Dimensionamento dell’impianto fotovoltaico, i principali aspetti da conoscere

15 Novembre 2021 | Efficienza Energetica

Il corretto dimensionamento dell’impianto fotovoltaico dipende da molti aspetti: consumi, potenza, radiazione, orientamento e angolazione. Scopri in che modo influenzano le prestazioni dell’impianto.

Stai valutando l’installazione di un impianto fotovoltaico per la tua utenza domestica?

Scegliere l’impianto più adatto per il proprio caso specifico può essere molto complesso perché occorre tenere conto di molti aspetti, alcuni dei quali particolarmente tecnici, come ad esempio il dimensionamento dell’impianto.

Un errato dimensionamento potrebbe generare risultati ben al di sotto delle aspettative, sia per quanto concerne il risparmio economico sia per la funzionalità dell’impianto.

Per conoscere tutti i principali aspetti legati al dimensionamento dell’impianto fotovoltaico continua la lettura di questo articolo fino alla fine.

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Consumo medio annuo dell’utenza

Per valutare il risparmio economico ottenibile dall’installazione dell’impianto fotovoltaico occorre conoscere, oltre che i costi, i consumi della propria utenza, ovvero il fabbisogno energetico.

Quindi per dimensionare correttamente l’impianto fotovoltaico il primo aspetto di cui occorre tenere conto è il fabbisogno energetico espresso in kilowattora (kWh) e riferito ad un consumo medio annuo (riportato in bolletta).

Questo dato viene diviso per i kWh che mediamente produce in un anno un kWp (kilowatt picco) e si ottiene la potenza che deve avere l’impianto per soddisfare il fabbisogno in questione.

La potenza dei moduli fotovoltaici

Il paragrafo precedente ha introdotto un concetto chiave per il dimensionamento dell’impianto fotovoltaico, ovvero il KiloWatt di picco, comunemente conosciuto come potenza di picco.

Poiché la potenza del modulo è influenzata dall’intensità della radiazione solare, quindi variabile, è stata introdotta questa definizione per standardizzare la potenza di un modulo, esattamente in questo modo: kiloWatt di picco (kWp) corrisponde alla potenza generata da un modulo assoggettato ad un irraggiamento standardizzato ed equivalente a 1.000 W/m2 in condizioni nominali, cioè con pressione di 1 atmosfera e temperatura di 25 gradi centigradi.

Determinata la potenza necessaria per soddisfare il fabbisogno energetico e la potenza del modulo è così possibile definire il numero di pannelli da impiegare.

A questo punto può sembrare cosa, in realtà la strada che porta al corretto dimensionamento dell’impianto fotovoltaico è ancora lunga. Infatti, bisogna sapere valutare scrupolosamente altri fattori, vediamo quali.

La radiazione solare

La radiazione solare, già citata in relazione al calcolo della potenza di picco dei singoli moduli fotovoltaici, può essere diretta, diffusa o riflessa.

La prima colpisce la superficie con un unico e definito angolo di incidenza a differenza della radiazione diffusa che incide con vari angoli, mentre la radiazione riflessa, come si può facilmente intuire dal nome, proviene da specchi d’acqua o da altre condizioni che alterano la radiazione.

Ad esempio, nel nord Italia è molto diffusa la condizione di radiazione solare a causa della forte presenza di umidità nell’aria.

Devi sapere che ogni zona geografica colpita in diverse maniere dalla radiazione solare e che per questo esistono diversi atlanti solari, all’interno dei quali è riportata la radiazione media per ogni area geografica, su base annuale e/o mensile, espressa in kWh/m².

Orientamento e angolazione

Arriviamo quindi all’orientamento dei moduli fotovoltaici: più saranno orientati in direzione del sole e più produttivi saranno.

Esattamente con “orientamento” viene definita la collocazione rispetto ai punti cardinali (nord, sud, ovest, est), e come forse saprai, il migliore per la produzione è verso Sud.

Anche nelle altre condizioni è possibile installare l’impianto fotovoltaico, e nella maggior parte dei casi senza comprometterne troppo le prestazioni, ma dove possibile è sempre bene orientarsi verso Sud o Sud-est/Sud-ovest.

Invece, per quanto riguarda l’inclinazione s’intende l’angolatura dei pannelli rispetto al piano orizzontale (il suolo).

L’angolazione ottimale di un impianto alle nostre latitudini è compresa tra i 20 e i 35° (33° al nord e 22-23° nelle zone del centro-sud), tuttavia ci sono delle eccezioni.

Infatti, se ipotizziamo il caso -se pur raro- di un impianto installato su una baita montana isolata dalla rete, in questo caso necessitano di un’inclinazione a 50 o 60° per soddisfare il fabbisogno energetico in tutto l’arco dell’anno. Viceversa, se l’impianto viene sfruttato solo in estate i pannelli possono essere inclinati a 20-30° per massimizzare le prestazioni.

Impianti connessi alla rete e impianti isolati: le differenze per il dimensionamento

Altra fondamentale considerazione va fatta in merito alla tipologia d’impianto fotovoltaico che s’intende installare: connesso alla rete o isolato.

Come si può facilmente dedurre, gli edifici privi di collegamento con la rete elettrica dipendono totalmente dall’impianto fotovoltaico isolato, ne consegue che tali utenze devono poter disporre di un sistema di stoccaggio dell’energia, così da sopperire all’eventuale mancanza di radiazione solare.

In questa casistica, dunque, l’impianto andrà dimensionato in relazione all’autoconsumo ma anche all’eventuale utilizzo tramite l’accumulo di energia.

Viceversa, gli utenti che dispongono di un impianto fotovoltaico connesso alla rete possono essere più indipendenti dalla fornitura di energia proveniente dal suddetto impianto, proprio perché il collegamento alla rete permette di sopperire deficit di produzione energetica.

Pertanto, i criteri di dimensionamento di questo tipo d’impianto sono determinati più da considerazioni economico-tariffarie legate allo scambio di energia con la rete e ai corrispettivi per l’autoconsumo e la vendita di energia, che dalle necessità logistiche di approvvigionamento.

I simulatori per il dimensionamento degli impianti

Abbiamo visto rapidamente i principali aspetti da conoscere per dimensionare in maniera efficace l’impianto fotovoltaico, ma per valutare la convenienza e la fattibilità in via preliminare, è possibile utilizzare anche uno dei tanti simulatori online.

Sono dei software, piuttosto intuitivi, che sulla base dei dati indicati dall’utente, forniscono le indicazioni sull’impianto fotovoltaico più indicato per il caso specifico.

Questi sono particolarmente utili perché forniscono anche una previsione dei contributi ottenibili dagli incentivi, così da fornire all’utente una previsione dei tempi di ritorno dell’investimento al netto dei risparmi immediati in bolletta e dei costi ammortizzabili.

Ora che conosci tutti i principali aspetti che possono determinare un buono o cattivo dimensionamento, puoi scegliere fra due strade: procedere all’acquisto dell’impianto in piena autonomia oppure farti guidare da chi opera nel settore e può vantare una consolidata esperienza.

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