Come funziona un impianto fotovoltaico


Spesso sentiamo parlare di fotovoltaico e della possibilità di installare un impianto presso la nostra abitazione senza capire però esattamente come funziona e in che modo ci aiuta a risparmiare in bolletta.

Ecco una spiegazione semplice ed esaustiva per capire un po' di più sul funzionamento dei pannelli solari e sul loro impiego in ambito domestico.

Le componenti di un impianto fotovoltaico

  • Pannelli solari

Detti anche moduli fotovoltaici, sono costituiti da celle di materiale semiconduttore, solitamente il silicio cristallino. Vengono posizionati sul tetto dell'abitazione in numero variabile a seconda del fabbisogno energetico domestico richiesto e sono in grado di produrre corrente elettrica continua trasformando l'energia della luce che si sviluppa con l'irraggiamento solare grazie appunto all'effetto fotovoltaico. Ne esistono diverse varianti (per esempio i monocristallini e i policristallini) che si differenziano per il rendimento e per un impatto estetico più o meno evidente.

  • Inverter

Si tratta di un dispositivo, posizionato di solito nel sottotetto, in grado di convertire l'energia continua proveniente dai pannelli solari in energia alternata a 230 volt, ossia quella necessaria per alimentare le utenze domestiche, con una frequenza costante di 50 Hz. L'inverter è anche uno strumento di monitoraggio e di protezione: segnala eventuali problemi all'impianto e blocca il sistema in caso di blackout garantendo la sicurezza dell'abitazione.

  • Contatore bidirezionale (si affianca al contatore tradizionale)

È un particolare contatore che - in caso di installazione di impianto fotovoltaico - viene aggiunto al contatore tradizionale preesistente. Questo perché i contatori tradizionali sono strutturati in modo "unidirezionale": predisposti per ricevere l'energia elettrica dal distributore locale, ma non per cederla, funzione che viene appunto assolta dal contatore bidirezionale, grazie al quale è possibile effettuare lo "scambio sul posto".

  • Sistemi di controllo e monitoraggio

Si tratta di dispositivi integrabili all'impianto ed eventualmente connessi alla rete Internet di casa che sono in grado di monitorare e di bilanciare i consumi e il funzionamento dell'impianto, anche tramite App da remoto. Questi dispositivi rendono "intelligente" il funzionamento dell'impianto, sono in grado di riconoscere l'andamento dei consumi di casa, destinando l'energia prodotta dai pannelli all'uso necessario in quel determinato momento: quindi o ai sistemi di accumulo o alla rete elettrica o ancora al consumo immediato.

  • Sistema di accumulo (facoltativo)

I sistemi di accumulo sono costituiti principalmente da batterie in grado di immagazzinare l'energia prodotta dall'impianto fotovoltaico che non viene auto-consumata in tempo reale e di erogarla - per esempio durante la notte - quando serve energia elettrica in casa ma l'impianto non sta producendo.

I sistemi di accumulo consentono quindi l'auto-consumo differito. Possono essere installati insieme all'impianto fotovoltaico, oppure integrati ad un impianto già esistente. I più recenti includono al loro interno sistemi di gestione "intelligente" dell'energia, simili a quelli descritti sopra.

  • Ottimizzatore (facoltativo)

Sono dispositivi che permettono di potenziare il funzionamento dei pannelli solari, aumentandone il rendimento. I pannelli fotovoltaici sono collegati tra loro e "lavorano in serie" questo significa che nel momento in cui uno dei pannelli dovesse avere dei problemi e funzionare in maniera parziale, anche gli altri pannelli funzioneranno in maniera analoga. L'ottimizzatore è invece in grado di isolare il funzionamento del singolo pannello colpito da anomalie e di permettere alla restante parte dell'impianto di funzionare normalmente.

Come funziona l'impianto

Ecco come tutte le componenti che abbiamo elencato "lavorano insieme" per soddisfare il fabbisogno energetico domestico:

i pannelli fotovoltaici, esposti alla luce solare esterna producono energia continua (con o senza ottimizzatore), la quale viene trasformata in energia alternata dall'inverter e resa disponibile per l'alimentazione degli elettrodomestici e per l'illuminazione degli ambienti. Se l'impianto in un determinato momento sta producendo più energia di quella necessaria ci sono due possibilità:

  • se è presente un sistema di accumulo l'energia verrà immagazzinata nelle batterie e resa disponibile in caso di necessità nel momento in cui i pannelli solari non stanno producendo energia. Se anche il sistema di accumulo è saturo, l'eccesso di energia verrà ceduto alla rete elettrica nazionale (scambio sul posto) e rimborsato.
  • se non è presente un sistema di accumulo l'energia in eccesso verrà immessa per intero in rete tramite il contatore bidirezionale, in caso di bisogno durante l'inattività dei pannelli solari, verrà invece prelevata sempre dalla rete, secondo il normale funzionamento di un'utenza domestica senza impianto. L'energia tradizionale prelevata dalla rete verrà pagata in bolletta, mentre l'energia immessa sarà rimborsata a parte con un bonifico da parte del GSE.

Il sistema di monitoraggio sarà in grado di controllare i consumi, segnalare eventuali anomalie e indirizzare l'energia prodotta dall'impianto al sistema di storage, alla rete o all'auto-consumo diretto.

Uno sguardo più ampio su vantaggi e risparmi garantiti dall'impianto fotovoltaico

Scegliere un impianto fotovoltaico significa risparmiare rispettando l’ambiente e sostenere in autonomia il proprio fabbisogno di energia elettrica abbassando notevolmente il costo delle bollette e limitando drasticamente la propria dipendenza dai fornitori di energia tradizionali.

I pannelli solari sono costituiti da celle fotovoltaiche che trasformano i raggi solari in energia pulita per alimentare la nostra casa. Si tratta di un investimento a lungo termine, attraverso il quale si può auto-consumare subito l’energia rinnovabile prodotta e immagazzinare quella non utilizzata al momento in sistemi di accumulo che la rendono immediatamente disponibile al bisogno.

Inoltre, grazie al meccanismo denominato “scambio sul posto” è possibile reimmettere l’energia non consumata in rete, che viene pagata secondo quanto stabilito dal GSE (Gestore Servizi Energetici).

Per un impianto fotovoltaico da 3 Kw (la potenza standard delle utenze domestiche) i prezzi possono variare indicativamente da un minimo di 7.000 euro a un massimo di 10.000, il risparmio in bolletta può raggiungere anche il 90% e i tempi di recupero dell’investimento sono di circa 5-7 anni.

È possibile infine pagare l’impianto a rate e sfruttare, oltre alle detrazioni fiscali, particolari iniziative degli installatori che consentono di azzerare totalmente il costo dell’energia prelevata dalla rete per 2 anni o più pacchetti gratuiti di Kw inclusi per i primi anni.

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