Migliorare la Produzione dei Pannelli Fotovoltaici

I pannelli solari fotovoltaici apparentemente non hanno bisogno di una grande manutenzione. Una volta installati ed esposti alla luce del sole sono pronti a produrre energia elettrica per decenni e decenni. E' tutto giusto, però ci sono alcuni accorgimenti e trucchi che potrebbero farvi migliorare la loro produzione di energia elettrica.

Per incrementare il numero totale di kilowatt che un modulo è in grado di produrre non serve molto. Basta seguire i nostri consigli, semplici attenzioni che faranno lievitare le prestazioni abbassando la spesa totale della bolletta se avete installato l'impianto con le detrazioni fiscali e lo scambio sul posto, oppure guadagnare più soldi se potete contare sugli incentivi del conto energia.

Innanzitutto verifichiamo ogni tanto se si è formata qualche ombreggiatura davanti i nostri moduli. Gli impianti solitamente vengono progettati ed installati in primavera ed estate. Durante la stagione fredda il sole è più lontano, degli elementi che non erano stati calcolati potrebbero frapporsi tra raggi del sole e pannelli. Un modulo in ombra è un modulo inutilizzabile, di più. Un modulo che non riceve sole potrebbe compromettere anche la produzione degli altri che, seppur soleggiati, si trovano connessi in serie a quello in ombra. Un bel problema. Un decadimento notevole nella produzione di energia elettrica.

Salite quindi sul vostro tetto, a tutte le ore: mattino, pomeriggio e sera, controllate se i moduli sono in ombra. Se sì, rimuovete l'ostacolo. Se l'ostacolo non è possibile rimuoverlo, ad esempio un palazzo, spostate il modulo.

Per migliorare la produzione elettrica utilizzate moduli fotovoltaici con alto rendimento. I migliori sono in assoluto i Sunpower e i Panasonic (ex Sanyo). Raggiungono efficienze del 20% contro una media degli altri del 15%, ad esempio Yingli, Trina, Solsonica, Bosch.

Fate una pulizia completa dei moduli fotovoltaici. Polvere, inquinamento, guano degli uccello sporcano il vetro che fa decadere le prestazione e di conseguenza la produzione di energia elettrica. Basta una spugnetta umida. Oppure comprate la prolunga per pulire i vetri se i moduli sono in alto.

Tenete sempre registrata la produzione media giornaliera. Usate i contatori installati a casa per vedere quanto state producendo. Quando notate un improvviso decadimento nella produzione, significa che c'è qualcosa che non va, quindi verificate ombre, sporcizia, cavi sconnessi, moduli inefficienti ecc. Chiamate il vostro installatore per venire a verificare.

Quanto produce un sistema fotovoltaico? Quello classico da 3 Kwp al Nord Italia tra 3000-3200 Kw l'anno, a Roma centro Italia 3200-3600 mentre in zone del sud, in Sicilia o in Puglia può arrivare anche a 4000 Kw. Ovviamente dipende anche dal tipo di modulo. I rendimenti migliorano se è installato un inseguitore motorizzato, come quello che possiamo trovare nei pannelli a concentrazione solare.

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La manutenzione dei Pannelli fotovoltaici

Non c'è bisogno di una grande manutenzione per tenere costantemente in funzione un impianto fotovoltaico. Una volta installato va da solo, produce energia elettrica tramite insolazione. Ci sono però una serie di accorgimenti ed attenzioni che dobbiamo tenere per far sì che il nostro impianto sia sempre efficiente e renda al meglio.

Si va dalla pulizia della superficie dei moduli fotovoltaici al controllo di ombreggiature fino ad arrivare ad una statistica della produzione quotidiana. 

La grossa manutenzione va fatta dagli installatori che periodicamente verificano l'efficienza dei cavi, il fissaggio delle staffe ecc, quella piccola è nostro compito. Vediamo da vicino gli accorgimenti da tenere per migliorarne le prestazioni.

Pulizia dei pannelli fotovoltaici: 

gli agenti atmosferici sono nemici di qualsiasi oggetto a loro esposto, non da ultimi i nostri moduli, di qualsiasi marca . La pioggia dovrebbe pulirli dall'inquinamento e dalla sporcizia formatasi, ma non sempre è così. Quando capitano giornate di vento, soprattutto che proviene da sud, mischiate alla pioggia, si potrebbe depositare della sabbia sulla superficie dei pannelli. Va rimossa.

La pulizia di un modulo si effettua con una panno bagnato, magari utilizzando acqua demineralizzata, che non lascia calcio, senza utilizzare detersivi. Se proprio vogliamo togliere delle macchie più ostiche possiamo utilizzare un leggero detergente, tipo quello per pulire i vetri. Spesso i pannelli sono installati su superfici difficili da raggiungere, ad esempio tetti. In questo caso possiamo comprare una prolunga su cui agganciare uno spazzolone morbido. Altro fattore di disturbo è senz'altro la cacca degli uccelli. Spesso si depositano delle grosse quantità che con il sole, seccandosi, sono difficili da mandar via. Bisogna toglierle perchè mettendo in ombra una cella non solo fanno abbassare il rendimento, ma rischiano anche di bloccare le altre connesse nella stessa stringa.

Tenere il conto quotidiano della produzione elettrica: 

dovremo fare lo sforzo di tenere un diario giornaliero dell'energia prodotta. Ci sono dei software che si collegano tramite pc ai contatori e realizzano una statistica. Ciò ci è utile per vedere se ci sono degli abbassamenti anomali nella produzione di energia elettrica.

Il malfunzionamento è spesso rilevato in tempo reale dai sistemi di controllo degli impianti fotovoltaici, ma la diminuzione delle prestazioni non viene rilevata a meno che il vostro impianto non è dotato di un software che tiene conto delle statistiche del vecchio anno e le confronta con le previsioni di produzione. Teniamo a mente quando facciamo i calcoli che ogni anno un pannello perde capacità di produzione di energia, poco meno dell' 1% ogni 12 mesi.

Attenzione all'ombra: 

solitamente un impianto fotovoltaico si installa in primavera o in estate. Il sole è alto e gli installatori tengono conto di eventuali oggetti che possono portare ombre come alberi, pali della luce, palazzi ecc. In inverno, quando il sole si fa più lontano ed è più basso, si possono sviluppare delle ombre non previste in estate. Un modulo ombreggiato per parte della giornata fa abbassare drasticamente non solo il suo rendimento ma anche quello degli altri moduli a lui collegati. Attenzione quindi a qualsiasi oggetti che possa far ombra sul nostro impianto. Verifichiamolo costantemente.

Batterie:
se si tratta di un impianto con batterie ricaricabili, controlliamo che non ci sia fuoriuscita di liquido elettrolita dalle stesse. 

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Installare i Pannelli Fotovoltaici per alimentare i Condizionatori

Installare i pannelli fotovoltaici per alimentare i condizionatori d'aria non è una cattiva idea. Molte sono le persone che ci hanno pensato. Il periodo in cui vengono maggiormente utilizzati i condizionatori è infatti quello estivo quando è maggiore l'insolazione.

Si può quindi sfruttare il sole per creare energia elettrica che vada ad alimentare i condizionatori. Vediamo da vicino quale deve essere il dimensionamento e gli accorgimenti da tenere per questo tipo di installazione.

I consumi:

i condizionatori d'aria, sia portatili che fissi con lo split, assorbono molta corrente elettrica. I modelli più vecchi, gli ON-OFF, sono quelli maggiormente energivori. Siamo sugli 800-1000 watt l'ora per ogni condizionatore. Gli inverter, specialmente i nuovi in classe A+++ invece allo spunto assorbono sempre 800-1000 watt, ma poi, una volta a regime, si attestano su circa 400-500 watt.

Ovviamente sono numeri molto generici. Ci sono tantissimi fattori da tenere in considerazione:

• la differenza tra temperatura esterna e temperatura interna della zona da raffreddare. Se fuori ci sono 35 gradi ed in casa ne vogliamo 23, i condizionatori lavoreranno sotto "sforzo". Se invece fuori ce ne sono 30 e dentro ne vogliamo 25, il consumo sarà ovviamente minore. 
• La coibentazione e l'esposizione della casa: se il nostro appartamento è costantemente esposto al sole, quindi tutte le pareti si "infuocano" i condizionatori dovranno fare un grande sforzo per raffreddare l'ambiente. Ecco perchè la coibentazione è importante.
• Quante ore teniamo accesi i condizionatori.
• La grandezza della casa da raffreddare.
• La potenza dei condizionatori espressa in BTU. Normalmente per le case si usano i modelli 9000 o 12000 Btu.
• La marca del condizionatore e la sua efficienza, EER e COP

Fatte queste premesse, prima di progettare un impianto fotovoltaico, cerchiamo di capire quanto consumano mediamente i nostri condizionatori. Per fare ciò facciamo una semplice cosa:

andiamo al contatore elettrico dell' energia. Normalmente si trova nel sottoscala. Segniamoci il consumo di corrente nel momento in cui i condizionatori sono spenti, ad esempio 1 KWh. Ora accendiamo tutti i condizionatori e dopo mezz'ora andiamo a ricontrollare quant'è l'assorbimento, ad esempio sarà di 2,5 KWh. Significa che a regime i condizionatori consumano 1,5 Kwh di energia elettrica. 

Bene. Ora sappiamo che un impianto che riesca a sostenere il consumo dei condizionatori deve essere di una potenza di 3-3,5 Kwp. Teniamoci larghi perchè c'è lo spunto iniziale in cui i condizionatori consumeranno di più e poi c'è da calcolare che i pannelli durante le ore iniziali e finali della giornata producono di meno, perchè l'insolazione è minore.

L'energia in più che non utilizziamo la possiamo reimmettere in rete grazie allo "scambio sul posto", tecnica che ci permette di ottenere un credito dalla compagnia elettrica da usare durante la notte quando i pannelli non producono.

I condizionatori a muro utilizzabili in casa possono essere installati a muro (vedi qui i dettagli per il montaggio), con il motore che va all' esterno e lo split all' interno dell' abitazione. Esistono anche dei modelli senza unità esterna oppurei portatili che non hanno bisogno di un installazione.

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I pannelli fotovoltaici con il Miglior Rendimento

I pannelli fotovoltaici non sono tutti uguali, o meglio, la tecnologia è la stessa per tutti, ma piccoli accorgimenti fanno la differenza tra un produttore e l'altro.Abbiamo già trattato questo argomento con l'articolo dedicato alla marca da scegliere per il proprio impianto fotovoltaico, oggi vogliamo tornarci sopra.

Tra le caratteristiche che più vanno tenute sotto d'occhio al momento dell' acquisto c'è il rendimento, che qualcuno chiama efficienza di un modulo. E' importantissimo questo parametro perchè a parità di grandezza dell' impianto fotovoltaico riusciamo a produrre piú energia elettrica durante l'anno, anche il 10%. Maggiore energia elettrica maggiori incassi se utilizziamo il Conto Energia o piú credito se abbiamo aderito allo scambio sul posto.

Ricordiamo che un impianto da 1 Kilowatt in Nord Italia può produrre da 1000 a 1200 Kw l'anno di energia elettrica, al centro da 1200 a 1300, al Sud da 1300 a 1400 Kw, ci dipende anche dal rendimento dei moduli.

Guardate la foto qui sotto riferita ai moduli della serie Panda a 60 celle monocristallini della cinese Yingli, uno dei colossi mondiali nella produzione di pannelli solari.

I valori li abbiamo cerchiati in rosso. Il modulo da 280 watt raggiunge un'efficienza del 17,1% mentre quello da 260 watt del 15,9%. Valori di tutto rispetto. Significa che di tutta l'energia solare che colpisce il modulo la parte che verrà convertita in energia elettrica è data dalla percentuale rappresentata dalle caratteristiche del modulo.

I valori medi dei pannelli fotovoltaici sul mercato oscillano tra il 13 ed il 20% per i policristallini e tra il 7 ed il 10% per i thin film, a pellicola.

I moduli con il miglior rendimento-efficienza:

due le marche da prendere come riferimento: gli statunitensi di Sunpower e i giapponesi di Panasonic che hanno acquistato il comparto solare dalla Sanyo.

Sunpower ha in catalogo la serie E20 che raggiunge per l'appunto il 20,4% di efficienza sul modulo da 327 watt, vedi le caratteristiche.Panasonic invece con la serie HIT Double arriva al 19,4% con il modulo N285, vedi caratteristiche.

E' chiaro che si tratta di due marche che hanno un prezzo superiore rispetto agli altri competitor. Al momento di scrivere l'articolo un modulo di Sunpower da 327 watt costa circa 450-500 euro, stesso costo per quello di Panasonic. Si tratta di un 20% in più rispetto alle altre marche.

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Impianti Fotovoltaici Off Grid rendersi autonomi energeticamente

Quello di rendersi autonomi energeticamente, di non dover pagare la bolletta passando per il gestore energetico è un po' il sogno di tutti. Fino ad oggi non ci abbiamo mai pensato, eravamo troppo occupati ad installar un impianto fotovoltaico per godere degli incentivi ventennali del Conto Energia, ma ora che è tutto finito ritornano prepotentemente le opzioni off grid.

Molti installatori infatti stanno proponendo delle soluzioni standalone, ovvero impianti fotovoltaici staccati dalla rete elettrica, off grid appunto (a differenza di on grid), che possano rendere autonoma, almeno dal punto di vista energetico, un'abitazione.

Questa soluzione è già realtà in posti dove la corrente elettrica proprio non può arrivare. Pensiamo a baite situate in posti remoti di alta montagne, a barche, camper, oppure in zone rurali, povere, come quelle dell' Africa. E' tutto ok quando c'è il sole. L'irraggiamento solare tramite i nostri pannelli fotovoltaici produce energia elettrica che noi prontamente utilizziamo. Basta non superare il consumo di corrente che in quel momento produciamo.

Il problema è : ma quando il sole non c'è più? Durante i pomeriggi invernali e la notte come facciamo? Bisogna per forza "stoccare" l'energia prodotta durante il giorno nelle batterie. La differenza fra un impianto off-grid e uno on-grid, sta proprio nelle batterie.

Le batterie hanno rappresentato un po' il tallone di Achille per chi ha voluto rendersi autonomo energeticamente. Costano, sono ingombranti e hanno una vita limitata. Ultimamente le cose sono cambiate e la tecnologia va avanti, si spera che in un futuro prossimo i prezzi si abbassino sempre di più e che le batterie supportino sempre maggiori cicli di ricarica.

Allo stato attuale delle cose gli impianti standalone proposti fanno uso di batterie al piombo acido, quelle comunemente utilizzate per alimentari i motorini di avviamento delle auto. Il loro prezzo, rilevato da Solar Buzz, è di circa 0,158 euro per watt. Significa che batterie per "stoccare" 1 kwp costano 158 euro. In realtà dobbiamo sempre sovrastimare la potenza di cui abbiamo necessità. In ogni caso, sempre secondo Solar Buzz, rappresentano il 15% circa dei costi di un impianto fotovoltaico.

Per le batterie c'è tutto un mondo a parte. Dobbiamo però sapere che le batterie hanno un ciclo di vita di ricarica limitato, stimato tra 3mila e 4mila cariche. Batterie più costose sono quelle agli ioni di litio, utilizzate anche per i nostri apparecchi elettronici, ma allo stato attuale sono ancora troppo care.

Insieme alla batteria gli installatori forniscono anche il "regolatore di carica", apparecchio fondamentale perchè regola il flusso di corrente elettrica inviata dai pannelli fotovoltaici verso le batterie, evitando picchi che brucerebbero queste ultime ed evitando anche che si scarichino completamente. 

Insomma, attualmente gli impianti fotovoltaici off-grid non sono da consigliare. E' vero che gli incentivi del conto energia sono terminati ma ci sono le detrazioni fiscali e lo "scambio sul posto (il gestore ci prende l'energia in più che produciamo durante il giorno e ce la ridà di notte)" che ci permettono di "ammortizzare" le spese sostenute. A meno che non abitiate in una zona in cui spesso e volentieri ci sono blackout, in questo caso un impianto standalone è la soluzione migliore.

Mettiamo anche in conto che le batterie sono ingombranti e che vanno stivate in un posto asciutto e fresco. Il vantaggio di installare un sistema fotovoltaico standalone off-grid potrebbe essere realistico se il prezzo di acquisto dell' energia elettrica dovesse schizzare in alto. Ci vorrebbe però una crisi energetica che al momento non ci auguriamo e che, comunuqe, comporterebbe una serie di altre problematiche.

Ci sono alcune aziende che propongoo impianti solari con batterie integrate. E' il caso dell' italiana Albasolar e di Solon che, con il sistema Soliberty propone sistem con batterie piombo-gel in 4 teglie con ptenze da: 3,3 kWh - 6,7 kWh - 8,5 kWh - 10 kWh, 

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