Una panoramica di l'idee principali daretu à e fonti d'energia fotovoltaiche
Classificazione sistematica in gruppi
Ci sò dui tipi di sistemi fotovoltaici: quelli chì funzionanu senza esse culligati à a rete è quelli chì sò.
1. Un sistema fotovoltaicu indipendente hè ancu cunnisciutu cum'è opzione fora di a rete. Un modulu di cella solare, un mutore è un accumulatore custituiscenu e parti principali di u sistema. Avete bisognu di installà un convertitore CA per alimentà un caricu chì usa a corrente alternata (CA). L'impianti fotovoltaici autonomi includenu una gamma di sistemi di alimentazione autosufficienti, cum'è i sistemi di alimentazione solare domestica, i sistemi di alimentazione di i paesi rurali è i sistemi di alimentazione fotovoltaica cù batterie di accumulazione. Questi sistemi ponu funziunà da soli è sò aduprati per parechje cose, cum'è alimentà i signali di cuntattu, prutege contr'à i catodi è illuminà e strade cù l'energia solare.
2. Una opzione energetica in rete cambia a corrente continua prodotta da i pannelli solari in corrente alternata chì funziona cù a rete elettrica di a cità. Questu permette di cunnette direttamente à a rete publica. Quessi puderanu esse chjamati unità "cunnessi à a rete", è puderanu avè o micca batterie. U sistema energeticu chì hè culligatu à a rete è hà accumulatori pò esse facilmente prugrammatu per cunnette si o disconnette si da a rete secondu i bisogni. I sistemi fotovoltaici cunnessi à a rete per e case di solitu anu accumulatori. I sistemi più grandi, invece, di solitu anu sistemi fotovoltaici cunnessi à a rete senza accumulatori, chì ùn ponu esse prugrammati è ùn anu micca energia di salvezza. E grande centrali fotovoltaiche chì sò cunnesse à a rete elettrica naziunale sò aduprate per a creazione di energia solare cunnessa à a rete. L'energia di queste centrali và direttamente à e case è à l'imprese attraversu a rete. Investisce soldi in questu tipu di centrale elettrica, invece, costa assai, richiede assai tempu per custruisce, occupa assai spaziu è ùn hà vistu assai progressi ultimamente. A maiò parte di u fotovoltaicu cunnessu à a rete hè un fotovoltaicu cunnessu à a rete spargugliatu à piccula scala, cum'è i pannelli solari integrati in l'edificii. Questu hè perchè richiede pochi soldi per custruisce, pò esse fattu rapidamente, lascia pocu impattu è hà un forte sustegnu puliticu.
Parti di hardware
Un sistema di energia fotovoltaica include un pannellu solare, una batteria di almacenamiento, un regulatore di carica è scarica, un inverter, una scatula di distribuzione CA, un sistema di cuntrollu di tracciamentu solare è altre parti impurtanti.
Certi strumenti funzionanu cusì:
Dispositivu di energia solare
A luce, cum'è quella di u sole o di altre fonti di luce, face chì a cellula assorbe energia è crea una carica strana à e duie estremità. U nome per questu hè "tensione fotogenerata". Parechje persone chjamanu questu effettu l'effettu fotoelettricu. Perchè a luce diventi elettricità, una forza elettromotrice deve esse presente trà e duie estremità di una cellula solare. U nome per questu hè l'effettu solare. Hè più faciule cambià l'energia in qualcosa d'altru cù l'aiutu di e cellule solari. E cellule solari sò cumposte da trè tippi diversi di cellule di siliciu: cellule solari di siliciu amorfu, cellule solari di siliciu policristallinu è cellule solari di siliciu monocristallinu.
Una batteria chì immagazzina energia
Quandu u gruppu di cellule solari hè accesu, u mudellu di utilità pò almacenà l'energia ch'ellu produce è mandalla à u caricu in ogni mumentu di a ghjurnata. Per chì e cellule solari possinu pruduce energia, devenu esse economiche, durà assai tempu, suppurtà bè e scariche pesanti, caricà si rapidamente è avè bisognu di poca o nisuna manutenzione. Devenu ancu esse capace di funziunà in una larga gamma di temperature.
Cuntrolli per a carica è a scarica
Senza alcun aiutu da parte vostra, questu strumentu pò impedisce à e batterie di caricassi o di scaricà troppu prestu. Quante volte è quantu prufundamente una batteria hè scaricata determina quantu durerà. Hè per quessa chì hè assai impurtante avè un monitor di carica è scarica chì pò impedisce à a batteria di avè troppu o troppu poca putenza.
AC hè u cuntrariu di DC, è un generatore trasforma DC in AC
Qualcosa chì trasforma a corrente continua in corrente alternata. U caricu hè AC, ma e cellule solari è e batterie sò DC, dunque ci vole un interruttore. Sicondu u so funziunamentu, l'inverter pò esse divisu in dui gruppi: un inverter solare chì funziona da per ellu è unu chì hè culligatu à a rete elettrica. Sè vo aduprate solu cellule solari per pruduce elettricità, pudete alimentà un caricu diversu cù un generatore autonomu. U trasformatore solare chì hè culligatu à a rete elettrica hè ciò chì face chì u sistema di energia solare funziona cù a rete. L'inverter sò di dui tippi diversi: inverter à onda sinusoidale è inverter à onda quadra. Hè simplice è economicu fà un circuitu di cunvertitore à onda quadra, ma hà una grande cumpunente armonica. I bisogni armonici di uni pochi di centinaie di watt o menu sò ciò chì hè di solitu adupratu. L'inverter à onda sinusoidale sò cari, ma ponu alimentà assai travagli diversi.
Un gadget chì cuntrolla u seguimentu solare
L'angulu di a luce di u Sole cambia tuttu l'annu mentre u sole sorge è tramonta in primavera, estate, autunnu è invernu. Questu hè perchè i sistemi sò in un locu fissu. Per ch'elli funzionanu megliu, e cellule solari devenu sempre esse rivolte versu u sole. Avà, u dispusitivu di tracciamentu di u Sole deve aduprà a so longitudine è latitudine per capisce quale angulu hè u Sole in diversi periodi di l'annu. ecc., u PLC, u microcontrollore o u software di l'urdinatore mantenenu a pusizione di u Sole in tutti i periodi di l'annu. Questu hè fattu calculendu a pusizione di u Sole per ottene u tracciamentu. A teoria di i dati di l'urdinatore hè aduprata, è hà bisognu di i dati è di i paràmetri di longitudine è latitudine di a Terra. Una volta stallatu, ùn hè micca faciule da spustà o smuntà; i dati è i parametri devenu esse resettati ogni volta. I principii, i circuiti, a tecnulugia è l'equipaggiamenti sò cumplicati, è e persone chì ùn sò micca prufessiunali ùn ponu micca cambialli facilmente. I tracker solari intelligenti ponu esse messi nantu à vitture è treni veloci, è ancu nantu à navi, marine, veiculi d'emergenza di cumunicazione è veiculi di guerra speciali. U tracker solare intelligente pò assicurà chì u sistema resti in traccia cù u Sole, ùn importa induve và o cumu si gira.
Ciò chì pudete fà cù l'energia solare
L'effettu fotovoltaicu di l'interazzione di i semiconduttori hè ciò chì hè a generazione di energia fotovoltaica (PV). Trasforma a luce in elettricità. Una cellula solare hè a parte più impurtante. I moduli solari di grande superficia ponu esse fatti mettendu e cellule solari in una fila è pruteggendule. Quessi moduli ponu tandu esse messi inseme cù cuntrolli di putenza è altre parte per fà un dispositivu di generazione di energia fotovoltaica. U PV hè megliu perchè pò esse adupratu in più lochi postu chì u sole splende in ogni locu. Altri vantaghji di u sistema PV sò chì hè sicuru è affidabile, ùn face micca rumore nè inquina, ùn usa micca carburante, è e linee di cavi ponu esse poste in situ, ciò chì accelera u prucessu di custruzzione. L'energia fotovoltaica usa e cellule solari per trasfurmà direttamente a luce solare in elettricità, basatu annantu à l'idea di l'effettu fotovoltaicu. Un sistema di energia fotovoltaica hè custituitu principalmente da pannelli solari (chjamati ancu moduli), cuntrolli è inverter. Pò esse adupratu da per ellu o culligatu à a rete elettrica. Siccomu a maiò parte di sti pezzi sò elettrichi è micca meccanichi, l'equipaggiu fotovoltaicu hè assai ben fattu, affidabile, durevule è faciule da stallà è mantene. A tecnulugia fotovoltaica puderia esse aduprata per tuttu, da l'alimentazione di navi spaziali à e case, da i ghjochi à e centrale elettriche di megawatt, è assai di più.
E cellule solare, chì si prisentanu in wafer cum'è u siliciu monocristallinu, u siliciu policristallinu, u siliciu amorfu è e cellule à film sottile, sò e parte più basiche di u fotovoltaicu solare. À u mumentu, e batterie monocristalline è policristalline sò e batterie amorfe più populari per i picculi sistemi è l'alimentazione di backup di l'urdinatore.
