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Impianti fotovoltaici isolati

Scopri qui come funzionano gli impianti fotovoltaici isolati o autonomi (stand alone). Esempi di applicazione: camper, baite isolate, impianti di pompaggio dell’acqua, lampioni solari, ecc.

Impianti fotovoltaici per utenze isolate

Gli impianti fotovoltaici di tipo autonomo sono indicati in caso di assenza di collegamento alla rete elettrica (ad esempio in montagna, in aree agricole non servite dalla rete, ecc.).

Gli impianti fotovoltaici isolati vanno sempre dimensionati sulla base dei seguenti fattori:

  • la zona di installazione
  • il periodo di utilizzo
  • la tipologia di utenza (se in corrente continua o alternata)
  • i carichi da collegare (es. luci, TV, radio, ecc.).

 

Come funziona un impianto autonomo

Connessione dei componenti di un impianto stand-alone.

Schema di funzionamento di un impianto solare fotovoltaico isolato.

Scopriamo di seguito come sono collegati tra loro i componenti essenziali degli impianti fotovoltaici per utenze isolate:

Moduli solari fotovoltaici: esposti al sole generano energia elettrica, sotto forma di corrente e tensione continua. Il loro numero e i relativi collegamenti dipendono dal dimensionamento effettuato.

Batterie di accumulo: in esse viene accumulata l’energia proveniente dai moduli solari. Bisogna fare attenzione ad utilizzare batterie specifiche per impianti  fotovoltaici, che sono differenti dalle normali batterie per autotrazione. Le batterie più adatte sono quelle con la piastra positiva tubolare. La scelta del tipo e della capacità della batteria (in relazione ovviamente al tipo di utilizzo) è molto importante per la durata di vita della batteria stessa che può superare anche i 10 anni di vita.

Centralina solare: regola la carica e la scarica delle batterie, che sono l’elemento più critico del sistema. E’ un po’ il “cervello” dell’impianto, che gestisce l’alimentazione dai moduli (staccando il collegamento coi moduli una volta raggiunto il limite superiore di tensione della batteria) e il consumo delle utenze (staccando le utenze nel caso in cui la tensione delle batterie scenda sotto un certo livello minimo, sotto il quale si andrebbe a danneggiare l’accumulatore).

Inverter: è un dispositivo elettronico che trasforma la tensione e la corrente da continua (come ci arriva dai moduli e come viene accumulata nelle batterie) ad alternata. In tal modo l’utente può avere la normale libertà nell’utilizzo di apparecchi che richiedono la 220 Vca, come è solitamente nelle nostre abitazioni.

Applicazioni di un impianto solare isolato

Gli impianti fotovoltaici stand alone rappresentano la migliore soluzione per ovviare alla mancanza della rete elettrica. Pensiamo ai Paesi del Terzo Mondo e alle problematiche di approvvigionamento energetico per ospedali, scuole e asili, ma anche alle zone isolate (in montagna o campagna) non servite dalla rete elettrica nazionale. In questi contesti gli impianti isolati rappresentano una soluzione ottimale amica dell’ambiente.

Basta un sistema dotato di un pannello solare fotovoltaico, un regolatore e una batteria per portare energia elettrica nelle zone più impervie. Non a caso questi sistemi sono ampiamente utilizzati nele stazioni di rilevamento e trasmissioni dati (sui livelli dei corsi d’acqua, sulla presenza di incendi, meteorologici, ponti radio, …).

Vediamo nel dettaglio le applicazioni più comuni:

Telecomunicazioni

Impianto solare isolato - applicazione: telecomunicazioni

I pannelli fotovoltaici possono essere impiegati per alimentare ripetitori radiotelevisivi posti in aree isolate. Alcuni esempi sono: apparecchi telefonici; stazioni di rilevamento e trasmissione dati (meteorologici, sismici, sui livelli dei corsi d’acqua, sulla presenza di incendi), spesso molto utili nei servizi di protezione civile.

Servizi pubblici

Impianto solare isolato - applicazione: servizi pubblici

I pannelli solari fotovoltaici possono essere utilizzati efficacemente per l'illuminazione di strade e giardini, per le fermate dei mezzi pubblici e in generale per la segnaletica stradale. L'utilizzo di questo tipo di applicazioni è  sempre più presente sulla nostra rete stradale. 

Sanità per i paesi in via di sviluppo

Gli impianti a pannelli solari fotovoltaici sono particolarmente utili in aree povere del mondo dove possono essere utilizzati per alimentare refrigeratori  per la conservazione di vaccini e sangue.

Agricoltura

Impianto solare isolato - applicazione: agricoltura

Impianti di pompaggio dell’acqua (molto importanti nei paesi in via di sviluppo); sistemi di irrigazione automatica. Industria - Protezione catodica di gasdotti, oleodotti e altri tipi di tubazioni; fornitura di potenza in generale, in particolare per carichi elettrici limitati (dell’ordine di qualche kW) sempre in zone lontane dalla rete o dove questa non risulta affidabile (discontinuità nell’erogazione).

Residenziale

Impianto solare isolato - applicazione: residenziale

Fornitura di potenza (soprattutto illuminazione) per case e rifugi montani. Molto significative le applicazioni di questo tipo nei paesi in via di sviluppo: i sistemi fotovoltaici non richiedono particolari manutenzioni e sono di semplice installazione.

Tempo libero

Impianto solare isolato - applicazione: tempo libero

Carica delle batterie delle imbarcazioni e dei camper.
Enerpoint ha messo a punto un kit fotovoltaico per camper che consente al camperista di ricaricare la batteria di servizio mentre è in viaggio grazie al pannello solare posizionato sul tetto.





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