Dimensionamento impianto fotovoltaico

Dimensionamento impianto fotovoltaico: cos'è e come funziona

Un impianto fotovoltaico permette di produrre energia elettrica sfruttando l'energia pulita e inesauribile del sole, avendo un risparmio energetico sia in termini ambientali che economici. Per aver la massima resa è importante il corretto posizionamento dei pannelli fotovoltaici e il corretto dimensionamento dell'impianto fotovoltaico.

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Impianto fotovoltaico a terra
(foto di mrganso - Fonte: https://pixabay.com)

Che cos’è l’impianto fotovoltaico?

L'impianto fotovoltaico è un impianto formato da pannelli fotovoltaici costituiti da cellule in silicio amorfo che sono in grado di immagazzinare l'energia solare per trasformarla attraverso un inverter in energia elettrica per i vari utilizzi domestici. L'impianto fotovoltaico permette quindi di sfruttare l'energia "pulita" e inesauribile del sole per produrre energia elettrica, senza utilizzare fonti di energia fossile. In questo modo otteniamo energia elettrica senza inquinare l'ambiente e abbattendo i costi in bolletta per la luce. L'elemento principale di un impianto fotovoltaico sono ovviamente i pannelli fotovoltaici composti da celle fotovoltaiche che sono celle fotoelettriche generalmente in silicio amorfo (ma che possono essere anche in silicio monocristallino e policristallino) che catturano l'energia solare e che devono avere il giusto orientamento rispetto ai punti cardinali e la giusta inclinazione (alle nostre latitudini la posizione migliore è sempre a Sud dove l'intensità dei raggi solari è maggiore sia in estate che in inverno e l'inclinazione dei pannelli deve essere compresa fra i 30° e i 45°) ma anche dall'inverter che permette di trasformare la corrente continua prodotta in corrente alternata.

Gli impianti fotovoltaici di ultima generazione sono molto più efficienti e duraturi e hanno una resa energetica nettamente superiore rispetto a quelli di 15-20 anni fa però è fondamentale che prima di essere installato venga fatto un corretto dimensionamento dell'impianto fotovoltaico. Un impianto fotovoltaico mal dimensionato vuol dire spreco di denaro se è sovradimensionato, mentre difficoltà di ritorno dell'investimento se l'impianto fotovoltaico è sottodimensionato.

Quindi i fattori principali che concorrono ala buona resa di un impianto fotovoltaico sono:
  • orientamento e inclinazione dei pannelli fotovoltaici;
  • corretto dimensionamento dell'impianto fotovoltaico;
  • corretto dimensionamento dell'inverter in funzione della potenza dei pannelli;
  • pulizia costante dei panelli fotovoltaici in modo che non ci siano ostruzioni.

> Leggi anche: La manutenzione dell'impianto fotovoltaico


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E' importante il corretto dimensionamento e posizionamento
dei pannelli fotovoltaici per un resa ottimale
(foto di Soalrimo - Fonte: https://pixabay.com)

Perché è importante dimensionare bene l’impianto fotovoltaico

Installare un impianto fotovoltaico può avere una spesa molto sostenuta ma grazie agli incentivi statali è possibile risparmiare e avere un ritorno in dieci anni dei soldi spesi. Il resto della spesa che sosteniamo viene azzerata con l'effettivo risparmio in bolletta che però richiede qualche anno prima di arrivare in pari e cominciare a guadagnare. Una volta quando gli incentivi erano bassi o non c'erano e gli impianti fotovoltaici costavano molto di più e avevano rese nettamente inferiori i tempi di ritorno dell'investimento erano molto lunghi, fino a 10-15 anni giusto il tempo della durata stimata di un impianto.
Oggi per fortuna le cose sono migliorate in maniera significativa perchè la tecnologia è migliorata e quindi un impianto fotovoltaico se dimensionato correttamente e i pannelli sono orientati e inclinati nel modo ottimale hanno una resa molto elevata rispetto a quelli vecchi, poi la legge di mercato ha abbassato i prezzi per l'installazione di un impianto fotovoltaico e gli incentivi statati sono aumentati per incentivare sempre di più l'energia pulita e contrastare l'inquinamento atmosferico delle nostre città. Oggi per un impianto fotovoltaico di media piccola dimensione come potrebbe essere quello installato sulla copertura della propria abitazione, potremmo iniziare a guadagnare già dopo 5-6 anni dall'installazione, considerando che gli impianti fotovoltaici moderni ormai sono garantiti dalle ditte installatrici per 25-30 anni.

In ogni caso è opportuno fare il corretto dimensionamento di un impianto fotovoltaico innanzitutto per spendere meno inizialmente e poi per avere la resa ottimale (è assurdo avere un numero di pannelli fotovoltaici e l'inverter non adeguato o viceversa). Inoltre un impianto fotovoltaico dimensionato male vuol dire spreco di denaro se è sovradimensionato, mentre difficoltà di ritorno dell'investimento se l'impianto fotovoltaico è sottodimensionato.


Come dimensionare un impianto fotovoltaico?

La regole fondamentali per dimensionare correttamente un impianto fotovoltaico dipendono innanzitutto dal tetto di spesa che siamo disposti a spendere, dall'area disponibile che abbiamo per posizionare i pannelli, verificare l'orientamento della casa e il tipo di copertura (tetto piano o tetto a falde), la zona climatica e i gradi giorno, e infine dai consumi medi annuali che abbiamo. In base a questi fattori l'impresa che contatteremo per installare un impianto fotovoltaico è in grado di dimensionare correttamente l'impianto in modo da definire la producibilità elettrica, ovvero quanta energia riusciamo a produrre mediamente in un anno, e dirci quanto costa. Una cosa importante è verificare e controllare che non ci siano elementi che possano generare ombreggianto sui pannelli come ad esempio alberi con una grande chioma, e poi periodicamente almeno una volta all'anno bisogna pulire e lavare i pannelli fotovoltaici per eliminare foglie e residui di sporco.


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Installazione di un impianto fotovoltaico su una copertura a falde
(foto di ecoenergiafutura - Fonte: https://pixabay.com)

Calcolo del numero di pannelli necessario

Nel dimensionamento dell'impianto fotovoltaico è fondamentale calcolare il numero di pannelli fotovoltaici necessario a sopperire al fabbisogno energetico. Per fare questo bisogna tirare fuori il consumo giornaliero di corrente elettrica espresso in kWh direttamente dalle bollette; basterà prendere le bollette di un anno intero sommare i vari valori mensili e dividere per 365 per trovare il consumo medio annuale di energia elettrica. La producibilità elettrica annua dell'impianto fotovoltaico (espressa sempre in kWh) deve essere uguale o superiore a tale valore.

A una data producibilità dell'impianto corrisponde una sua potenza nominale, espressa in kW anziché in kWh. Se, ad esempio, risulta che avete bisogno di un impianto da 3,5 kW per avere una producibilità annua pari ai vostri consumi, allora potete stimare il numero di pannelli necessari dividendo 3,5 kW (= 3.500 W) per la potenza del singolo pannello. Se quest'ultima, ad esempio è di 200 W, allora avremo bisogno di 3.500 / 200 = 17-18 pannelli.   

> Leggi anche: Impianto solare termico vs Impianto fotovoltaico


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