; questa inclinazione garantirà la migliore incidenza dei raggi sui pannelli lungo tutto il periodo annuale. L' angolo inclinazione rispetto al terreno (angolo di tilt) è all'incirca pari alla latitudine del sito.
Tutti i consumi della casa sono stati orientati verso la sola energia elettrica adottando in ogni caso sistemi per il risparmio energetico.
Come funzionano i pannelli fotovoltaici
Le celle fotovoltaiche, di forma circolare, rettangolare o ottagonale, sono spesse da 0,3 a 0,5 mm.
In una fotocellula la luce irradia la cella e nei cristalli di silicio produce una tensione elettrica, che può 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, pari ad una potenza di ca. 1,5W. Per aumentare la potenza le singole celle vengono assemblate a formare i cosiddetti moduli.
L'elemento principale delle celle fotovoltaiche è il silicio, che dopo l'ossigeno è l'elemento più diffuso sulla crosta terrestre. In natura non compare in forma pura, ma sotto forma di composto insieme ad altri elementi. Esistono tre metodi di produzione di celle FV, a seconda della tipologia di quest'ultime:
- celle monocristalline: da purissime barre di silicio vengono tagliati dei dischetti molto fini, successivamente lisciati mediante levigatura e trattamento con acido. La cella ha bisogno di una minore superficie per produrre 1 kW di potenza (7m2);
- celle amorfe: una piastra di vetro viene ricoperta da atomi di silicio attraverso spruzzamento catodico. Questo metodo produce 1 kW con 8 m2;
- celle policristalline: quest'ultimo metodo prende il nome di "drogaggio". Consiste nell'aggiunta programmata di impurità ai dischetti di silicio sotto forma di atomi estranei. Questo modello ha bisogno di ben 17 m2 per produrre 1 kW, ma ha una resa annuale superiore del 10% rispetto agli altri due, perché sfrutta meglio le giornate nuvolose, con basso irraggiamento.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, in quanto alcuni semiconduttori, come il silicio appunto, possono produrre energia elettrica se irraggiati dalla luce solare.
Esistono due tipi di sistemi fotovoltaici:
- grid connected: impianti senza accumulo e collegati alla rete elettrica, normalmente utilizzati per fornire energia a una rete elettrica già alimentata da generatori convenzionali servono ad immettervi altra energia;
- stand alone: impianti con accumulo, provvisti appunto di accumulatori per immagazzinare, durante il giorno e specialmente nelle ore di sole, l'energia elettrica da utilizzare poi durante la notte e quando il sole è coperto. Essi sono impiegati nelle "utenze isolate", cioè là dove gli utilizzatori non sono collegati alla rete e quindi, se la loro fonte di elettricità fosse quella solare, ne rimarrebbero senza proprio la notte, quando la luce è indispensabile. L'energia viene conservata in batterie (normalmente piombo-acido) ed un regolatore di carica (diodo) impedisce che la tensione di carica superi un certo valore per salvaguardare l'integrità degli accumulatori.
