Quali sono le dimensioni dei pannelli fotovoltaici

Il fotovoltaico oggi giorno ha raggiunto livelli di efficienza e qualità sia di resa che di durata senza paragoni rispetto a solo dieci anni fa. Grazie quindi alla crescente domanda, all'avanzamento della tecnologia e agli incentivi statali sempre più persone decidono di installare un impianto fotovoltaico per produrre energia elettrica gratuitamente sfruttando l'energia del sole. 

Ovviamente però per avere una determinata resa bisogna ragionare sulle dimensioni dei pannelli fotovoltaici. Vediamo dunque in questa breve guida tutto quello che c'è da sapere a riguardo.

Dimensioni pannelli fotovoltaici (foto di schropferoval - Fonte: pixabay.com)

Indice

1. Perchè è necessario dimensionare l'impianto fotovoltaico
   
2. Quanto spazio occupano i pannelli fotovoltaici
   
3. Dimensioni pannelli in base alla tipologia
   
4. Numero di pannelli per ogni Kilowatt
   
5. Prezzi dei pannelli fotovoltaici
6. Come si calcola il rendimento dei pannelli
7. Considerazioni finali
   

 

Perchè è necessario dimensionare l'impianto fotovoltaico

Il motivo principale per cui è necessario dimensionare correttamente l'impianto fotovoltaico è innanzitutto per capire se abbiamo lo spazio a sufficienza in copertura o in giardino e altra cosa per contenere i costi e il tempo di ritorno dell'investimento. Produrre energia in più di quella realmente necessaria potrebbe essere controproducente in termini economici, viceversa se l'impianto è sottodimensionato non riusciamo ad avere l'energia di cui abbiamo bisogno. Bisogna considerare poi che gli impianti fotovoltaici moderni sono dotati di sistemi e batterie di accumulo che permettono di immagazzinare energia solare nelle giornate tanto assolate per poi usarla in inverno o nelle giornate in cui il cielo è coperto dalle nuvole. 

Se pensiamo che un nucleo familiare consuma mediamente fino a 3500 kWh è necessario che l'impianto fotovoltaico sia in grado di produrre almeno 3 kWh, il che si traduce in 12 pannelli. Se la superficie di un pannello è di circa 1,60 mq allora sono necessari circa 20 mq di superficie utile. Ma vediamo meglio nel dettaglio nei prossimi punti.

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Quanto spazio occupano i pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici di solito vengono posizionati in copertura (a falde inclinate oppure tetto piano) oppure in spazi aperti; l'importante è che siano rivolti a Sud, con l'inclinazione corretta per sfruttare al massimo l'energia solare durante tutto l'anno, e che non ci siano edifici o alberi davanti che possano fare ombra.

Per capire quanti pannelli servono e di conseguenza quanto spazio occupano bisogna considerare diversi aspetti. Innanzitutto la tipologia di pannello fotovoltaico che si intende installare, poi il reale fabbisogno che si ha (mediamente una famiglia di tre/quattro persone potrebbe avere bisogno di circa 25 mq di pannelli), il tipo di copertura (tetto piano o copertura inclinata) e infine l'esposizione ovvero l'orientamento. Non vi è dubbio che la cosa migliore è l'orientamento a Sud con un'inclinazione del pannello che va dai 30° ai 40° in base alla posizione geografica. In questo senso il tetto piano sembra essere la soluzione migliore per installare i pannelli fotovoltaici perchè si può decidere l'inclinazione migliore per avere una maggiore resa. Se esistono le condizioni ottimali per avere i 3 Kw/h possono essere sufficienti 10-12 metri quadri per nucleo familiare.

Dimensioni pannelli in base alla tipologia

Abbiamo detto che a incidere notevolmente sulla resa e sulla produzione di energia elettrica influisce anche la tipologia di pannello. A tal proposito possiamo avere tre tipologie di pannelli con le seguenti dimensioni:

• Pannelli policristallini e monocristallini "normali": 
• altezza di 160 – 170 cm
• larghezza di 90 – 100 cm
• spessore di 4 – 5 cm
• Pannelli monocristallini compatti:
• altezza di 130 – 140 cm
• larghezza di 90 – 100 cm
• spessore di 4 – 5 cm
• Pannelli a film sottile:
• altezza di 120 cm
• larghezza di 60 cm
• spessore di 0,6 – 0,7 cm
  

Per quanto riguarda il peso invece mediamente per qualsiasi tipo di pannello bisogna considerare circa 16 kilogrammi per metro quadrato di superficie. Un dato molto importante soprattutto quando si va a installare un impianto fotovoltaico sopra una copertura di un edificio esistente per non gravare troppo sulla struttura.

Considerando che il consumo medio di una famiglia è di 3 kW all'anno, si può dedurre il numero e le dimensioni dei pannelli in base alla tipologia:

• Monocristallino varia da 230 a 250 kWh per circa 25 metri quadri, 
• Policristallino da 190 a 200 kWh per una dimensione di circa 32 metri quadri, 
• Pannello a film sottile da 70 a 90 kWh per una dimensione di circa 40 metri quadri.

 

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Numero di pannelli per ogni kilowatt

Ma veniamo ora al punto cruciale, ovvero quanti pannelli fotovoltaici occorrono per soddisfare un kW. Innanzitutto per fare questo calcolo è necessario conoscere la potenza di ogni pannello, e questa ce la deve fornire il produttore. Se prendiamo ad esempio un pannello policristallino standard di dimensioni 1,70 m x 1,00 m vengono prodotti circa 250 watt. Per produrre un kW basta moltiplicare questo valore per quattro. Avendo poi come dato la potenza del singolo pannello fotovoltaico si riesce a ricavare quanti pannelli servono complessivamente.

Prezzi dei pannelli fotovoltaici

Di seguito vi proponiamo una tabella riassuntiva che cerca di fare chiarezza su quali possono esserei prezzi dei pannelli fotovoltaici considerando la potenza che devono produrre e al nucleo familiare. Finora abbiamo visto una famiglia composta da due o tre persone ma vediamo i costi anche per nuclei familiari maggiroi.

Numero persone	Consumo elettrico annuo	Prezzo
2 persone	3000 kWh	2.000 € - 4.000 €
3 persone	3500 kWh	3.500 € - 8.800 €
4 persone	4000 kWh	8.000 € - 9.000 €
5 persone	4500 kWh	9.000 € - 10.000 €
6 persone	5000 kWh	10.000 € - 11.000 €

Come si calcola il rendimento  dei pannelli

Vediamo ora una semplice formula per riuscire a calcolare il rendimento in percentuale del pannello fotovoltaico:

Rendimento % = (Potenza / Superficie / 1000)  x 100

Osservando questa formula al posto della potenza bisogna mettere la potenza di picco espressa in W prodotta dal pannello, mentre per la superficie la superficie occupata dal singolo pannello ovviamente in metri quadrati.

Facendo un esempio pratico ipotizziamo di avere un pannello policristallino standard che produce una potenza di picco di 230 W e che abbia una superficie di 1,60 mq. Il calcolo per trovare il rendimento con questa formula è davvero molto semplice:

Rendimento % = (230 / 1,60/ 1000) x 100 = 14,37%

Il risultato che esce è indicativo e significa appunto che in condizioni ottimali nel momento di massimo picco il pannello fotovoltaico è in grado di produrre in energia elettrica il 14,37% dell'energia solare acquisita.

Considerazioni finali

Abbiamo visto quali sono le potenze necessarie e come dimensionare un impianto fotovoltaico per avere la massima resa. Anche per l'impianto fotovoltaico però se si vuole mantenere più a lungo l'efficienza è necessaria fare la manutenzione ordinaria e pulire i pannelli. Un pannello coperto da polvere, sporco o foglie potrebbe produrre il 40-50% di energia in meno. 

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