Esempio di impianto fotovoltaico di grosse dimensioni.

Pannelli Fotovoltaici

Modalità funzionamento pannelli fotovoltaici integrati

Negli ultimi anni la tecnologia fotovoltaica ha subito un sempre maggiore aumento di efficienza dei materiali e abbassamento dei costi. E' diventato vantaggioso per molte famiglie installare un impianto per la propria abitazione.Vediamo insieme il funzionamento di pannelli fotovoltaici integrati.

di Redazione

20 marzo 2015

Funzionamento pannelli fotovoltaici integrati

Il funzionamento di pannelli fotovoltaici integrati è lo stesso di tutti gli altri pannelli fotovoltaici. Questi ultimi sono formati da celle solari, che, unite per mezzo di contatti, costituiscono un modulo fotovoltaico e l'unione di più moduli dà origine ad un pannello. Le celle fotovoltaiche hanno la capacità di trasformare i fotoni, le particelle delle radiazioni solari, in energia elettrica. Esse appaiono come piccole piastrelle, realizzate in silicio, un materiale semiconduttore che costituisce circa il 27% della crosta terrestre. Le celle vengono così attraversate dalla radiazione solare generando corrente continua a una tensione di circa 0,5 Volt. La corrente continua, adatta solo alla ricarica di accumulatori, deve essere necessariamente trasformata in corrente alternata per poter essere sfruttata da utilizzatori domestici, quali lampadine ed elettrodomestici. Ciò è possibile tramite l'inverter, un dispositivo appunto in grado di convertire la corrente continua in corrente alternata.

Applicazioni di pannelli fotovoltaici integrati in edifici

Dopo aver visto il funzionamento di pannelli fotovoltaici integrati, passiamo alla loro applicazione. Le possibilità create dallo sviluppo tecnologico hanno aperto la strada ad un mercato energetico del tutto innovativo. I pannelli fotovoltaici integrati, già previsti a progetto, possono creare una facciata continua nelle abitazioni o centri commerciali a causa della loro trasparenza quasi elegante. Ciò significa che vetrate e finestre vengono interamente sostituite con moduli fotovoltaici trasparenti o semitrasparenti. Un'altra tipologia di impianti fotovoltaici può fungere da copertura e da tetto dell'edificio: non sono appoggiati sul tetto, ma ne costituiscono proprio la struttura. Possono esistere poi celle fotovoltaiche che fungono da tegole per la copertura di edifici o di altre strutture. Infine la stessa tecnologia può essere utilizzata come pavimentazione di terrazzi e balconi, a favore di un risparmio energetico ed economico.

Applicazioni di pannelli fotovoltaici integrati su tettoie o pensiline

Un modo efficiente per sfruttare al meglio tutte le superfici, per trarne vantaggi economici, è quello di applicare la tecnologia fotovoltaica a tettoie di parcheggi di automobili o a pensiline di mezzi pubblici (che potranno così essere autosufficienti, il che porterebbe ad un risparmio energetico e quindi anche economico). Perfino le serre agricole potrebbero essere costituite di vetro fotovoltaico, il che permetterebbe il passaggio della luce necessaria alla vita delle piante al suo interno, oltre che l'alimentazione di luce artificiale, del sistema di irrigazione, del controllo della climatizzazione interna della serra ecc. In tutti questi cambi la tecnologia sta facendo negli ultimi anni dei passi da gigante e chissà che questo tipo di fonte energetica non sarà la predominante nel futuro.

Nuove tecnologie fotovoltaiche

Proprio grazie alle continue ricerche in questo campo e al continuo sviluppo tecnologico, i pannelli fotovoltaici integrati stanno prendendo sempre più piede. Alcune invenzioni che incrementeranno ancor più questo utilizzo del fotovoltaico sono: • Celle spalmabili, ovvero celle fotovoltaiche di una sottile pellicola che può essere applicata a qualsiasi superficie piatta o liscia. • I pannelli arrotolabili sono, appunto, pannelli flessibili, molto duttili, che possono adattarsi al meglio anche a superfici curve o irregolari. • Alcuni pannelli sono in grado, grazie ad una scarica elettrica, di liberarsi di polvere e sporcizia depositata sulla propria superficie, un fattore che abbassa nettamente il rendimento del pannello stesso.

Domande frequenti

  • Come funziona tecnicamente un pannello fotovoltaico integrato per produrre elettricità?
    I pannelli integrati funzionano esattamente come quelli tradizionali: le celle solari, realizzate in silicio semiconduttore, catturano i fotoni della radiazione solare generando corrente continua a bassa tensione (circa 0,5 Volt). Poiché gli elettrodomestici domestici richiedono corrente alternata, questa produzione iniziale viene inviata a un inverter. Il compito fondamentale dell'inverter è convertire la corrente continua in corrente alternata, rendendo l'energia immediatamente utilizzabile per illuminazione e apparecchiature domestiche senza bisogno di modifiche agli impianti esistenti.
  • Quali sono le principali applicazioni architettoniche dei pannelli fotovoltaici integrati?
    La tecnologia integrata permette di sostituire elementi edilizi convenzionali con moduli energetici. Le opzioni includono: sostituzione completa di vetrate e finestre con moduli trasparenti o semitrasparenti; utilizzo dei pannelli come struttura portante del tetto anziché come semplice sovrapposizione; impiego di tegole fotovoltaiche per coperture tradizionali; e installazione su pavimentazioni di terrazzi e balconi. Queste soluzioni permettono di generare energia mantenendo l'estetica dell'edificio o migliorandola, integrando perfettamente la funzione energetica nella struttura stessa dell'abitazione o del centro commerciale.
  • È possibile utilizzare il fotovoltaico integrato su tettoie, pensiline o serre?
    Assolutamente sì, e si tratta di una soluzione molto efficiente per massimizzare le superfici disponibili. Le tettoie dei parcheggi auto e le pensiline per mezzi pubblici possono diventare autosufficienti dal punto di vista energetico, riducendo i costi operativi. Nelle serre agricole, l'utilizzo di vetro fotovoltaico è particolarmente vantaggioso perché permette il passaggio della luce necessaria alla fotosintesi delle piante, mentre contemporaneamente genera energia per alimentare sistemi ausiliari come l'illuminazione artificiale, le pompe di irrigazione e la climatizzazione interna, ottimizzando le risorse naturali.
  • Cosa sono le nuove tecnologie di celle spalmabili e pannelli arrotolabili?
    Le celle spalmabili consistono in sottili pellicole fotovoltaiche che possono essere applicate direttamente su qualsiasi superficie piatta o liscia, ampliando enormemente le possibilità di installazione. I pannelli arrotolabili, invece, sono flessibili e duttili, capaci di adattarsi a superfici curve o irregolari dove i pannelli rigidi tradizionali non potrebbero essere montati. Inoltre, alcune innovazioni recenti prevedono sistemi di pulizia automatica mediante scarica elettrica, che rimuovono polvere e sporco accumulati sulla superficie, garantendo prestazioni costanti e prevenendo cali di rendimento dovuti allo sporco.