Il dimensionamento di un impianto fotovoltaico

15 Marzo 2018 - Redazione

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Dimensionare un impianto fotovoltaico significa comprendere, in base a fattori di tipo climatico, tecnico, economico, architettonico, di quanta potenza si necessita per soddisfare i propri bisogni elettrici e qual è il numero (o estensione) dei pannelli solari che consentono di rispondere a tali esigenze.


Il calcolo dell’energia necessaria va effettuato tenendo conto della potenza nominale di un modulo fotovoltaico, misurata in kWp (kilowatt di picco): in ragione del fatto che la superficie media, su un tetto inclinato, necessaria per avere 1 kWp è di circa 8 m² di moduli monocristallini o policristallini, considerando che una famiglia di 3-4 persone necessita di 3 kWp, si dovranno installare più o meno 24 m² di pannelli solari.


In concreto, quando si deve procedere al dimensionamento di un impianto fotovoltaico bisogna tenere conto:
  • della radiazione media per area geografica su base annuale e/o mensile, espressa in kWh/m²: tale dato viene estrapolato dagli atlanti solari, ma bisogna considerare che si tratta di dati “lordi”, mentre ciò che realmente interessa è la disponibilità “netta” di radiazione trasformabile in elettricità
  • dell'orientamento da conferire pannelli fotovoltaici : quello ideale è senza dubbio il Sud; tuttavia, spostamenti anche significativi verso Sud-est o Sud-ovest comportano diminuzioni trascurabili nella produzione elettrica
  • dell'inclinazione rispetto alla superficie orizzontale: quella consigliata è di 30°, ma tutto è commisurato alla circostanza (basti pensare ad impianto fotovoltaico autonomo installato in un rifugio montano isolato dalla rete e aperto tutto l'anno, che per massimizzare la resa dovrà disporre di un’inclinazione rispetto al piano orizzontale di 50° o 60°, mentre, qualora il rifugio venga utilizzato solo nella stagione estiva, l'angolo di inclinazione dei moduli potrà essere di 15°-20°, al fine di intercettare la radiazione solare che d'estate è quasi perpendicolare al piano orizzontale)
  • delle prestazioni tecniche dei componenti dell’impianto, che andranno correlate ai dati forniti dagli atlanti solari: tali prestazioni variano a seconda della tecnologia utilizzata, andando da valori del 6-10% per il silicio amorfo al 10-15% per il silicio mono e policristallino.


Ipotizzando un’efficienza media del 12,5%, occorreranno, come detto in precedenza, 8 m² di moduli per avere una potenza di 1 kWp: questo equivale a dire che nell'Italia centrale è prevedibile una produzione elettrica pari all'incirca a 1.700 kwh elett./kWp anno.


Eppure i calcoli per dimensionare un impianto solare domestico non sono ancora conclusi, dal momento che non solo bisogna considerare l'efficienza dei moduli, ma anche degli altri componenti del sistema fotovoltaico , considerando anche le perdite imputabili ai diversi dispositivi elettrici che lo costituiscono: si tratta di quello che in gergo viene definito BOS (Balance of System), il cui valore medio è all’incirca l’85%.


Questo significa che quando dimensioniamo un impianto di pannelli fotovoltaici dobbiamo moltiplicare la producibilità annua stimata per il BOS: rifacendoci all’esempio di cui sopra, 1.700 kWh elett./kWp anno x 85% BOS = 1.445 kWh elett./kWp anno.


Impianto fotovoltaico

Discorso a parte merita il dimensionamento di un impianto isolato dalla rete, cui abbiamo accennato anche in precedenza, giacché in questi frangenti è necessario disporre di energia elettrica anche quando il sole non c’è (di notte o con tempo nuvoloso): motivo per il quale quando si decide la taglia corretta di questo genere di impianti fotovoltaici è indispensabile prevedere un accumulatore di elettricità , un sistema elettrochimico a batterie che consente non solo il funzionamento delle utenze ma anche l’accumulo di energia elettrica per un utilizzo posticipato. Una delle soluzioni migliori prevede l'integrazione di questo genere di impianti con altre fonti di energia (eolico, generatori diesel, ecc.).


Ancora diverso il caso di un impianto fotovoltaico connesso alla rete, che può prelevare da questa l’eventuale surplus di energia che dovesse abbisognargli; tuttavia, diventa importante in questo frangente considerare le condizioni tariffarie legate all'autoconsumo e alla vendita di energia: molto interessante e utile la funzione presente sul sito di Enerpoint , che permette di simulare il dimensionamento degli impianti fotovoltaici che, sulla base di una serie di parametri da inserire, fornisce dati specifici -potenza, area occupata, ecc.- sull'impianto fotovoltaico "ideale".


Tuttavia è necessario ricordarsi che, anche usufruendo di questo strumento, i criteri di dimensionamento sono di massima, teorici appunto, per cui è opportuno rivolgersi a operatori e ditte specializzate , che grazie all’esperienza acquisita, possono dimensionare un impianto fotovoltaico nella maniera più corretta: contattate i nostri esperti e col loro supporto riuscirete in questa delicata operazione.

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