Di Lauro srl Impianti fotovoltaici - Volvera (Torino)


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Cosa vuol dire?

Il fotovoltaico

TERMINOLOGIA PIU’ USATA NEL CAMPO FOTOVOLTAICO

A

Angolo di declinazione
È l’ angolo compreso fra il raggio solare ed il piano dell’ Equatore, misurato al mezzogiorno.
Angolo di elevazione
Indica la distanza angolare del Sole dal piano dell’ orizzonte.

Angolo d’ incidenza
Angolo che un raggio luminoso, che colpisce una superficie, forma con la perpendicolare alla superficie stessa.

Angolo di inclinazione (tilt)
Indica l’ angolo formato dalla superficie di captazione dell’ energia solare con il piano orizzontale; vale 0 se la superficie è orizzontale e 90 se la superficie è verticale al suolo.

Angolo orario
Indica la distanza angolare dalla retta congiungente Sole-Terra a mezzogiorno; cambia di 15° ogni ora ed è espresso da: W = 15(12-ts) dove ts è il valore dell’ ora solare.

Azimut
Angolo orizzontale misurato in senso orario a partire dal Sud: un Azimut di 0° indica il Sud; un Azimut di 90° indica l’ Ovest; un Azimut di - 90° indica l’ Est.

B

Batteria
Batteria ricaricabile per immagazzinare energia elettrica.
Batteria al Nickel-Cadmio
Tipo di batteria contenente piastre al Nickel ed al Cadmio con elettrolita alcalino.
Batteria al Piombo-Acido
Categoria che comprende batterie con piastre al piombo puro, al piombo-antimonio od al piombo calcio e con acido come elettrolita.

BOS
(in Inglese: Balance Of System)
Resto del sistema (al di fuori dei moduli FV), ovvero l’ insieme di tutti i com-ponenti e materiali che compongono un impianto FV esclusi i moduli FV.
Fanno parte del cosiddetto BOS il regolatore di carica, le batterie, l’ inverter, le strutture di sostegno, l’ insieme dei cablaggi elettrici etc.

C

Campo fotovoltaico
Un insieme di moduli fotovoltaici connessi elettricamente tra loro ed installati meccanicamente nella loro sede di funzionamento.
Campo ad inclinazione fissa
Campo fotovoltaico la cui struttura di sostegno dei moduli è ad inclinazione fissa.
Campo ad inseguimento
Campo fotovoltaico che segue il percorso giornaliero del sole. Può essere un inseguitore su di un asse o due.

Cella FV
Materiale semiconduttore opportunamente drogato e trattato che converte la radiazione solare in elettricità. Le celle FV (fotovoltaiche) sono l’ elemento base di cui si compongono i generatori solari e possono essere realizzate con wafer di silicio o attraverso il deposito di film di materiale semiconduttore su una superficie di supporto. Tale tecnologia, utilizzando il principio dei fotodiodi (giunzioni semiconduttrici che generano tensione se investiti da radiazione luminosa), produce una differenza di potenziale quando la cella è esposta alla luce solare. Connettendo più celle FV in serie tra loro si ottengono i moduli FV la cui tensione di uscita è pari alla somma delle tensioni di uscita delle celle connesse in serie.

Celle FV amorfe
Le celle a silicio amorfo appartengono alla categoria delle celle a film sottile e sono composte da uno strato di un materiale non cristallino (amorfo), come ad es. il silicio, il CIS o il CdTe, depositato su una lastra di vetro o su acciaio inossidabile attraverso un procedimento di deposizione a vapore catodico. Questo tipo di celle rende possibile la realizzazione di celle di qualsiasi forma, dimensione e colore. Viene utilizzato spesso per realizzare le facciate.

Celle FV monocristalline
Nelle celle FV monocristalline, gli atomi che compongono il reticolo cristallino del silicio sono disposti in maniera regolare, allo stesso modo in cui avviene per gli atomi di carbonio in un diamante. Le celle monocristalline hanno alto rendimento, ma anche alto prezzo d’ acquisto.

Celle FV policristalline
Celle solari composte da silicio policristallino. Il wafer di silicio utilizzato per la costruzione di queste celle è composto di cristalli di silicio il cui orientamento all’ interno del reticolo non è ordinato. La struttura dei cristalli è visibile sulla superficie del wafer che costituisce la cella donandogli un aspetto particolare. Questo tipo di celle ha un rendimento minore rispetto alle celle monocristalline, ma è anche più economico.

Collegamento in parallelo
Termine usato per descrivere la connessione di moduli fotovoltaici o di batterie, dove i morsetti dello stesso segno sono collegati assieme.

Collegamento in serie
Termine usato per descrivere la connessione in serie di moduli fotovoltaici o di batterie, dove il polo positivo di ogni dispositivo è connesso al polo negativo (di segno opposto) del dispositivo successivo (e viceversa).

Conto energia
Sistema di incentivazione basato su una tariffa incentivante maggiorata. Il «conto energia» è un decreto legge del Ministero delle Attività Produttive e dell’ Ambiente, pubblicato il 5 agosto 2005 sulla G.U. 181, che stabilisce una rendita per 20 anni per chi installa un impianto fotovoltaico in proporzione all’ energia elettrica prodotta, tramite l’ erogazione di tariffe incentivanti.

Convertitore CC/CA (vedasi inverter)
Dispositivo che converte la corrente continua in corrente alternata.

Corrente continua
La corrente generata da una differenza di potenziale continua è a sua volta continua e quindi scorre in un unico verso, individuato convenzionalmente nel verso di percorrenza del circuito che va dal polo positivo a quello negativo. I fenomeni elettromagnetici conseguenti al passaggio di corrente continua in un circuito si limitano all’ insorgenza di campi elettrici, mentre in presenza di corrente alternata si ottengono contemporaneamente campi elettrici e campi magnetici. La differenza di potenziale generata dalle celle FV è continua.

Corrente di corto circuito – Isc
Corrente prodotta da un dispositivo fotovoltaico quando i suoi morsetti vengono cortocircuitati.

Curva caratteristica I – V
Grafico della caratteristica di corrente in funzione della tensione di un dispo-sitivo fotovoltaico.

D

Declinazione
Angolo fra il raggio solare ed il piano equatoriale, misurato al mezzogiorno solare.

Derating
Funzione di protezione degli inverter di ultima generazione contro i malfunzionamenti da surriscaldamento. In caso di temperature di esercizio troppo elevate (a partire dai 70 °C circa, misurati nell’ inverter), gli inverter diminuiscono automaticamente la potenza in ingresso proveniente dal generatore FV, evitando così il surriscaldamento e riducendo al minimo il rischio di sovraccarico e il deterioramento dei componenti. Questa funzione elimina i problemi derivanti dall’ eccessiva insolazione che potrebbero danneggiare l’ impianto.

Diodo
Componente elettronico a semiconduttore che permette il passaggio di corrente in una sola direzione.

Diodo di bypass
Diodo di moduli in parallelo la cui funzione è quella di fornire un percorso alternativo alla corrente elettrica in caso di oscuramento o di guasto dei moduli. Esistono diodi di by-pass che intervengono su interi moduli.

Diodo di blocco
Negli impianti FV con batteria, i diodi di blocco vengono cablati in serie ad ogni stringa (1 per ogni stringa) per impedire di notte la scarica della batte-ria attraverso le stringe FV, ovvero per evitare la circolazione di corrente dalle batterie verso il generatore fotovoltaico durante i periodi di oscuramento o di bassa produzione del generatore fotovoltaico.

Dispositivo del generatore
Dispositivo installato a valle dei terminali di ciascun generatore. Il dispositivo del generatore è tale da escludere il generatore/impianto fotovoltaico in condizioni di «aperto».

Dispositivo della rete pubblica
Dispositivo installato all’ origine della linea della rete pubblica costituito da un interruttore automatico dotato di protezione magnetotermica.

Dispositivo di immissione in rete
Sistema che trasforma l’ energia elettrica prodotta dal generatore FV nella forma adatta per l’ immissione in rete. Il dispositivo di immissione in rete è composto dall’ inverter, che trasforma la corrente continua prodotta dai pannelli FV in corrente alternata, e dal sistema di sincronizzazione ed aggancio di fase tra la tensione di rete e quella prodotta dall’ inverter.

Dispositivo di interfaccia
Dispositivo installato nel punto di collegamento della rete in isola alla restante parte della rete del cliente produttore sul quale agiscono le protezioni d’ inter-faccia. L’ apertura del dispositivo d’ interfaccia assicura la separazione dei gruppi di produzione dalla rete pubblica.

Dispositivo fotovoltaico
Cella, modulo, pannello, stringa o campo fotovoltaico.

Dispositivo generale
Dispositivo installato all’ origine della rete del cliente produttore e cioè immediatamente a valle del punto di consegna dell’ energia elettrica dalla rete. Il dispositivo, in condizioni di «aperto», esclude l’ intera rete del cliente produttore dalla rete pubblica.

E

Efficienza di conversione di un dispositivo fotovoltaico (%)
Rapporto tra l’ energia elettrica prodotta e l’ energia solare raccolta da un dispositivo fotovoltaico.

Energia
L’ energia rappresenta la capacità di un sistema di compiere lavoro ed è pari alla potenza erogata moltiplicata per il tempo di erogazione. Generalmente si misura in J (Joule); quella elettrica che qui interessa si misura in Wh (Wattora) ed equivale all’ energia resa disponibile da un dispositivo che eroga in Watt di potenza per un’ ora (1 Wh = 3 600 J). Pertanto se misuriamo la potenza in Watt (W), l’ energia verrà misurata in Wattora (Wh). L’ energia di 1 Wh rappresenta quindi la capacità di svolgere un lavoro pari ad 1 Watt per la durata di 1 ora.

F

Film sottile
È il prodotto tecnologico che sfrutta un sottilissimo strato di materiali semi-conduttori per la realizzazione della cella fotovoltaica.

Fotovoltaico
Termine composto dal greco « foto « (luce) e «voltaico» da Alessandro Volta, che fu tra i primi a studiare i fenomeni elettrici. Termine tecnico che indica la trasformazione diretta di luce in energia elettrica.

G

Generatore FV
Il termine generatore FV indica l’ insieme dei vari moduli FV collegati tra loro, compreso il cablaggio e le strutture di montaggio. Il generatore fotovoltaico produce corrente a tensione continua (per il collegamento in rete è necessario trasformare la tensione continua in alternata).

I

Impianto fotovoltaico

Impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della luce, cioè della radiazione solare, in energia elettrica (effetto fotovoltaico). Esso rientra pertanto nella categoria degli impianti alimentati da fonti rinnovabili non programmabili.

Impianto connesso alla rete
Al contrario degli impianti stand-alone, questo tipo di sistema è connesso in parallelo alla rete. L’ impianto immette in rete tutta l’ energia elettrica prodotta e non occorrono batterie di accumulo. I sistemi fotovoltaici connessi alla rete scambiano energia elettrica con la rete elettrica locale o nazionale. Il principio della connessione alla rete è quello dello scambio in due direzioni di energia elettrica: se la produzione del campo FV eccede per un certo periodo il consumo, l’ eccedenza viene inviata alla rete, mentre nelle ore in cui il generatore non fornisce energia elettrica sufficiente per soddisfare il carico, l’ elettricità è acquisita dalla rete. Questo meccanismo viene contabilizzato attraverso due contatori che misurano l’ energia scambiata nelle due direzioni.

Inseguitore del punto di massima potenza (MPPT)
Circuito che mantiene il punto di lavoro del campo fotovoltaico nel punto di massima potenza della curva I-V al variare della temperatura e dell’ irraggiamento.

Inverter
La corrente generata dai moduli FV è di tipo continuo, quindi, per essere immessa in rete, deve essere trasformata in corrente alternata e possedere le caratteristiche di ampiezza e frequenza adatte alla rete elettrica. La trasfor-mazione di una corrente continua in alternata avviene attraverso dei sistemi chiamati inverter. Gli inverter si i distinguono in:

Inverter FV per connessione in rete
Gli inverter adatti per impianti FV connessi in rete sono dotati di particolari funzioni di regolazione, controllo e di condizionamento dell’ energia in uscita quali:
• sistema di inseguimento del punto di massima potenza (MPP tracking)
• trasformatore di elevazione della tensione al livello della rete;
• protezione di interfaccia rete con relativo dispositivo di interruzione in caso di black-out;
• interruttore salvavita (interruttore differenziale);
• raccolta, memorizzazione e trasmissione dei dati di esercizio e dei messaggi di errore, per il controllo e la manutenzione dell’ impianto.

K

kW (chilowatt)
L’ unità di misura per la potenza.

kWp (chilowatt di picco)
Unità di misura della potenza di picco di un dispositivo solare fotovoltaico (cella, modulo o impianto). Per potenza di picco si intende la potenza generata da un dispositivo FV in condizioni standard (STC). In realtà non è una potenza bensì una resa, ovvero la proporzione fra la potenza generata da un dispositivo FV e l’ irraggiamento solare necessario per ottenere tale potenza. Il kWp è l’unità di misura per la potenza che un dispositivo FV genera in condizioni standard (STC = Standard Test Conditions), ovvero a 1 000 W/m2 di irraggiamento, a 25 °C di temperatura e 1.5 AM (Spectrum Air Mass).

L

Latitudine
Fissato un punto sulla terra, angolo che la normale alla superficie passante per il punto forma con il piano equatoriale; la latitudine si dice Nord se il punto considerato è sull’ emisfero settentrionale e Sud se è sull’ emisfero meridionale.

M

Modulo FV
Unità/componente elementare di un generatore FV in grado di trasformare la luce del sole in energia elettrica ed ottenuto dalla connessione elettrica in serie di più celle FV. I moduli FV più comuni sono costituiti da 36 celle di silicio cristallino connesse in serie, assemblate fra uno strato superiore di vetro ed uno strato inferiore di materiale plastico (Tedlar) e racchiuse da una cornice di alluminio, in modo che siano protette dagli agenti atmosferici, dall’ aria e dall’ umidità. Nella parte posteriore del modulo è collocata una scatola di giunzione in cui vengono alloggiati i diodi di by-pass ed i contatti elettrici. Il modulo fotovoltaico è una struttura robusta in grado di garantire molti anni di funzionamento. I moduli FV sono caratterizzati da potenza nominale, corrente di corto circuito, tensione di uscita e dai rispettivi margini di tolleranza ammessi. Più moduli connessi tra loro formano il generatore FV.

MPP – Maximum Power Point (punto di massima potenza)
Il punto sulla curva I-V, caratteristica di un generatore FV (modulo FV o cella FV), nel quale il generatore FV produce la massima potenza. Esso dipende dalla radiazione solare e dalla temperatura di funzionamento.

N

Normal Operating Cell Temperature (NOCT) (°C)
È la temperatura di un modulo fotovoltaico quando funziona con un irraggiamento di 800 W/m2, una temperatura ambiente di 20 °C ed una velocità del vento di 1 m/sec.

O

Orientamento
Posizione del modulo rispetto alle direzioni dei punti cardinali N, S, E, O. La misura dell’ orientamento è data dall’ Azimut.

P

Potenza
Indica il lavoro prodotto in un’ unità di tempo. La potenza è espressa in Watt (W) o kW (Chilowatt).

Potenza nominale
Potenza di picco (di targa) di un modulo che viene misurata in condizioni standard di laboratorio (STC – Standard Test Conditions) ed indicata in Watt peak (dall’ Inglese peak = picco). Il costruttore del modulo può indicare delle tolleranze rispetto alla potenza nominale (per es. ±5 %). Di solito, per confrontare moduli diversi, il costo e la produzione di un impianto FV vengono riferiti alla potenza nominale dei moduli installati. La potenza nominale (o massima, o di picco, o di targa) dell’ impianto fotovoltaico è la potenza determinata dalla somma delle singole potenze nominali (o massime, o di picco o di targa) di ciascun modulo fotovoltaico facente parte del mede-simo impianto. In altri termini, la potenza totale di un generatore FV o di una centrale FV risulta pari alla somma delle potenze nominali dei moduli installati.


Punto di consegna
Punto in cui l’ energia elettrica generata dall’ impianto FV viene immessa in rete.

Punto di immissione in rete
Con questo termine si intende il punto di connessione dell’ inverter o del dispositivo di immissione in rete all’ impianto elettrico domestico o alla rete elettrica nazionale.

Punto di prelievo
Punto in cui l’ energia elettrica viene prelevata dalla rete del gestore.

Punto di connessione
Punto di scambio fra rete d’ utente e rete del gestore.

PWM (in Inglese: Pulse Width Modulation)
Modulazione a larghezza d’ impulso. Modalità di formazione dell’onda sinusoidale in uscita di un inverter. Si basa sulla commutazione a frequenza molto più elevata rispetto a quella di lavoro (alcune decine di kHz – chiloHertz), permettendo di ottenere la forma sinusoidale variando la durata di ogni impulso in proporzione all’ ampiezza della sinusoide in quell’istante.

Q

Quadro di campo
Quadro elettrico dove le stringhe del generatore FV vengono raccordate in un unico circuito principale in CC. Nei quadri di campo vengono inoltre integrate le protezioni contro le sovratensioni (scaricatori) e gli interruttori di sicurezza.

R

Radiazione diffusa
Componente della radiazione solare ricevuta da una superficie di captazione dopo la riflessione e la dispersione dovuta all’ atmosfera. In Italia, la percentuale di radiazione diffusa è generalmente inferiore al 50 %. Nelle regioni più a Sud, e soprattutto nelle aree desertiche, la radiazione diretta è predominante rispetto alla radiazione diffusa.

Radiazione diretta
Componente della radiazione solare che colpisce la superficie di captazione con un unico e definito angolo di incidenza.

Radiazione globale
Somma delle tre componenti della radiazione solare: diretta, diffusa, rifiessa. Equivale al totale di energia irradiato su superficie orizzontale dal sole e calcolato in un determinato lasso di tempo (in genere un anno). La radiazione globale viene espressa in chilowattora al metro quadrato e all’ anno. In Italia i valori della radiazione globale sono solitamente compresi tra i 1 300 e i 1 900 kWh/(m2 * a).

Radiazione riflessa
Componente della radiazione solare ricevuta da una superficie di captazione dopo la riflessione del terreno.

Radiazione solare (kWh/m2)
È l’ energia elettromagnetica che viene emessa dal sole come conseguenza dei processi di fusione nucleare che in esso avvengono.

S

Silicio

Materiale semiconduttore usato per costruire le celle fotovoltaiche. Il silicio è il secondo elemento più comune sulla terra ed è il componente principale della sabbia di quarzo. Per la fabbricazione delle celle FV si utilizza silicio estremamente puro, quale il silicio monocristallino, policristallino o amorfo.

Silicio Amorfo
Tipo di silicio per celle fotovoltaiche che non ha alcuna struttura cristallina.

Silicio monocristallino
Silicio costituito da un singolo cristallo.

Silicio Policristallino
Silicio costituito da più cristalli.

Sistema fotovoltaico
Installazione di moduli fotovoltaici ed altri componenti progettato per fornire potenza elettrica dalla radiazione solare.

Sistema ad inseguimento (in Inglese: tracking)
Il sistema ad inseguimento permette di modificare l’ inclinazione o l’ orienta-mento di un generatore FV in funzione della posizione del sole. Si parla di sistemi a doppio asse quando è possibile modificare contemporaneamente sia l’ inclinazione che l’ orientamento di un generatore, mentre sono sistemi ad asse singola quelli nei quali è possibile modificare solo l’ inclinazione o l’ orientamento. I sistemi ad inclinazione variabile sono adatti per seguire l’ andamento del sole durante il susseguirsi delle stagioni, mentre i sistemi ad orientamento variabile seguono l’ andamento del sole durante l’ arco della giornata. In Europa Centrale, con un sistema ad asse singola, è possibile ottenere fino al 23 % in più di resa; per i sistemi a doppia asse si arriva ad un incremento del 28 % circa.

Standard Operating Conditions (SOC)
Condizioni di riferimento per le misurazioni dei parametri di funzionamento di un impianto fotovoltaico. Tali condizioni sono: irraggiamento 800 W/m2, 20 °C di temperatura ambientale, velocità media del vento pari a 1 m/s, con direzione del vento parallela al piano dei pannelli.

STC (Standard Test Conditions)
Condizioni standard nelle quali vengono misurati i parametri caratteristici elettrici di un modulo FV: irraggiamento = 1 000 W/m2, temperatura delle celle = 25 °C.

Stringa
Insieme di moduli o pannelli collegati elettricamente in serie per ottenere la tensione di lavoro del campo fotovoltaico.

T

Tecnologia a film sottile
Il materiale di partenza per la futura cella FV viene fatto evaporare e lasciato depositare direttamente su un materiale di supporto, come il vetro o l’ acciaio inossidabile, formando così uno strato molto sottile.

Tensione di circuito aperto
Livello della tensione V (in Volt) misurato ai capi di una fonte di tensione/generatore elettrico (per es. un modulo FV) in assenza di carico. Abbreviazione OC (dall’ Inglese: Open Circuit).

W

Wafer
Fetta di silicio che costituisce la base della cella fotovoltaica, di spessore variabile tra 250 e 350 µm (millesimi di millimetro) ottenuta dal taglio dei lingotti prodotti mediante la fusione del silicio di scarto dell’ industria elettronica.


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