Dimensionamento dell'impianto fotovoltaico: come si calcano in base alle necessità e perché è importante farlo nel modo corretto

02 Marzo 2022 - Redazione

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Come scegliere il giusto dimensionamento dell’impianto fotovoltaico; guida utile per non sbagliare

Quello del dimensionamento è uno degli aspetti più importanti nella progettazione di un impianto fotovoltaico. Questo perché 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.

   

Come calcolare il dimensionamento dell'impianto fotovoltaico?

Per comprendere come dimensionare un impianto fotovoltaico bisogna considerare diversi fattori. Sostanzialmente quattro: quali sono i consumi giornalieri, quanta energia si utilizza ogni giorno e, parallelamente, quante persone compongono quel nucleo familiare e quali sono le loro abitudini.

Questo perché una coppia di adulti che trascorre tutto il giorno fuori casa per lavoro o impegni vari o con figli che sono quasi tutto il giorno a scuola ha chiaramente un bisogno di energia quasi esclusivamente nelle ore serali. Ecco quindi che sarà indispensabile un sistema di accumulo con il quale utilizzare l’energia prodotta dall’irraggiamento diurno. Viceversa se l’impianto fotovoltaico è in un’azienda, un ufficio o un luogo di lavoro l’impianto di accumulo può anche non essere previsto in quanto i consumi energetici sono quasi esclusivamente nelle ore diurne.

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 a 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.

   

Perché è importante calcolare il dimensionamento dell'impianto fotovoltaico?

Come abbiamo visto è indispensabile calcolare il dimensionamento di un impianto fotovoltaico. Questo, innanzitutto, per assicurare all’impianto il miglior funzionamento possibile. Un impianto mal dimensionato, in eccesso o in difetto, non produce l’energia necessaria per l’autoconsumo, ovvero l’obiettivo da raggiungere per risparmiare davvero energia e ridurre le bollette.

Se un dimensionamento in difetto è evidente che causa un ridotto apporto di energia (con tutte le conseguenze del caso), perché un dimensionamento in eccesso è altrettanto inefficace? Innanzitutto perché si andrebbe a spendere una cifra maggiore per il costo dei moduli e dei pannelli; cifra che risulterebbe non necessaria. Ma poi perché andrebbero valutate altre soluzioni, come la formula dello Scambio sul Posto, per ottimizzare e sfruttare quel “di più” di energia prodotto senza sprecarlo.

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Quali sono gli aspetti da considerare nel dimensionamento dell'impianto fotovoltaico?

Oltre agli aspetti relativi ai consumi, nel dimensionamento di un impianto fotovoltaico bisogna tenere conto anche di elementi tecnici. Parliamo della tipologia e grandezza del tetto (o della superficie sulla quale si installeranno i pannelli) e della zona geografica in cui si trova l’edificio.

È evidente, infatti, come un’abitazione nel Sud Italia abbia una maggiore capacità di catturare il sole, mentre una nel Nord Italia meno. Non sarebbe corretto e realistico valutare allo stesso modo le dure realtà, senza dimenticare come non si tratti solo di Nord o Sud, ma anche della zona dove si trova l’edificio (campagna, montagna, zona urbana, eccetera). Bisogna quindi considerare quanto l’irraggiamento produce e si calcola – ma è ovviamente una stima – che per ogni kW installato si riesca a produrre 1100kWh al Nord, 1300kWh al centro e 1500kWh.

Come anticipato, poi, non bisogna sottovalutare lo spazio e l’inclinazione a disposizione sul tetto . un tetto a falde, per esempio, richiede circa 8 metri quadri per produrre 1000Watt, mentre per produrre la stessa energia un tetto piano necessita circa di 11 metri quadri.

Impianto fotovoltaico

   

Quali sono i vantaggi di un corretto dimensionamento?

Più il dimensionamento è corretto più l’impianto funziona in maniera coerente con quelle che sono le esigenze dell’edificio e di chi lo abita. Il dimensionamento è il calcolo necessario per capire quanta energia si ha bisogno e quanta ne può produrre – al netto di dispersioni, cambi di stagione, eccetera – l’impianto presente in casa. Inoltre un corretto dimensionamento consente di conoscere il costo finale dell’impianto e di sfruttare al meglio le detrazioni e le agevolazioni fiscali disponibili.

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Come simulare il dimensionamento del tuo impianto

Il calcolo del dimensionamento di un impianto fotovoltaico non è semplice e immediato. Per questo motivo per aiutare nelle operazioni esistono online diversi strumenti, tool, siti, pdf e fogli Excel con i quali simulare il dimensionamento.

Come indica il nome stesso si tratta di una simulazione, ovvero di un’approssimazione che non tiene conto delle inevitabili variabili che cambiano di caso in caso. I criteri di dimensionamento di questi strumenti sono di massima, teorici appunto, per cui è opportuno rivolgersi a operatori e ditte specializzate che, grazie all’esperienza acquisita e alle competenze tecniche di cui dispongono, possono dimensionare un impianto fotovoltaico nella maniera più corretta assicurando tutti i vantaggi, tecnici, economici e fiscali, del caso.

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