Il sole è un'enorme fonte di energia rinnovabile e inesauribile che possiamo utilizzare nelle nostre case unifamiliari. Le celle fotovoltaiche (note anche come celle solari) vengono utilizzate per convertire l'energia solare in elettricità. Come funzionano effettivamente le cellule? Qual è il loro costo ed è redditizio installarli nelle nostre case? Risponderemo a tutte queste domande di seguito.
Se hai intenzione di installare pannelli fotovoltaici, assicurati di controllare le offerte di diverse aziende. Puoi ottenerli in un modo molto semplice: utilizza il servizio Cerca un appaltatore, disponibile sul sito Web dei calcolatori di costruzione. Dopo aver compilato un breve modulo, riceverai una decina di offerte di varie aziende, gratuitamente e senza alcun impegno.
Cosa sono le celle fotovoltaiche e come funzionano?
Le celle fotovoltaiche sono wafer semiconduttori di silicio. All'interno è presente un campo elettromagnetico (noto anche come potenziale barriera). I raggi del sole che cadono sulla cella spingono via gli elettroni dal loro posto sui semiconduttori. In questo modo si formano coppie di portatori con cariche opposte (elettroni negativi e positivi). Queste cariche sono separate a causa dell'azione del campo elettrico. Questo, a sua volta, fa apparire una tensione elettrica sulle celle, che possiamo utilizzare dopo aver collegato dispositivi che assorbono energia.
Vale anche la pena ricordare che i moderni pannelli fotovoltaici funzionano tutto il giorno dall'alba al tramonto. Nei giorni nuvolosi, usano i raggi sparsi, il che significa che la cella solare può funzionare indipendentemente dal tempo.
Tipi di celle fotovoltaiche installate nelle case unifamiliari
Ad oggi, conosciamo quattro tipi di celle fotovoltaiche (selenio, silicio, colorante e polimero). Tuttavia, nelle offerte dei produttori che operano sul mercato polacco, possiamo trovare solo pannelli fotovoltaici prodotti a base di silicio. Nelle case unifamiliari utilizziamo:
Cella solare monocristallina - costituito da un unico cristallo di silicio, tagliato in piccoli pezzi. Sono facili da riconoscere per il loro caratteristico colore molto scuro. I pannelli solari di questo tipo sono caratterizzati da lunga durata e alta efficienza. Una cella solare monocristallina è in grado di convertire dal 17 al 22% dell'energia solare, il che è un risultato abbastanza soddisfacente. Un singolo pannello di solito ha una potenza da 150 a 180 W. I costi sono l'unico inconveniente significativo. Purtroppo il listino prezzi di questo tipo di celle fotovoltaiche è piuttosto alto.
Cella solare policristallina - in cristallo di silicio policristallino. Li riconosciamo dal loro colore bluastro. Una caratteristica delle celle policristalline è l'elevata resistenza, degno di nota è anche il prezzo interessante delle celle fotovoltaiche. Questi tipi di pannelli solari hanno un'efficienza tra il 14 e il 18%. Secondo molti esperti, l'uso di celle policristalline è la soluzione migliore nelle nostre condizioni climatiche.
Cella solare amorfa - sono i più tecnologicamente avanzati, sono realizzati in silicio non cristallizzato (amorfo). Li distinguiamo per un colore leggermente bordeaux e per taglie leggermente più piccole. È interessante notare che le celle amorfe possono creare eleganti moduli che vengono montati sui tetti o sulle balaustre dell'edificio. Questi tipi di centrali solari sono la soluzione meno efficiente. La loro efficienza è compresa tra il 6 e il 10%. Tuttavia, vale la pena sottolineare che il vantaggio più importante di questa soluzione è il prezzo di acquisto interessante. Il listino prezzi dei pannelli fotovoltaici di questo tipo è il più appetibile per le nostre tasche.
Per i sistemi di celle fotovoltaiche si possono ottenere interessanti finanziamenti dal bilancio statale. Se sei interessato, puoi trovare maggiori informazioni su questo argomento cliccando su questo link.
Sistemi a celle solari
I pannelli solari da soli non sono sufficienti per convertire l'energia solare in elettricità. Abbiamo anche bisogno di un intero sistema integrato che permetta alle cellule di funzionare. Ci sono due tipi di sistemi nelle offerte commerciali
- Fuori dalla rete (sistema autonomo): crea un sistema chiuso in cui l'energia viene trasferita alla batteria o direttamente ai dispositivi elettrici.
- In rete (sistema aperto) - questo tipo di centrali solari non ha batterie. L'elettricità in eccesso non viene immagazzinata ma reimmessa nella rete pubblica.
Entrambi i suddetti sistemi possono essere collegati direttamente a dispositivi elettrici o dotati di un inverter aggiuntivo che converte la corrente da continua a alternata. Gli impianti solari tecnologicamente più avanzati sono dotati di batterie e controller efficienti. Il controller può commutare automaticamente l'alimentazione da solare (quando la batteria è scarica) a energia fornita dalla rete pubblica. Si tratta di una soluzione abbastanza efficiente e funzionale che aumenta il comfort di avere un impianto fotovoltaico.
I parametri più importanti delle celle fotovoltaiche
Prima di acquistare celle fotovoltaiche, vale la pena conoscere le loro specifiche tecniche. Alcuni parametri verranno descritti in modo piuttosto complicato, ma l'utente medio sarà soddisfatto delle informazioni sui parametri di base. Certamente, vale la pena prestare attenzione a parametri come:
Tolleranza di potenza - parametro che indica la potenza minima del modulo in determinate condizioni. Il valore deve essere compreso tra 0 e 5%.
Potenza di picco (detta anche potenza massima) - indicato dal simbolo Wp. Il parametro ci dice la potenza massima ottenuta dalle celle fotovoltaiche in condizioni climatiche ottimali. Ricorda però che la potenza massima diminuirà con il tempo di lavoro delle celle.
Tensione massima del sistema - il parametro indica la tensione massima alla quale possono lavorare i pannelli solari collegati all'impianto. Il valore massimo della tensione varia tra 600 - 1.000 V.
Tensione a vuoto - la chiamiamo anche tensione a circuito aperto. Questo parametro definisce la tensione massima dei moduli che non sono collegati ai ricevitori. Il valore di questo parametro va da 20 a 50 V.
Tensione di alimentazione massima - questa è la tensione ottenuta durante il funzionamento alla massima potenza.
Prezzi promozionali per pannelli solari e pompe di calore
Fattore di riempimento - parametro che denota il rapporto tra l'energia effettiva ottenuta dalle celle e la loro potenza ottenuta alla massima corrente e tensione. Il parametro è definito come percentuale e non deve essere inferiore al 70%.
L'intensità della corrente alla massima potenza - parametro specificato in ampere. Indica l'amperaggio massimo durante il funzionamento alla massima potenza.
Temperatura di lavoro - questo è un parametro particolarmente importante. Ricorda che i nostri pannelli solari saranno esposti alle mutevoli condizioni atmosferiche, quindi la temperatura di lavoro dovrebbe avere il range più ampio, ad esempio -45diC a +90diC.
Libra - questo parametro è importante durante i lavori di installazione. Vale la pena prestare attenzione e calcolare il carico massimo sul nostro tetto. Di norma, un singolo pannello di dimensioni standard pesa fino a 30 kg (sebbene ci siano anche eccezioni molto più pesanti). Le offerte commerciali comprendono anche piccoli pannelli modulari, il cui peso è di circa 2 kg. Di solito li usiamo su balaustre e piccoli tetti.
Dimensioni - può decidere sui costi di installazione. Il modulo standard ha dimensioni di 30 per 45 cm. Tuttavia, le offerte dei produttori includono anche molti modelli più grandi e più piccoli.
Prezzo delle celle fotovoltaiche
Le centrali solari non sono molto popolari in Polonia. Il loro prezzo può essere ancora molto alto. Prima di acquistare le celle, dobbiamo ricordare che il listino prezzi dei singoli produttori può essere molto diverso. Pertanto, vale la pena rivedere il maggior numero possibile di offerte. Le più economiche (ma anche difficili da ottenere) sono le cellule amorfe. Il prezzo di un singolo elemento può variare da PLN 800 a PLN 1.000. Acquistiamo celle in silicio policristallino di buona qualità per 1.300-2.000 PLN. A nostra volta, pagheremo almeno 2.500 PLN per i pannelli solari in silicio monocristallino. Ricorda che un impianto solare in una casa unifamiliare deve avere da una dozzina a diverse dozzine di pannelli. Il prezzo finale di acquisto comprende anche l'inverter, i sistemi di montaggio, i costi di montaggio, i costi di configurazione del sistema, oltre a cavi e protezioni. Pertanto, possiamo vedere che i pannelli fotovoltaici sono ancora una spesa piuttosto elevata in Polonia.
Simulazione dei costi pannelli fotovoltaici
Partiamo dal presupposto che l'installazione di celle fotovoltaiche si trova su una piccola casa a due piani. In tali edifici vengono solitamente utilizzate centrali solari realizzate con pannelli policristallini. Nel nostro caso l'impianto avrà una potenza di 5 kWp e sarà composto da 20 pannelli (250 Wp) della fascia di prezzo media. Le singole spese saranno le seguenti:
- Pannelli solari (20 x 1.300 PLN) - 26.000 PLN
- Invertitore - 5.800 PLN
- Costruzione in profili di alluminio (adattata a un tetto in tegole d'acciaio o piastrelle di ceramica) - 4.000 PLN
- Sicurezza e cavi - PLN 400
- Servizio di montaggio con configurazione - 4 200 PLN
Il costo finale della nostra simulazione è di 40.400 PLN. Questo è un valore indicativo. Ricorda che il listino prezzi dei singoli appaltatori può essere notevolmente diverso. Il prezzo finale del progetto è persino influenzato dal tasso di cambio dell'euro (la maggior parte dei pannelli viene importata in Polonia).
Un impianto solare sarà redditizio?
Il nostro impianto solare ha una capacità di 5kWp ed è in grado di produrre circa 4.800 kWh di elettricità all'anno. Questo valore può essere confrontato con il fabbisogno medio annuo di elettricità per una famiglia di quattro persone. Ricorda però che la nostra installazione funziona in modalità on grid e non ha batterie. L'energia elettrica in eccesso viene immessa nella rete pubblica. È interessante notare che possiamo vendere la nostra energia in eccesso al fornitore di rete. Tuttavia, l'importo non sarà troppo elevato e l'intero processo ci richiederà di organizzare una concessione speciale.
Il fornitore può proporre una tariffa da 0,15 a 0,25 PLN per kWh trasferito alla rete pubblica. Un tasso così basso non avrà un impatto eccessivo sul recupero dei costi dell'intero progetto. I nostri risparmi derivano dalla riduzione (o addirittura dall'eliminazione) delle bollette elettriche. La tariffa media del fornitore è di 0,60 PLN / kWh. Durante l'anno, abbiamo prodotto 4.800 kWh per le nostre esigenze, il che dà il valore di 3.120 PLN. Pertanto, l'investimento in un impianto solare si ripaga da solo in un massimo di 13 anni. Tuttavia, teniamo conto che i prezzi dell'energia elettrica sono in costante aumento. In pratica, potrebbe risultare che l'investimento si ripagherà molto prima.
