La Rivista "Idee Per La Tua Casa" Online Si Trovare Idee E Soluzioni Originali, Pianificazione E Progettazione Della Vostra Casa Interno Del Progetto

Energia Alternativa E Sistemi Fotovoltaici

Energia alternativa e sistemi fotovoltaici

A causa della costante siccità, le questioni ambientali e l'applicazione di elevati investimenti finanziari da parte dei governi di tutto il mondo stanno diventando sempre più difficili da costruire nuove centrali idroelettriche, termiche nucleari e termiche.

I combustibili fossili (petrolio trasformato in benzina, diesel e altri derivati, carbone, gas naturale, ecc.) Stanno finendo a un ritmo sorprendente, mentre il consumo di energia continua a salire alle stelle.

La tecnologia dell'energia solare è sempre più presente

Questa è la preoccupazione principale di tutto il mondo: come risolvere questa situazione che sembra irreversibile?

La soluzione è sempre stata presente fin dai tempi più remoti: collegare il più grande generatore di energia pulita, riciclabile e costante esistente nel nostro sistema planetario: il "SOL", direttamente alla nostra rete elettrica.

E come farlo?

Utilizzando una tecnologia basata su sistemi fotovoltaici, che esiste da alcuni decenni, ma a causa del costo molto elevato della produzione di celle fotovoltaiche, questo processo e il suo utilizzo sono stati limitati a poche persone o aziende, né è stato un grande incentivo per i governi mondiali.

Cos'è la tecnologia fotovoltaica?

La tecnologia fotovoltaica è una tecnologia che converte la radiazione solare direttamente in elettricità.
Il metodo più conosciuto per produrre energia solare è attraverso celle solari o fotovoltaiche.

celle fotovoltaiche

Ogni pannello solare è composto da moduli che uniscono diverse celle fotovoltaiche.

Le celle fotovoltaiche devono essere protette dall'ambiente dalla loro fragilità e solitamente vengono inserite tra le lastre di vetro.

Quando è necessaria più energia di quella che può produrre una cella, le celle sono collegate elettricamente tra loro per formare un modulo fotovoltaico (pannello solare).

Un metro quadrato di moduli può produrre in media 100 W / h (Watts / ora) di energia. I moduli sono collegati tra loro per generare l'elettricità necessaria (somma delle tensioni).

È importante non confondere con i pannelli di riscaldatori solari che si trovano spesso sui tetti delle case la cui funzione è quella di sfruttare il calore del sole (energia termica) per riscaldare l'acqua della residenza.
Mentre la tecnologia fotovoltaica mira a trasformare la radiazione solare direttamente in elettricità.

Come funziona una cella fotovoltaica di base?

Le celle fotovoltaiche funzionano secondo un fenomeno fisico di base chiamato "effetto fotoelettrico" e possono essere: monocristallino, policristallino o amorfo.

struttura cellulare fotovoltaica cristallina


Quando un numero sufficiente di fotoni si scontrano con una piastra a semiconduttore, come il silicio, possono essere assorbiti dai loro elettroni sulla superficie.

L'assorbimento di energia addizionale consente agli elettroni (con carica negativa) di essere rilasciati dagli atomi.
Gli elettroni diventano mobili e lo spazio che rimane è riempito da altri elettroni di uno strato inferiore del semiconduttore.

Di conseguenza, un lato della piastra di silicio ha una concentrazione di elettroni superiore rispetto all'altra, che dà luogo a una tensione elettrica (tensione) tra i due lati.
Il collegamento dei due lati con un conduttore elettrico (filo) consente agli elettroni di fluire verso l'altro lato della piastra generando corrente elettrica.

Come funziona il pannello fotovoltaico?

Questa corrente elettrica in modalità continua può essere immagazzinata in batterie per un uso successivo o costante in apparecchiature adatte a questo tipo di corrente.

Oppure, può essere utilizzato in apparecchiature prodotte per corrente alternata utilizzando tra loro un dispositivo chiamato "Inverter", che trasforma la corrente continua in alternanza.

Di seguito forniremo spiegazioni più specifiche sui tipi di investitori.

Un modulo fotovoltaico è composto da un insieme di celle montate su una struttura rigida e collegate elettricamente, normalmente le celle sono collegate in serie per produrre tensioni più grandi.
(Il collegamento in serie della somma di tensione in Volt e parallelo mantiene la tensione e aumenta la potenza in Watt).

Come viene misurata l'energia generata dai pannelli fotovoltaici

L'energia prodotta da un modulo fotovoltaico, che si tratti di un pannello o di una piastrella solare, viene misurata in Wp (Watt-peak).

Qual è la differenza tra W, Wp, Wh e kWh?

W (Watt) è un'unità di misura per la potenza (equivalente a un Joule al secondo).
La potenza è la quantità di energia prodotta da un'unità di tempo.

Wh (Watt-ora) è un'unità di misura di energia generata.
Es: Un'apparecchiatura prodotta per generare una potenza di 10 W e utilizzata per 3 ore equivale a 10 x 3 = 30 Wh.

Wp (Watt-peak) è l'unità di misura utilizzata per i pannelli fotovoltaici.
Significa la potenza in W fornita da un pannello in condizioni specifiche e riprodotta in laboratorio.

È la potenza massima che un pannello può fornire in condizioni ideali.
(Es.: un pannello di 100 Wp utilizzato per 12 ore - con irradiazione (incidenza della luce solare) e condizioni di laboratorio specifiche - produrrà 1200 Wh o 1,2 kWh)

edifici con pannelli solari

kWh (kilo-Watt-ora) sono 1000 Wh dove k si riferisce a 1000 per qualsiasi unità di misura.
Ad esempio, kWp e kW che sono rispettivamente 1000 Wp e 1000 W.

kWh è l'unità di misura utilizzata come parametro nell'utilità locale che carica la nostra bolletta luminosa (come è popolarmente conosciuta).

Durata di un sistema fotografico Voltaic

sistemi fotovoltaici

Un impianto fotovoltaico collegato alla rete ha una durata compresa tra 30 e 40 anni, con la maggior parte dei pannelli fotovoltaici con una garanzia di 25 anni per produrre almeno l'80% della potenza nominale.

Gli investitori sono garantiti da 5 a 10 anni e hanno una vita utile stimata tra 10 e 15 anni e possono essere sostituiti. Alcuni micro inverter (modelli speciali) hanno una durata ancora maggiore, fino a 25 anni.

Le batterie più conosciute e usate hanno una durata di quattro anni e le batterie speciali possono durare dai 10 ai 15 anni, sempre in base a una buona progettazione e utilizzo del sistema.

Inverter e regolatori di carica

energia fotovoltaica

inverter:

Apparecchiature che trasformano la corrente continua (CC prodotta dalla cella fotovoltaica) in corrente alternata (AC) e regolano la tensione (tensione) in base alle necessità. Gli inverter collegati alla rete hanno anche la funzione di sincronizzare il sistema con la rete.

Carica controller:

Utilizzato in sistemi isolati (sistema non collegato alla rete o in luoghi che non beneficiano della rete convenzionale) e che controlla la carica delle batterie.

batterie:

Utilizzato per immagazzinare energia e fornirla normalmente di notte in sistemi isolati.

Legislazione corrente e ABNT riguardanti la produzione di elettricità indipendente.

- Il decreto 2.003 / 96 regola la produzione di energia elettrica dei produttori indipendenti di energia (PIE) e dei produttori di auto (AP), e il decreto 2.655 / 98 regola il mercato all'ingrosso dell'energia elettrica (MAE) e definisce le regole per l'organizzazione dell'operatore nazionale del sistema elettrico (ONS).

- La risoluzione 112/1999, del 18 maggio 1999, stabilisce i requisiti necessari per ottenere la registrazione o l'autorizzazione per la creazione, l'ampliamento o il potenziamento di centrali elettriche che generano fonti di energia alternative, comprese le centrali elettriche fotovoltaiche.

- Risoluzione Normativa 482/2012 - ANEEL (Micro generazione connessa alla rete elettrica locale).
Risoluzione Aneel che regola l'uso di energia in eccesso prodotta dall'energia solare convertita in credito dal concessionario locale, non in quantità secondo la legislazione brasiliana, diversa dagli altri paesi che pagano in contanti l'eccedenza prodotta e venduta al concessionario locale.

Altri paesi seguono gli standard internazionali IEC 61215 e IEC 61730.

- Nell'ambito della standardizzazione, l'Associazione brasiliana degli standard tecnici (ABNT), attraverso il comitato di studio CE-82.1 (Solar Energy Photovoltaic Conversion Systems) del comitato brasiliano dell'elettricità (COBEI), ha lavorato allo sviluppo di standard tecnici relativo ai sistemi fotovoltaici connessi alla rete.

Il CE-82.1 ha preparato gli standard per la protezione contro le sovratensioni negli impianti fotovoltaici (bozza standard ABNT 03: 082.01-011), tra gli altri.

- Un altro importante documento normativo nell'installazione di sistemi solari fotovoltaici integrati negli edifici urbani e interconnessi alla rete elettrica è lo standard ABNT NBR 5410, che regola gli impianti elettrici a bassa tensione e che è stato recentemente rivisto.

Editoriale Video: Energia alternativa: i pannelli solari e fotovoltaici


Menu