La M.A.S.T s.as ( Mediterranea per Aziende - Sviluppo - Territorio) è una società di servizi che opera nel settore agro-ambientale. Offre alle aziende una vasta gamma di servizi per assicurare alle aziende e al territorio assistenza e consulenza multisettoriale e altamente specializzata   per intraprendere e conseguire percorsi e obiettivi di sviluppo sostenibile. La MAST è accreditata dalla Regione Sicilia per l’espletamento di servizi di assistenza alle aziende agroalimentari. 

L’effetto fotovoltaico

L'effetto fotovoltaico, scoperto per la prima volta intorno al 1860, è una caratteristica fisica dei
materiali detti "semiconduttori", il più conosciuto dei quali è il silicio, usato anche nella produzione

Le prime applicazioni del fotovoltaico

Nel 1954 negli USA, furono realizzatele prime celle fotovoltaiche commerciali in silicio monocristallino. In questo periodo la tecnologia fotovoltaica trovò applicazione in campo aerospaziale. Solo a partire dal 1970 con il manifestarsi delle  crisi energetiche di portata mondiale, si iniziò a trasferire la tecnologia fotovoltaica anche nel settore delle costruzioni civili.

Dalla cella al campo fotovoltaico


L’elemento che sta alla base della tecnologia fotovoltaica è la cella che è costituita da un materiale semiconduttore, il silicio, di spessore estremamente ridotto (0.3 mm), che viene trattato mediante operazione di “drogaggio”che converte la radiazione solare in elettricità.
L’insieme delle celle, collegate tra di loro, vanno a formare il modulo fotovoltaico  così da ottenere valori di tensione e corrente adatti ai comuni impieghi. Nel modulo le celle sono protette dagli agenti atmosferici da un vetro sul lato frontale e da materiali isolanti e plastici sul lato posteriore.

Quantità di energia prodotta

La produzione elettrica unitaria annua, di un  impianto solare viene  stimata, attraverso un breve calcolo che dipende principalmente da: 

- Radiazione solare annuale del luogo, che può essere correttamente valutata in tutto il mondo;
- Orientamento dei moduli
- Angolo d'inclinazione dell'impianto,
- Presenza di  ombre temporanee;
-Prestazioni tecniche dei moduli fotovoltaici e dell'inverter;

Le applicazioni degli impianti fotovoltaici

Gli impianti fotovoltaici sono dunque sistemi che convertono l’energia solare direttamente in energia elettrica. Le potenze generate da questi dispositivi variano da pochi a diverse decine di Watt, a seconda delle dimensioni e delle tecnologie adottate. Secondo il tipo di applicazione a cui l’impianto è destinato, le condizioni di installazione, le scelte impiantistiche, il grado di integrazione nella struttura edilizia con cui si interfaccia, si distinguono varie tipologie di impianto.

Impianti isolati (stand-alone)

Sono impianti non collegati alla rete elettrica e sono costituiti dai moduli fotovoltaici, dal regolatore di carica e da un sistema di batterie che garantisce l’erogazione di corrente anche nelle ore di minore illuminazione o di buio. La corrente generata dall’impianto fotovoltaico è una corrente continua. In Italia sono stati realizzati molti impianti fotovoltaici di elettrificazione rurale e montana soprattutto nel Sud, nelle isole e sull’arco alpino. Attualmente le applicazioni più diffuse servono ad alimentare:  apparecchiature per il pompaggio dell’acqua, soprattutto in agricoltura;

1. ripetitori radio, stazioni di rilevamento e trasmissione dati

meteorologici e sismici), apparecchi telefonici;

1. apparecchi di refrigerazione, specie per il trasporto medicinali;
2. sistemi di illuminazione;
3. segnaletica sulle strade, nei porti e negli aeroporti;

Impianti collegati alla rete (grid-connected)


Sono impianti stabilmente collegati alla rete elettrica. Nelle ore in cui il generatore fotovoltaico non è in grado di produrre l’energia necessaria a coprire la domanda di elettricità, la rete fornisce l’energia richiesta. Viceversa, se il sistema fotovoltaico produce energia elettrica
in più, il surplus può essere trasferito alla rete o accumulato. Un inverter trasforma la corrente continua prodotta dal sistema fotovoltaico in corrente alternata.
I sistemi connessi alla rete, ovviamente, non hanno bisogno di batterie perché la rete di distribuzione sopperisce alla fornitura di energia elettrica nei momenti di indisponibilità della
radiazione solare.

Componenti principali di un impianto fotovoltaico

Le componenti principali del generatore sono:

1. Moduli fotovoltaici.

2. Cavo elettrico unipolare, a doppio isolamento e resistenti ai raggi ultravioletti per connettere tra loro i moduli a formare delle stringhe e connettere le stringhe alla scatola di giunzione o all'inverter.

3. Scatola di giunzione che contiene le protezioni lato DC e funge da interfaccia tra le stringhe e l'inverter.  Le protezioni lato DC sono costituite da diodi di blocco o fusibili (1 per stringa) che impediscono l'inversione di polarità (questi non sono strettamente necessari se le stringhe non sono soggette ad ombreggiamento), varistori e/o scaricatori per la protezione da sovratensioni atmosferiche, da fusibili e sezionati DC o magnetotermici DC per la protezione da sovracorrenti e disconnessione delle stringhe.
   La scatola di giunzione o parte delle protezioni lato DC spesso sono contenute nell'inverter stesso.

4. Inverter a commutazione forzata con modulazione a larghezza di impulsi (PWM - Pulse With Modulation), in grado di operare in modo completamente automatico e contenente al suo interno uno o più inseguitori del punto di massima potenza del generatore fotovoltaico (MPPT - Maximum Power Point Traker) e il dispositivo di interfaccia di rete (a norma CEI 11-20) contenente le protezioni lato AC (interrompe l'immissione di corrente sia se la tensione o la frequenza della corrente immessa differiscono da quelle di rete oltre i limiti accettati dalla normativa vigente sia se viene isolato il ramo di rete a cui è connesso l'inverter).

5. Dispositivi di contabilizzazione sia dell'energia prodotta (cumulata) sia le ore totali di funzionamento. Questi dispositivi sono il più delle volte contenuti nell'inverter stesso.

6. Cavo elettrico tetrapolare per la connessione dell'inverter al quadro elettrico generale o di settore.

7. Struttura di sostegno dei moduli adatta per posizionamento su copertura piana o per posizionamento su tetto a falda (sia in retrofit sia in integrazione).

I moduli, il cavo e la scatola di giunzione formano il Generatore Fotovoltaico L'inverter con il dispositivo di interfaccia di rete e i dispositivi di contabilizzazione formano il Gruppo di Conversione che converte la corrente continua prodotta dal Generatore Fotovoltaico in corrente alternata con frequenza e tensione pari a quelle della corrente di rete.
Il gruppo di Conversione deve essere connesso a valle del Quadro Generale o del Quadro di Settore contente il magne-termico differenziale per la protezione dell'utenza.
Tra il Gruppo di Conversione e il Quadro Generale o di Settore si inserisce il Quadro di Campo contenente un magneto-termico bipolare (per la disconessione del generatore FV) ed eventualmente le protezioni da sovra-tenzione di rete (varistori e/o scaricatori).
In questa maniera è possibile isolare il generatore fotovoltaico senza interrompere il prelievo dalla rete (tramite l'interruttore magnetotermico nel quadro di campo) oppure isolare l'utenza senza interrompere la consegna dell'energia prodotta dal generatore fotovoltaico (tramite l'interruttore magnetotermico differenziale nel quadro generale o di settore).