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IL FOTOVOLTAICO
di
Gualtieri Francesco
Malinverno Christian
Mazzi Matteo
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Cos’è il fotovoltaico?
• Deriva dal greco : PHOS + VOLT
• È il processo di conversione dell’energia solare in energia elettrica
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Cenni alla storia del fotovoltaico
• 1839 Edmond Becquerel• 1876 Smith, Adams e Day• 1954 prime celle
fotovoltaiche, con applicazione in ambito aerospaziale
• 1970 impiego della tecnologia fotovoltaica anche in campo civile
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Principio di funzionamento
ENERGIA SOLARE
ENERGIA ELETTRICAC
EL
LA
F
OT
OV
OL
TA
ICA
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L’irraggiamento solare
Non tutta l’energia irradiata dal Sole arriva sul nostro pianeta, infatti:
• il Sole emette una potenza di circa 60000 kW/m2;
• sulla Terra questo valore si riduce a 1350 kW/m2.(COSTANTE SOLARE)
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Variazione della costante solare nel corso dell’anno
INVERNO | PRIMAVERA | ESTATE | AUTUNNO | INV.
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Influenza dell’angolo di angolazione delle celle
Milano (kWh/m2)
Roma (kWh/m2)
Trapani (kWh/m2)
0° (tetto piano)
3.39 4.18 4.77
30° (tetto inclinato)
3.76 4.76 5.38
90° (facciata verticale)
2.44 3.15 3.43
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Il silicio
Perché si usa il silicio?
1. abbondanza sul pianeta;
2. utilizzo su larga scala
3. riciclo e riutilizzo nel tempo.
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Processo di lavorazione del silicio
1. Trasformazione in TRICLOROSILANO;
2. Purificazione;
3. Solidificazione
4. Taglio in “wafers”.
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I vari tipi di celle fotovoltaiche
1. Celle monocristalline
• Colore: uniforme, tra blu e nero.
• Forma: quadrata dagli spigoli smussati.
• Rendimento cella: 14-17%.
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2. Celle policristalline
• Colore: blu con riflessi.
• Forma: quadrata.
• Rendimento: 12-14%.
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3. Celle amorfe
• Colore: variabile.
• Rendimento: 5-7%, con perdita del 30% già dopo il primo mese di utilizzo.
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Dalla cella al modulo fotovoltaico
1. Lastra di vetro
2. Foglio in EVA
3. Cella fotovoltaica
4. Foglio in EVA
5. Chiusura posteriore
MODULO FOTOVOLTAICO
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Dal modulo al generatore fotovoltaico
• Cella fotovoltaica
• Modulo fotovoltaico
• Pannello
• Stringa
• GENERATORE FOTOVOLTAICO
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Tipi di impianti fotovoltaici
IMPIANTI ISOLATI
(O “STAND ALONE”)
IMPIANTI CONNESSI ALLA RETE (O “GRID CONNECTED”)
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Impianti isolati (o “stand alone”)
Funzionano indipendentemente dalla rete elettrica. Componenti:
• Generatore fotovoltaico
• Campo fotovoltaico
• Regolatore di carica
• Batterie di accumulo
• Inverter
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Impianti “Grid connected”
Sono connessi alla rete elettrica.
Componenti:
• Generatore fotovoltaico;
• Inverter
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Vantaggi e svantaggi del fotovoltaico
• elevata durata nel tempo;
• assenza di manutenzione.
• costi iniziali elevati;• superficie di
costruzione elevata;• instabilità della fonte
energetica.
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FINE