COME FUNZIONANO I PANNELLI FOTOVOLTAICI

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Come funzionano i pannelli fotovoltaici? Molteplici sono i vantaggi da questo funzionamento, prima di tutto la produzione di energia pulita, cioè senza l’emissione in atmosfera di gas ad effetto serra.

Un singolo pannello fotovoltaico, delle dimensioni di  1 metro per 1 metro e mezzo (con spessore di 2-3 cm), produce almeno 200 watt energia, e può produrre fino ad oltre 300 watt di potenza. Per fare un altro esempio,

Il funzionamento dei pannelli fotovoltaici, passa attraverso l’attività di più celle fotovoltaiche. La reazione fisica che produce energia utilizzando l’attività solare passa da questi elementi.

Il sole sprigiona energia sulla Terra fornendo in abbondanza luce e calore. Generalmente in meno di un’ora il sole emana così tanta energia quanta ne viene usata da tutta la popolazione mondiale annualmente. Per fare un altro esempio ogni metro quadrato della superficie del sole, emana efficienza paragonabile a quella producibile in un’ora con 6.500 litri di benzina.

Se ci pensate un attimo questo è semplicemente incredibile. Ma come si fa a produrre energia elettrica attraverso il sole? Quale è il processo fisico utilizzato?

Il processo di elettrificazione avviene all’interno delle celle solari che, collegate, costituiscono il pannello fotovoltaico.

Le celle sono fatte dal silicio, un materiale presente in natura. Ma più tecnicamente: il silicio di grado solare.

Il silicio di grado solare, è il composto maggiormente utilizzato per produrre celle fotovoltaiche ed è un componente che non esiste in natura in forma pura perché reagisce con l’Ossigeno. Lo si estrae dalle miniere e deve essere lavorato attraverso specifici processi chimici. Il massimo grado di purezza, pari al 99,9%, è il silicio di grado solare, e che serve per ricavare energia dal sole.

La maggior caratteristica di questo materiale, è che è un semiconduttore, significa che la sua conducibilità elettrica è a metà strada tra quella dei conduttori (ad es. i metalli) e quella nulla dei non-conduttori (come il legno). Di questo materiale è possibile variata la sua conducibilità “artificialmente” come conseguenza di un processo di manipolazione del materiale stesso, aggiungendo cariche positive e negative.

Generalmente una cella fotovoltaica è formata da due: uno strato manipolato negativamente ed un altro strato manipolato positivamente. Quando la luce solare batte su un pannello solare, genera per mezzo delle differenze di cariche una reazione, creando un campo elettrico in corrente continua.

Ma come si fa a utilizzare la corrente che esce dai pannelli fotovoltaici per i normali usi e/o utenze?

Convertendola in corrente alternata attraverso l’inverter.

Questo è il riassunto del meccanismo di come funzionano i pannelli fotovoltaici.

Resta intesa che la pulizia dei pannelli fotovoltaici è determinante per aumentarne la loro efficienza e produzione energetica.

RENDIMENTO PANNELLI FOTOVOLTAICI

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Ma di cosa si tratta e come si calcola, il rendimento dei pannelli fotovoltaici?

Tutti produttori testano il loro pannelli, al fine di definire la potenza degli stessi, nelle medesime condizioni, in modo da avere un dato imprescindibile per tutti. Il rendimento di un pannello è la quantità di energia solare che riesce a trasformare in energia elettrica rapportato ad una determinata superfice.

Il rendimento dei pannelli fotovoltaici è semplice da rilevare quando si conoscono la potenza di picco e le dimensioni (per dimensioni si intende l’ingombro massimo del modulo).

Per calcolare l’efficienza/rendimento questo è il modo:

Rendimento % = (Potenza / Superficie / 1000) * 100

La potenza è la potenza massima espressa in W, la superficie è la superficie del pannello in metri quadrati, 1000 è l’irraggiamento di 1000W/mq, 100 serve per ottenere il rendimento in percentuale.

Qui sotto vi è un esempio.

Un pannello da 250W di potenza massima (picco), con dimensioni in metri di 1,7×0.99 e quindi di superficie 1,683 mq e applichiamo la formula:

Rendimento % = (250 / 1,683 / 1000) * 100 = 14,85%

Il rendimento di picco massimo è del 14,85 %, questo significa che in un momento della giornata con irraggiamento al suolo di 1000W/mq e temperatura 25°C il pannello convertirà in energia elettrica il 14,85% delle radiazioni solari.  Ogni pannello nella sua scheda tecnica deve avere le dimensioni e la potenza di picco.

Mentre la produttività degli impianti è un’altra cosa, e dipende da fattori diversi ( come la pulizia degli stessi).

Il rendimento dei pannelli fotovoltaici è un fattore determinante, soprattutto nel realizzare e costruire impianti con la massima potenza possibile relazionata alla superficie a disposizione, dove andranno collocato quest’ultimi.

Resta intesa che la pulizia dei pannelli fotovoltaici è determinante per aumentarne il rendimento e produzione energetica.

LAVAGGIO E PULIZIA DEI PANNELLI FOTOVOLTAICI

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Generalmente è la pioggia la prima ad occuparsi del lavaggio e pulizia dei pannelli fotovoltaici. Ma per quanto vi potranno sembrare puliti i pannelli dopo una pioggia battente, quest’ultime non elimina tutte le polveri e le foglie che riducono la superfice attiva.

La frequenza del lavaggio dei pannelli fotovoltaici varia in base alla zona in cui essi sono ubicati. Per esempio in aree agricole, desertiche e in zone di campagna la pulizia dei pannelli deve essere sempre costante per garantire una massima resa. Gli accumuli di foglie, pollini, polveri ed escrementi di volatili sono i maggiori nemici. Inizialmente si depositano nel modulo di fondo o nella struttura del collettore, dove si depositano vegetali, trattenendo la polvere nell’area e contribuendo a rendere sempre meno efficienti i pannelli. Le foglie poi sono molto fastidiose, per via della loro dimensione e spessore.

Un pannello solare sporco può perdere anche il 30% della resa energetica. Il costo derivante dalla pulizia è in misura minore rispetto alla perdita del valore energetico dell’impianto.

  • MA COME PULIRE I PANNELLI FOTOVOLTAICI?

In generale solamente con acqua demineralizzata, spruzzata attraverso delle aste di carbonio. E’ sconsigliato l’uso di detergenti aggressivi. Un comune prodotto, tipo quelli per il lavaggio dei vetri, va’ bene. Evitate spugne o panni abrasivi che graffierebbero i vetri dei pannelli fotovoltaici riducendo la loro efficienza, e usate semplicemente un panno morbido e asciutto.

La cosa è diverse se avete bisogno di pulire un impianto di grandi dimensioni, nel minor tempo possibile e d abbattendo i costi.

L’unica soluzione è di impiegare macchine per la pulizia e il lavaggio dei pannelli fotovoltaici, come la linea SOLAR CLEANER. Queste macchine sono molto versatili e in grado di soddisfare varie esigenze che possono comparire in questo campo.