La nostra stella, il Sole, da sola rappresenta più del 99% in massa dell’intero sistema solare. La grande concentrazione di massa favorisce la fusione nucleare, un tipo di reazione diverso da quello sfruttato nei reattori terrestri costruiti dall’uomo, che operano invece mediante la fissione nucleare.

Questo tipo di reazione genera un’enorme energia che raggiunge la Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica in forma di luce, calore (raggi infrarossi) e raggi UV (ultravioletti).

Si può dire che alla base di ogni aspetto della vita e della nostra civiltà ci sia l’energia prodotta dal Sole. Forme di energia come l’energia eolica o l’energia idroelettrica rappresentano uno sfruttamento indiretto dell’energia solare che, arrivando sulla Terra, genera la circolazione dell’aria ed i cicli di evaporazione e ricaduta dell’acqua tramite le piogge.

L’energia solare non arriva nella stessa maniera in qualunque area geografica, l’inclinazione dell’asse terrestre e il moto di rivoluzione intorno al Sole creano una diversa esposizione legata alla posizione (latitudine e longitudine della posizione dell’impianto) ed una variazione su base stagionale.

Anche in un paese relativamente poco esteso come l’Italia l’irraggiamento può cambiare molto, passando dai 1200 kWh/m2 delle regioni del Nord ai 1800 kWh/m2 del Sud e delle isole. [1]

Figura 1: La fonte di energia principale nel sistema solare: il Sole

Lo sfruttamento diretto dell’energia solare è realizzato da pannelli che assorbono la radiazione elettromagnetica incidente. Il grande pubblico conosce due tipologie di pannelli: quelli termici (spesso conosciuti come solare termico) che sono usati per scaldare l’acqua sanitaria e quelli fotovoltaici attivi nella produzione di energia elettrica.

I pannelli fotovoltaici sono dei dispositivi tecnologici che consentono di convertire una parte dell’energia solare direttamente in elettricità. Le tecnologie sviluppate e di maggior interesse commerciale sono le celle al silicio policristallino, meno performanti, e le celle al silicio monocristallino, capaci di conversione dell’energia solare in elettricità tra il 20% ed il 22%.

A caratterizzare il pannello fotovoltaico a livello di specifiche elettriche è innanzitutto la sua potenza di picco. Questa grandezza è indicata con Pmax ed espressa Wp e viene misurata in condizioni standard, ovvero con un irraggiamento di 1000 W/m2 ad una temperatura di 25°C [2]. 

Un altro dato importante è la tensione a massima potenza fornita dal pannello, questo valore, insieme al valore di potenza di picco, concorre a definire l’impianto necessario a gestire l’energia prodotta. 

La tensione a circuito aperto, invece, è importante nella scelta dell’inverter [3].

Figura 2: I nuovi pannelli solari fotovoltaici Cortem della famiglia PFV-Ex, certificati per Zona 1, 2, 21, 22

Gli impianti fotovoltaici in ambito industriale e domestico rappresentano una tecnologia consolidata. I nuovi pannelli della serie PFV-Ex di Cortem consentono ai progettisti di pensare a soluzioni anche nell’ambito delle zone classificate a rischio esplosione. 

Le reti elettriche non sono presenti ovunque mentre, solo per citare alcuni esempi, sono concrete e sentite le esigenze di illuminare o segnalare una zona, di servire una utenza, di leggere e trasmettere dati.

[1] L’unione europea rende disponibile un database per l’energia solare ed altri tools utili, il PHOTOVOLTAIC GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM

[2] Questa potenza è misurata in test di laboratorio dove la sorgente luminosa simula la luce solare che raggiunge la Terra, considerando anche i fenomeni di assorbimento dell'atmosfera terrestre. La luce simulata ha un particolare spettro di frequenze identificato come spettro standardizzato AM 1.5.

[3] L’inverter è quell’apparecchiatura che trasforma la corrente continua erogata dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata alzando anche la tensione in uscita