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Come funzionano i pannelli solari??|Demuda

Maggio 12, 2023

In questo articolo, discuterò il principio di funzionamento dei pannelli solari e spero che apprezzerai il mio sforzo.


In un impianto solare fotovoltaico, l'energia solare viene convertita direttamente in energia elettrica. Ciò rende il sistema più conveniente e compatto rispetto alla conversione solare con metodi termici.


La tecnologia delle celle solari è la tecnologia di generazione di energia in più rapida crescita al mondo. Di conseguenza, sono diventate disponibili celle solari con un'efficienza di conversione superiore al 40%.


Principio di funzionamento dei pannelli solari:

Una cella fotovoltaica, nota anche come cella solare, è un dispositivo a semiconduttore che converte l'energia solare in elettricità CC utilizzando l'effetto fotoelettrico. Infatti, tutte le celle solari sono fotodiodi realizzati con materiali semiconduttori come il silicio. Le celle solari funzionano in tre fasi:


- I fotoni della luce solare colpiscono la cella solare e vengono assorbiti dal materiale semiconduttore.

- Gli elettroni, che sono caricati negativamente, vengono separati dai loro atomi permettendo loro di fluire nella stessa direzione per generare una corrente.

- Una tipica cella solare in silicio può generare una tensione fino a 0,5 V e una corrente fino a 6 A. Pertanto, la sua potenza massima è di 3 W.

Poiché l'uscita di una singola cella solare è piccola, un gran numero di celle solari sono collegate insieme per formare un modulo solare e una combinazione di moduli solari è chiamata pannello. La combinazione di pannelli è chiamata pannello solare, necessaria per ottenere la potenza necessaria dal sistema solare.


Quando le celle solari sono collegate in serie, la loro tensione aumenta della stessa quantità del numero di celle collegate in serie. Tuttavia, la corrente rimane costante.


Quando le celle sono collegate in parallelo, la tensione rimane costante, proprio come una cella, ma la corrente raddoppia. Batterie, moduli o pannelli possono essere collegati in parallelo solo se la loro tensione è la stessa. I componenti principali di un impianto solare fotovoltaico sono i seguenti:


- Diodo di blocco: un array SPV è collegato a una batteria. Durante i periodi soleggiati, i pannelli generano elettricità e caricano la batteria. Ma quando non c'è luce solare o di notte, la corrente proverà a fluire al contrario, cioè dalla batteria all'array. Ciò potrebbe danneggiare l'array. Pertanto, viene utilizzato un diodo di blocco per evitare questo flusso inverso di corrente.

- Regolatore: La tensione di uscita di un pannello fotovoltaico varia in base all'intensità della luce solare. Ciò provoca fluttuazioni nella corrente di carico. Un regolatore di tensione garantisce che le fluttuazioni di tensione rimangano entro l'intervallo specificato.

- Inverter: poiché la potenza generata dal campo fotovoltaico è in corrente continua, viene utilizzato un inverter per convertirla in corrente alternata in modo che possa essere facilmente utilizzata. Un'unità inverter con diversi dispositivi di protezione garantisce la sicurezza del sistema e commuta automaticamente tra il carico e la potenza disponibile.

- Batteria: sono utilizzate per immagazzinare l'energia solare. Sono i componenti più importanti di un impianto solare fotovoltaico. Il successo di un impianto solare fotovoltaico dipende in gran parte dal sistema di accumulo della batteria.

- Controller della batteria: questi sono dispositivi che assicurano 

la batteria viene caricata e scaricata ai livelli di tensione e corrente corretti per prolungarne la durata e prevenire danni.


Nel complesso, il principio di funzionamento di un sistema solare fotovoltaico prevede la conversione dell'energia solare in energia elettrica mediante celle solari, che vengono poi immagazzinate in batterie o convertite in corrente alternata mediante un inverter. Il sistema include anche componenti come diodi di blocco, regolatori e controller della batteria per garantire il corretto funzionamento e la sicurezza.

Vantaggi dei sistemi solari fotovoltaici

Ci sono diversi vantaggi nell'utilizzo di sistemi solari fotovoltaici, tra cui:


1. Rinnovabile: l'energia solare è una risorsa rinnovabile, il che significa che può essere continuamente reintegrata.


2. Rispettoso dell'ambiente: l'energia solare non rilascia gas nocivi o sostanze inquinanti nell'ambiente, rendendola una fonte di energia pulita e sostenibile.


3. Bassa manutenzione: i pannelli solari richiedono poca manutenzione dopo l'installazione, rendendoli più facili ed economici da utilizzare a lungo termine.


4. Indipendenza energetica: l'energia solare consente agli utenti di generare la propria elettricità, riducendo la dipendenza dalle fonti di energia convenzionali.


5. Energia remota: l'energia solare è perfetta per luoghi remoti che non sono collegati alla rete, dove può fornire una fonte di elettricità economica e affidabile.


Nel complesso, i sistemi solari fotovoltaici sono un ottimo modo per generare elettricità in modo sostenibile ed economico, e il loro utilizzo è destinato a crescere man mano che i loro vantaggi diventano più ampiamente riconosciuti.


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