Un impianto fotovoltaico trasforma direttamente l’energia solare in energia elettrica. Esso è composto essenzialmente da:
• moduli o pannelli fotovoltaici;
• inverter, che trasforma la corrente continua generata dai moduli in corrente alternata;
• quadri elettrici e cavi di collegamento.
Un modulo fotovoltaico è un dispositivo che permette di convertire l’energia solare in energia elettrica utilizzando la proprietà di alcuni materiali, come il silicio, di produrre energia elettrica se irradiati dalla luce solare. Il termine stesso “fotovoltaico” racchiude in sè queste caratteristiche, derivando da foto (= luce) e voltaico (dall’inventore della batteria, Alessandro Volta). Singoli moduli fotovoltaici sono generalmente assemblati meccanicamente tramite una intelaiatura, che li protegge anche dagli agenti atmosferici, dando vita ai pannelli fotovoltaici.
I pannelli fotovoltaici vengono installati in modo da essere esposti direttamente ai raggi solari (tetti di abitazione, terrazzi, cortili). La luce solare viene trasformata in corrente continua, passata attraverso dispositivi detti “balance of system” e trasformata in corrente alternata tramite un sistema di “inverter”. L’energia così creata può a questo punto essere utilizzata per le utenze tradizionali o immessa nella rete elettrica e misurata da uno speciale contatore del gestore della rete elettrica, che la acquisterà come credito da applicare sulla bolletta.

Tutte le tecnologie si basano sull’uso del silicio, l’elemento più diffuso sulla crosta terrestre (28%) dopo l’ossigeno. Le tecnologie più comuni sono 3:
• Silicio monocristallino, che utilizza silicio purissimo, con atomi perfettamente allineati che garantiscono la massima conducibilità.
• Silicio policristallino, con monocristalli di silico aggregati con forme e orientamenti diversi.
• Silicio amorfo o a film sottile, che non ha struttura cristallina e i cui atomi vengono deposti chimicamente in ordine casuale senza alcun allineamento (struttura amorfa), utilizzando quantità di silicio molto basse.
Ogni tecnologia si differenzia per prestazioni, rendimento, costi e durata. Le prestazioni dipendono da caratteristiche quali l’irraggiamento, la posizione, la temperatura di esercizio ecc. Il rendimento è la percentuale di energia trasformata rispetto a quella irraggiata sul modulo, e il passaggio è dal monocristallino all’amorfo in ordine decrescente ovvero, a parità di produzione di energia elettrica, un pannello fotovoltaico amorfo occuperà una superficie maggiore rispetto ad un equivalente cristallino. In termini di costi, l’amorfo costa meno ma ha un tempo di vita di 10 anni mentre, un modulo policristallino ha garanzia di vita per 25-30 anni.

Esistono due grosse tipologie di impianti: autonomi (con accumulo o stand alone) e connessi alla rete (o grid connected). I sistemi autonomi utilizzano l’energia prodotta dall’esposizione solare durante il giorno per caricare una batteria e rilasciare, poi, l’energia immagazzinata durante la notte o quando il sole è coperto, per alimentare oggetti di piccole e medie dimensioni (strumenti di emergenza, lampioni stradali, ripetitori, ecc.). I sistemi grid connected sono normalmente utilizzati per fornire energia a una rete elettrica già alimentata da generatori convenzionali e cedere all’ente erogatore il surplus, utilizzando un apposito contatore che registra i flussi di entrata e di uscita. Caratteristica esclusiva di questi impianti è l’inverter, che trasforma la corrente continua in alternata.

L’installazione di pannelli di ottima finitura, materiali nuovi e di qualità, garantisce il funzionamento di un impianto Fotovoltaico per circa 25/30 anni. Nelle analisi tecniche ed economiche si usa fare riferimento ad una vita utile complessiva di 20-25 anni. In particolare, i moduli, che rappresentano i componenti economicamente più rilevanti, hanno in generale una durata di vita garantita dai produttori oltre i 20 anni.

I vantaggi possono riassumersi in:
• Assenza di qualsiasi tipo di emissione inquinante;
• Risparmio di combustibili fossili;
• Affidabilità degli impianti poiché non esistono parti in movimento(nel caso in cui non si realizzano impianti a inseguimento della traiettoria solare);
• Costi di esercizio e manutenzione ridotti al minimo;
• Modularità del sistema (per aumentare la potenza dell’impianto è sufficiente aumentare il numero dei moduli).

La potenza nominale (o massima, o di picco, o di targa) dell’impianto fotovoltaico è la potenza elettrica dell’impianto determinata dalla somma delle singole potenze nominali (o massime, o di picco, o di targa) di ciascun modulo fotovoltaico facente parte del medesimo impianto, misurate alle condizioni standard (temperatura pari a 25°C e radiazione pari a 1.000 W/m²).

Lo scambio sul posto, regolato dalla Delibera ARG/elt 74/08, è una particolare modalità di valorizzazione dell’energia elettrica che consente, al Soggetto Responsabile di un impianto, di realizzare una specifica forma di autoconsumo immettendo in rete l’energia elettrica prodotta ma non direttamente autoconsumata, per poi prelevarla in un momento differente da quello in cui avviene la produzione.
Il meccanismo di scambio sul posto consente al Soggetto Responsabile di un impianto che presenti un’apposita richiesta al Gestore dei Servizi Energetici – GSE S.p.A., di ottenere una compensazione tra il valore economico associabile all’energia elettrica prodotta e immessa in rete e il valore economico associabile all’energia elettrica prelevata e consumata in un periodo differente da quello in cui avviene la produzione.

La valutazione può essere effettuata a partire dai dati di insolazione del territorio italiano su superficie orizzontale riportati nella Norma UNI 10349: “Riscaldamento e Raffrescamento degli edifici. Dati climatici”. I suddetti dati debbono essere corretti in relazione all’effettiva esposizione ed inclinazione del campo fotovoltaico e trasformati in producibilità annua sulla base del rendimento dell’impianto. Esistono specifici software che permettono di eseguire tale calcolo. Valori indicativi della produzione annua attesa sono compresi, per ogni kW di potenza installata, fra 1.000 kWh nelle regioni settentrionali e 1.500 kWh in quelle meridionali.

I moduli fotovoltaici possono essere collocati su qualsiasi pertinenza di un immobile (tetto, facciata, terrazzo, ecc…) o sul terreno. La decisione deve essere presa in base all’esistenza sul sito d’installazione dei seguenti requisiti:
• Disponibilità di spazio necessario per installare i moduli;
• Corretta esposizione ed inclinazione della superficie dei moduli.
Le condizioni ottimali in l’Italia sono:
• Esposizione SUD (accettabile anche SUD-EST, SUD-OVEST, con ridotta perdita di produzione);
• Inclinazione dei moduli compresa fra 25°(latitudini più meridionali) e 35°(latitudini più settentrionali);
• Assenza di ostacoli in grado di creare ombreggiamento.

Decisamente sì. I fattori da considerare sono gli stessi definiti prima (requisiti in termini di potenza elettrica voluta, superfici per l’installazione dell’impianto, orientamento delle superfici). I contesti industriali spesso agevolano queste installazioni, visto che la disponibilità di superfici non ombreggiate è spesso maggiore.

Una volta installato, l’impianto è praticamente autosufficiente. Costi aggiuntivi sarebbero legati solo ad eventi calamitosi o vandalici. Considerando che in fase di progettazione i moduli vengono sottoposti a test di resistenza alla grandine (anche di grosse dimensioni), installando pannelli certificati da enti internazionali, il rischio di costi aggiuntivi e’ praticamente nullo. Gli unici interventi aggiuntivi possono essere legati ad eventi speciali (ad esempio neve), che richiedono una pulizia manuale dei pannelli, altrimenti autopulenti grazie all’esposizione a pioggia e vento.

Il tempo richiesto dipende alla complessita’ dell’impianto e gli interventi richiesti. In fase di preventivo verranno stimati anche i tempi di installazione.

Dipende principalmente dal tipo di pannelli (monocristallino, policristallino, amorfo). Lo spazio occupato dai pannelli fotovoltaici monocristallini installati su tetto inclinato e’ pari a circa 8 m² per kWp installato mentre per quanto riguarda i tetti piani e’ pari a circa 16 m² per kWp.

L’impianto fotovoltaico funziona al meglio in presenza di irraggiamento solare diretto (cielo sereno, moduli orientati a sud, temperatura di 25 °C ), ma un minimo di energia elettrica e’ prodotta anche in caso di cielo parzialmente nuvoloso, sfruttando la radiazione solare diffusa.

PBP (Pay Back Period) Il Pay Back Period identifica il numero di anni entro cui l’investitore rientra del capitale investito. I tempi medi di ritorno attuali si aggirano, con le detrazioni fiscali, sui 9-10 anni nel Nord Italia mentre si abbassano al centro e sud Italia. In realtà questi tempi sono in continua diminuzione, visto l’aumento costante del costo dell’energia.

Le detrazioni fiscali per il fotovoltaico sono state confermate e prorogate fino al 31 dicembre 2014. Questo è quanto confermato dalla legge di stabilità per il 2014 (la ex famigerata “finanziaria”).
Dunque le detrazioni Irpef per il fotovoltaico (e non solo) rimangono del 50% fino al 31 dicembre 2014.
La proroga di un anno vale non solo per il fotovoltaico, ma anche per ristrutturazioni, mobili, elettrodomestici e interventi per il risparmio energetico.

Con un impianto fotovoltaico corredato da batterie di accumulo di energia, viaggerai verso la totale indipendenza dalla rete elettrica:
• grazie al sistema fotovoltaico Power Router con batterie di accumulo produci energia di giorno e la riutilizzi anche di notte;
• massima ottimizzazione dei consumi: con la possibilità di accumulare energia raggiungerai l’80% di autosufficienza energetica;

No, non si deve modificare l’impianto esistente. L’impianto fotovoltaico ha una sua linea autonoma che dev’essere collegata al quadro elettrico generale, e due contatori installati dal gestore elettrico: uno in entrata, per registrare l’energia elettrica prelevata dalla rete nazionale, e uno in uscita, per registrare l’energia elettrica immessa in rete dall’impianto fotovoltaico (oppure un contatore bidirezionale che conteggia sia l’energia elettrica in entrata che quella in uscita).

Lo schema di connessione dell’impianto alla rete è definito dal gestore di rete a cui l’impianto deve essere connesso. E’ necessario pertanto fare riferimento alle norme tecniche rese disponibili dal gestore di rete locale (ad es. ENEL Distribuzione). Inoltre è possibile consultare la norma CEI per la connessione in rete degli impianti di produzione collegati alle reti BT e MT.

La maggior parte delle aziende produttrici che si occupano di tecnologie fotovoltaiche ha adottato sistemi di certificazione di processo e di prodotto (tipo EMAS e ISO 14000) oltre a strategie di certificazione di qualità organizzativa della società che garantiscono una consapevolezza gestionale e un impegno specifico per quanto riguarda la massimizzazione dei vantaggi ambientali per la collettività e la minimizzazione di eventuali impatti, mediante adeguate procedure di controllo e monitoraggio dei cicli di vita dei prodotti.

E’ possibile per impianti da 2 a 6 kWp ed è particolarmente utile per gli impianti fotovoltaici non collegati alla rete elettrica. In caso di collegamento alla rete però la presenza delle batterie di accumulo ed una gestione “intelligente” dei consumi attraverso appositi gestori di flussi di energie elettrica può portare ad una autosufficienza elettrica che può arrivare anche al 70 .

Quasi tutti noi abbiamo in casa una sorta di pompa di calore modificata. Il frigorifero o il congelatore, infatti, funzionano come una pompa di calore, ma a ciclo inverso: questo significa che se il frigorifero sfrutta il “ciclo freddo”, la pompa di calore utilizza invece anche il “ciclo caldo”.
Le pompe di calore per acqua calda sanitaria sfruttano il calore presente nell’aria esterna, risorsa ecologica e gratuita, per riscaldare l’acqua per i consumi domestici all’interno di un accumulo.
Inoltre connettendo l’impianto fotovoltaico alla pompa di calore, se necessario, è possibile utilizzare l’energia elettrica prodotta dall’impianto per la produzione di acqua calda sanitaria.

Si. L’installazione di una pompa di calore beneficia delle detrazioni fiscali del 65% o degli incentivi in conto termico.

Il COP, detto anche coefficiente di prestazione, è un importante indicatore dell’efficienza energetica di una pompa di calore, ma non di un sistema nel suo complesso. Esempio: se il COP è uguale a 4, significa che con 1 kWh di corrente elettrica è possibile – tramite una pompa di calore – produrre 4 kWh di energia termica.

La pompa di calore viene principalmente utilizzata per generare calore. In base all’installazione e all’applicazione, il calore prodotto può essere sfruttato per scaldare acqua di riscaldamento o acqua sanitaria. Inoltre, a seconda del tipo di pompa o del modo in cui sono collegati idraulicamente i componenti dell’impianto, la pompa di calore può anche essere impiegata per il raffrescamento.

Affinché funzioni in modo efficiente, la pompa di calore deve essere alimentata da una fonte di calore, disponibile in quantità sufficienti e alla giusta temperatura. Maggiore è la temperatura della fonte di calore (fino a max. 25°C), maggiore è la potenza di riscaldamento e, di conseguenza, più efficace è la pompa di calore in modalità di riscaldamento. Per il raffrescamento, la temperatura del dissipatore di calore deve essere più bassa possibile. Tre sono le principali fonti di calore sfruttate a livello residenziale: terreno, acqua e aria. La scelta della più idonea deve essere fatta in funzione del caso specifico.

A seconda della fonte energetica e del tipo di apparecchiatura in uso, sono disponibili le seguenti opzioni:
Pompa di calore aria/acqua:
Una pompa di questo tipo può essere installata sia all’esterno (giardino) che all’interno (cantina o ripostiglio).

Pompe di calore terra/acqua e acqua/acqua:
Le pompe terra/acqua e acqua/acqua devono essere installate in un luogo al riparo dal gelo. Grazie alle loro dimensioni compatte e al funzionamento silenzioso possono essere collocate anche in un ripostiglio.

Naturalmente! La pompa di calore viene configurata in base alla tipologia e al fabbisogno dell’abitazione in modo che questa sia sempre calda e che vi sia acqua calda a sufficienza. A seconda della fonte di calore scelta, esistono più configurazioni:
Monovalente
In questa modalità il calore necessario viene interamente generato dalla pompa di calore. Le pompe di calore terra/acqua e acqua/acqua sono particolarmente adatte per il funzionamento monovalente in quanto entrambe mantengono una temperatura costante per tutto l’anno.

Monoenergetica
In modalità monoenergetica, insieme alla pompa di calore viene anche utilizzato un sistema di riscaldamento elettrico (in genere una resistenza elettrica) per coprire il fabbisogno di calore. Questa integrazione è particolarmente vantaggiosa con le pompe aria/acqua, le quali hanno una potenza di riscaldamento e un’efficienza che diminuiscono con l’abbassamento della temperatura esterna. La pompa copre circa il 70-85% del fabbisogno di calore complessivo.

Bivalente
In modalità bivalente, la pompa di calore deve essere integrata con un altro generatore termico (ad es. caldaia a gasolio o a gas) per soddisfare il fabbisogno di calore. È ideale in caso di edifici ristrutturati, dove è già presente un generatore termico e la pompa di calore viene installata in un secondo momento. Il funzionamento bivalente può essere sia alternato che parallelo. Con il funzionamento alternato, la pompa si spegne e l’altro generatore di calore si attiva al raggiungimento di una determinata temperatura esterna. Con quello parallelo, invece, la pompa rimane in funzione anche dopo l’entrata in funzione dell’altro generatore di calore. In base alla modalità operativa, la pompa copre il 50-70% del fabbisogno di calore.

La vita media di una pompa di calore con un funzionamento normale è di circa 15-20 anni. Molte pompe di calore funzionano senza problemi anche per più di 25 anni.

Il rumore generato è più o meno lo stesso di quello di altri sistemi di riscaldamento. Sebbene tra una pompa di calore e l’altra vi siano delle leggere differenze a livello di emissioni acustiche dovute alla costruzione, in genere il livello di pressione sonora è di 50 dB(A). Questo valore è paragonabile a quello di un frigorifero. A meno che non vi siano ponti acustici, il rumore della pompa di calore non è udibile in casa.

La pompa di calore è uno degli impianti di riscaldamento più “puliti” ed ecosostenibili. Consuma un solo kWh di corrente per produrre più di 4 kWh di energia per il riscaldamento, con un rapporto di 1:4 particolarmente vantaggioso sia dal punto di vista economico che ecologico. Se la corrente necessaria viene ricavata da energie rinnovabili, è possibile riscaldare gli ambienti senza emissioni di CO2.

No. Le pompe di calore richiedono pochissima manutenzione. Solo gli impianti più grandi devono essere controllati con maggiore frequenza. Analisi dei fumi e pulizia camino decadono. Per evitare inconvenienti, è tuttavia consigliabile farla visionare regolarmente da un tecnico abilitato (ogni 1-2 anni), per misurare pressione e temperature rilevanti.

La pompa di calore può essere utilizzata pressoché con tutti i generatori di calore. L’uso combinato con un impianto solare aumenta ulteriormente il risparmio sui costi energetici e sulle emissioni.