Le principali tipologie di impiantil
Impianti fotovoltaici in isola
Gli impianti fotovoltaici in isola (o stand-alone) sono impianti in grado di produrre autonomamente energia elettrica a partire dalla fonte solare.
A differenza di quanto accade per gli impianti allacciati alla rete elettrica, in tutti gli impianti fotovoltaici in isola, è sempre presente un accumulo di energia di tipo elettrochimico.
La capacità dell’accumulo è, ovviamente, commisurata alla taglia dell’impianto, ma dipende anche dal grado di autonomia e affidabilità richiesti al sistema. È inoltre importante che i flussi di energia tra generatore fotovoltaico, accumulo e carico siano opportunamente controllati. Quest’ultimo compito è svolto dal regolatore di carica.
A prescindere dal fatto che si abbia a che fare con una semplice lampada fotovoltaica o con un impianto da svariati kW, un impianto fotovoltaico in isola può sempre essere rappresentato come nella figura seguente, nella quale i flussi di energia sono schematizzati con delle frecce.
Schema generale di un impianto fotovoltaico per servizio in isola
Talvolta, soprattutto negli impianti di grossa taglia, si ricorre a soluzioni “ibride”, nelle quali alla generazione fotovoltaica si affiancano generazioni di altro tipo (gruppo Diesel, eolico, mini-idroelettrico ecc.).
Lo schema è quasi sempre quello in figura, con l’unica variante che all’ingrasso del regolatore di carica compaiono anche gli altri generatori. Spesso in questi casi, per far fronte ad eventuali situazioni di emergenza, si lascia la possibilità di alimentare direttamente le utenze tramite un’unica fonte purché di tipo programmabile (ad esempio un generatore Diesel o mini-idroelettrico). In tali evenienze, l’array fotovoltaico, così come il regolatore di carica e l’accumulo elettrochimico, vengono momentaneamente esclusi.
Un’altra tipologia di impianti ibridi, ancora però poco diffusa, è rappresentata dalle mini-reti in corrente alternata, nelle quali tutti i generatori e i carichi sono collegati in parallelo su un’unica rete a 230 V e 50 Hz (o 400 V e 50 Hz se trifase), la cui gestione è affidata ad un inverter bidirezionale alimentato dall’accumulo elettrochimico.
La tabella seguente riassume le principali tipologie di impianti in isola, in essa sono comprese le alimentazioni di apparecchiature ed alcune applicazioni particolari, quali il pompaggio dell’acqua potabile.
| Alimentazione di apparecchiature | Segnalazioni marittime (fari, fanali, boe). Lampioni fotovoltaici. Segnalazioni stradali, segnapasso. Ponti radio. Frigoriferi per vaccine. |
| Applicazioni mobili | Campeggio, roulotte, Camper Imbarcazioni a vela. |
| Strutture isolate | Abitazioni. Strutture sanitarie e di interesse pubblico. Rifugi di montagna. |
| Pompaggio | Acqua potabile e per uso sanitario. Acqua per usi agricoli e zootecnici. Fontane. |
Le figure seguenti mostrano visivamente alcune applicazioni tipiche.
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