Cos’è un impianto fotovoltaico con accumulo: le caratteristiche
Un impianto fotovoltaico è un sistema per la produzione di energia elettrica rinnovabile, costituito da un insieme di pannelli fotovoltaici, in grado di trasformare la radiazione luminosa in elettricità, e quindi direzionarla all’abitazione o alla rete elettrica per poter essere utilizzata con le varie utenze casalinghe. Un inverter, posto solitamente in un locale idoneo, si occupa di trasformare l’elettricità prodotta dai pannelli nella forma utilizzabile dalla normale rete in corrente alternata.
Com’è composto un impianto fotovoltaico con accumulo
Riassumendo tutto il necessario per creare un impianto fotovoltaico a regola d’arte, avrai bisogno di pannelli solari fotovoltaici, eventuali ottimizzatori di potenza, l’inverter per la conversione in corrente alternata e il collegamento alla rete elettrica di casa, e una batteria di accumulo se le tue esigenze lo richiedono. Per scegliere un impianto fotovoltaico per la tua casa ti troverai dunque a dover selezionare diversi componenti, alcuni dei quali esistono in diverse tipologie, e sempre necessari, mentre altri possono essere opzionali e da utilizzare solo in determinate circostanze. Vediamoli di seguito.
Pannelli fotovoltaici
I pannelli fotovoltaici sono composti da diverse celle di cristalli di silicio, che sono in grado di trasformare la luce solare in energia elettrica, la quale viene poi indirizzata all’impianto di casa, per essere autoconsumata, oppure immessa in rete in cambio di una remunerazione monetaria.
- Pannelli fotovoltaici monocristallini: facilmente riconoscibili dalla divisione in celle quadrate, con gli angoli smussati, e dal colore uniforme blu scuro o quasi nero. Il materiale di cui sono fatte le celle, come indica il nome stesso, deriva da un singolo cristallo di silicio, ottenuto affettando un lingotto dello stesso materiale. Questa costituzione fa sì che le celle che compongono il pannello siano particolarmente pure, e tutte orientate nello stesso modo. Questo li rende decisamente efficienti quando la luce del sole arriva in modo perpendicolare, e in generale hanno bisogno di meno spazio per raggiungere una determinata potenza, o al contrario nello stesso spazio puoi avere un impianto con più potenza di produzione.
- Pannelli fotovoltaici policristallini: le celle sono realizzate con gli scarti dei monocristallini, uniti e pressati, e questo crea una colorazione più bluastra, cangiante e non uniforme. I piccoli pezzi di cristalli di silicio sono posati casualmente, e per questo non esiste un orientamento ideale per il pannello finito. Questo è ovviamente uno svantaggio per un tetto perfettamente esposto al sole, ma diventa un fattore positivo in caso di posizioni non ottimali, e luce che arriva ai pannelli in modo non perpendicolare o atipico. In passato si preferiva usare questo tipo di pannelli per le falde dei tetti non correttamente esposte. Il rendimento di questi pannelli è più basso, necessitano quindi di più spazio a parità di potenza.
Ottimizzatori di potenza
Si tratta di piccoli dispositivi che si collegano a ogni
pannello, uno per pannello, e servono per ottimizzare la
produzione in caso di possibili ombreggiamenti.
Sono consigliati in tutti i casi in cui ci siano alberi che in
determinate ore del giorno fanno ombra su una parte dei pannelli,
palazzine vicine, e in generale qualsiasi oggetto che potrebbe
inficiare la produzione oscurando il sole.
Gli ottimizzatori riducono le perdite, isolando i
pannelli con calo di rendimento dovuto a ombra o sporcizia, e
grazie al loro uso si può ottenere fino al 25% di potenza in
più. Questo perché senza ottimizzatori i vari pannelli
sarebbero collegati in serie tra loro, e un pannello inefficiente
impatterebbe sulla produzione di tutta la fila.
Batterie di accumulo
Le batterie di accumulo, dette anche batterie domestiche, servono per immagazzinare l’energia prodotta in eccesso da un impianto di energia rinnovabile, tipicamente un fotovoltaico, per averla a propria disposizione in altre ore del giorno, senza doverla immettere in rete.
Batterie di accumulo per un impianto fotovoltaico: tipologie e differenze
Le batterie di accumulo per un impianto fotovoltaico possono essere installate insieme ai pannelli, oppure anche in un secondo momento, e in entrambi i casi ci sono diverse tipologie tra cui scegliere, in base a scelte personali o anche per limiti tecnici del proprio impianto. Le batterie esteticamente hanno l’aspetto di un elettrodomestico, e si somigliano tutte, ma all’interno hanno le principali differenze:
- batterie ad alto o basso voltaggio: le batterie a basso voltaggio lavorano generalmente a 48 volt, sono per questo più economiche, ma nella fase di conversione dell’energia per renderla disponibile all’impianto di casa, sono meno efficienti, causando una piccola perdita su quanto accumulato. Al contrario, quelle ad alto voltaggio lavorano generalmente a 400 volt, e sono più efficienti nella conversione, ma hanno lo svantaggio di un costo maggiore
- batteria lato AC o lato DC: le batterie lato DC accumulano l’energia prima che questa venga trasformata in AC, e dunque in una forma utilizzabile dall’abitazione. Per renderla disponibile alla rete di casa l’inverter la converte all’occorrenza. Le batterie lato AC invece accumulano l’energia quando è già stata convertita dall’inverter, rendendola quindi adatta ad aggiunte successive o nel caso in cui il proprio inverter non possa gestire batterie lato DC.
- differenze chimiche delle batterie: negli ultimi anni la quasi totalità dei prodotti sul mercato hanno degli stessi componenti che vengono utilizzati nelle auto elettriche, per una questione di costi in produzione. Troviamo batterie composte da celle NCM, nichel-cobalto-manganese, dette anche ternarie, oppure celle LFP, litio-ferro-fosfato. Le prime sono più potenti e con maggiore densità energetica, mentre le seconde sono più economiche, resistenti, ma solitamente più grandi e più pesanti.
Quando conviene un impianto fotovoltaico con accumulo
In linea generale un impianto fotovoltaico è sempre conveniente, perché contribuisce in maniera importante ad abbattere le bollette. È necessario però che la superficie d’installazione sia ben esposta al sole, o almeno lo sia entro certi limiti, suggeriti dall’installatore, per non rischiare di spendere molto per rese insufficienti. L’impianto, con eventuale accumulo, è quindi conveniente nelle seguenti situazioni:
- tetto o altra superficie ben esposta al sole
- consumi elettrici importanti con necessità di ridurre le bollette
- case con classe energetica elevata
- riscaldamento solo elettrico con pompa di calore
- casa solo elettrica, senza gas, anche per il piano cottura
- auto elettriche da ricaricare a casa
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