Gli impianti fotovoltaici rappresentano una vera e propria svolta ma la struttura di un impianto fotovoltaico, il suo funzionamento e i componenti stessi che insieme cooperano per far sì che tutto funzioni, sono ignoti a molti.
Perché un impianto fotovoltaico funzioni è necessario che ci siano due componenti fondamentali che registrano l’intensità delle radiazioni solari e che, attraverso determinati processi, vengono convertite in energia elettrica: i solarimetri e i piranometri.
La differenza sostanziale che intercorre tra solarimetri e piranometri è di tipo tecnico. Occorre dunque fare una precisazione al fine di comprendere bene tutte quelle che sono le differenze tra questi due apparecchi, che tuttavia cooperano insieme.
Solarimetri: cosa sono e a cosa servono
Quando parliamo di solarimetri, ci riferiamo ad un particolare strumento che viene utilizzato per studiare le radiazioni solari e la loro relativa intensità. Abbiamo diverse tipologie di solarimetri, ciascuno di essi differente in base al principio di funzionamento. Essi si suddividono in:
- solarimetro a cella fotovoltaicail cui funzionamento è sostanzialmente legato a seconda di quanta elettricità venga prodotta: andando infatti ad esporre la cella alla radiazione solare, buona parte delle radiazioni vengono assorbite e convertite in energia elettrica. Questa tipologia di solarimetro viene impiegata per quantificare l’energia prodotta dagli impianti fotovoltaici.
- solarimetro a termopilail cui scopo principale è quello di misurare la luce del sole tenendo conto del calore che genera. I solarimetri, dunque, sono dotati di una serie di termopile che fungono da sensori di temperatura; una termopila è formata da più termocoppie collegate in serie. Questa tipologia di solarimetro viene impiegata in maniera prioritaria per scopi meteorologici.
Piranometri: cosa sono
Sostanzialmente, dopo aver enunciato cosa sono i solarimetri e come questi si vadano a suddividere, non è sbagliato dire che i piranometri abbiano la loro stessa funzione: come i solarimetri, infatti, anche i piranometri hanno come scopo quello di misurare le radiazioni del sole, per un monitoraggio più accurato e preciso delle condizioni meteorologiche. Anche i piranometri, infatti, sono suddivisi in fotovoltaici e a termopila.
Qual è, allora, la differenza tra un solarimetro e un piranometro?
Le due cose sono strettamente correlate tra loro. Tutti i solarimetri, infatti, sono anche piranometri, poiché questi componenti assolvono alla stessa funzione, ossia quella di misurare l’intensità delle radiazioni solari. Tuttavia, è bene specificare come i piranometri funzionino tenendo conto di un effetto particolare: il Seebeck.
I piranometri e l’effetto Seebeck
A garantire l’effetto Seeback, sostanzialmente, è il principio della termoelettricità. Se si collegano due semiconduttori caricati in maniera differente (uno con un eccesso di elettroni e l’altro con una deficienza di elettroni), congiungendoli con due giunti a temperature diverse, si configura una differenza di potenziale tra le due giunzioni che è l’effetto Seebeck. Un piranometro è costituito da un numero ingenti di termopile poste in serie. A questo punto, il giunto caldo viene esposto alla radiazione solare, mentre quello freddo resta in ombra: il risultato che viene prodotto da questa differenza di potenziale fornirà il quantitativo di radiazioni che irradiano il sensore. Inoltre, grazie alla capacità di assorbire lo spettro della radiazione solare, il piranometro ha la capacità di operare senza energia elettrica, ricavando quella necessaria al suo funzionamento grazie al principio stesso dettato dalle termopile. Tuttavia, il suo segnale è molto debole, quindi risulta essere soggetto ai disturbi magnetici ed elettromagnetici.
