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Come scegliere un impianto fotovoltaico

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Ecco cosa c’è da sapere per scegliere l’impianto fotovoltaico domestico più adatto alle proprie esigenze

Una volta presa la decisione di installare un impianto fotovoltaico è importante stabilire quali caratteristiche deve avere per soddisfare al meglio le proprie esigenze.
Le scelte da compiere dipenderanno in parte dal proprio fabbisogno energetico in parte dal luogo di installazione.

IL FABBISOGNO ENERGETICO

È importante valutare il proprio fabbisogno energetico sia in termini di potenza massima assorbita che in termini di consumi. Le informazioni necessarie si trovano nelle bollette del proprio fornitore di energia. Il primo valore da determinare è il consumo annuale di energia che si ottiene sommando i consumi mensili e spesso è già presente come dato in bolletta sotto una voce del tipo “consumi fatturati negli ultimi 12 mesi”. Il secondo è la potenza massima assorbita: in bolletta è possibile trovare sia la potenza massima impegnata che quella effettivamente prelevata. Il primo è un dato contrattuale e indica la potenza massima che il proprio fornitore di energia si impegna a erogare, il secondo invece indica quella che effettivamente utilizziamo. Per la potenza massima è opportuno considerare il valore più frequente e non il più alto in assoluto.

IL LUOGO DI INSTALLAZIONE

L’esame del sito in cui verranno installati i pannelli fotovoltaici è un momento fondamentale da cui dipenderanno molte delle scelte successive. Richiede l’intervento di un installatore specializzato: con il suo aiuto sarà possibile capire quali sono le soluzioni tecniche tra cui scegliere.
Gli aspetti da valutare nel corso del sopralluogo sono essenzialmente quattro.

1. Lo spazio disponibile
Il primo elemento da valutare è quanto spazio è disponibile per l’installazione dei pannelli fotovoltaici, che pendenza ha e che forma ha.
Se lo spazio è poco, bisognerà puntare su pannelli ad alta efficienza come i pannelli in silicio monocristallino che sono i più potenti a parità di superficie occupata (ma anche i più costosi).
Se si vuole integrare i pannelli nelle strutture architettoniche, la scelta cadrà su quelli a film sottile che sono flessibili e quindi si prestano a essere posizionati anche su superfici curve. Questi pannelli hanno una bassa potenza per metro quadro di superficie ma sono poco costosi.
In situazioni standard la scelta più conveniente probabilmente sarà rappresentata dai pannelli in silicio policristallino che hanno un’efficienza di poco inferiore a quella dei pannelli in silicio monocristallino e un prezzo più competitivo.

2. L’inclinazione dei pannelli
Il secondo aspetto da valutare è quale inclinazione potranno avere i pannelli: in Italia l’inclinazione ottimale è di 30 – 35 gradi rispetto al piano orizzontale. Più ci si allontana da questi valori minore sarà il rendimento dell’impianto.
Se il tetto è piatto bisognerà utilizzare dei supporti per fare in modo che i pannelli abbiano la giusta inclinazione.
Se invece il tetto è spiovente bisognerà montare i pannelli seguendone la pendenza.

3. L’orientamento dei pannelli
Il terzo elemento da valutare è l’orientamento che si potrà dare ai pannelli. Quello che garantisce il massimo rendimento dell’impianto è verso Sud. Orientando i pannelli verso Sud-Est o verso Sud-Ovest il calo di rendimento sarà del 5%, orientandoli verso Est o verso Ovest il calo sarà del 18%. Assolutamente da sconsigliare è l’orientamento verso Nord: se fosse l’unico possibile, la produzione di energia sarebbe tanto bassa da rendere l’impianto fotovoltaico antieconomico.

4. Lo studio delle ombre
Il quarto e ultimo aspetto da valutare è l’eventuale presenza di ombre nello spazio in cui verranno installati i pannelli.
Le ombre proiettate da muri, antenne, camini possono determinare cali rilevanti nel rendimento di un impianto fotovoltaico qualora “coprissero” la superficie dei pannelli per molte ore al giorno. Esistono comunque soluzioni, chiamate “ottimizzatori”, che permettono di ridurre le perdite di rendimento causate dagli ombreggiamenti.
Nel caso di tetti piatti occorrerà porre attenzione anche alle ombre che i pannelli montati su supporti possono farsi reciprocamente. Proprio per evitare queste ombre, i pannelli vengono distanziati tra di loro andando così a occupare più spazio di quello che sarebbe necessario su un tetto spiovente.

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IL CALCOLO DEL RENDIMENTO DELL’IMPIANTO

Sulla base delle informazioni raccolte durante il sopralluogo, sarà possibile definire con l’aiuto dell’installatore:

  • la tipologia dei pannelli
  • l’inclinazione dei pannelli
  • l’orientamento dei pannelli

Il passaggio successivo sarà la scelta di ciascun componente dell’impianto ovvero i pannelli, l’inverter, i cablaggi ed eventualmente gli ottimizzatori (se vuoi sapere come funziona un impianto fotovoltaico puoi leggere questo articolo).
Ognuna di queste componenti è responsabile della perdita di una piccola percentuale dell’energia generata dai pannelli. Il valore di questa perdita è indicato nelle caratteristiche tecniche del dispositivo dal produttore.
Si potrà ora stimare il rendimento annuale dell’impianto scelto utilizzando un tool online messo a disposizione dalla Commissione Europea e basato sul PVGIS (Photovoltaical Geographical Information System).

IL CALCOLO DELLA POTENZA CONSIGLIATA PER L’IMPIANTO DA INSTALLARE

La potenza massima dell’impianto da installare emerge dal confronto tra il proprio fabbisogno energetico e il rendimento stimato dell’impianto fotovoltaico che verrà installato.
Il primo passo consiste nel determinare il proprio consumo annuale di energia elettrica e la potenza massima assorbita.
Il passaggio successivo è stimare il rendimento annuale dell’impianto scelto ipotizzando che abbia 1 kW di potenza. Per questo scopo si potrà utilizzare il tool online già citato.
La potenza massima dell’impianto si ottiene semplicemente dividendo il proprio consumo annuale di energia per il rendimento annuale dell’impianto scelto ipotizzando che abbia 1 kW di potenza.

UN ESEMPIO NUMERICO

Orientamento e inclinazione ottimali - Prendiamo ora in considerazione una famiglia che consuma 3.000 kWh in un anno e supponiamo che viva a Roma, che sia possibile orientare i pannelli verso Sud, inclinarli di 35° rispetto a terra e che le perdite dell’impianto siano del 14%.
La produzione annuale di energia, stimata con il PVGIS, di un impianto di 1 kW di potenza è di 1.490 kWh.
Dividendo il consumo annuale (3.000 kWh) per la potenza annuale (1.490 kWh) si ottiene una potenza di 2 kW.
Nel determinare la potenza dell’impianto occorrerà valutare anche l’eventuale crescita futura dei consumi e il calo di produzione che colpirà l’impianto con il passare degli anni.
È interessante vedere cosa accade quando i valori di orientamento e inclinazione dei pannelli sono pessimi, a parità di altre condizioni.

Orientamento e inclinazione pessimiIpotizziamo perciò che sia necessario orientarli a Nord e che debbano avere un’inclinazione di 90°. In questo caso la produzione annuale di energia, stimata con il PVGIS, di un impianto di 1 kW di potenza si ridurrebbe a 189 kWh. Conseguentemente l’impianto dovrebbe avere una potenza di 16 kW mentre il suo costo sarebbe di otto volte superiore a quello di un impianto con orientamento e inclinazione ottimali dei pannelli.
È evidente che in questo secondo caso l’installazione di un impianto fotovoltaico non sarebbe conveniente.

ombre-impianto-fotovoltaico.jpg

IMPIANTO FOTOVOLTAICO: CONVIENE?

La convenienza di un impianto è legata essenzialmente a tre fattori: al rendimento dell’impianto, alle abitudini di consumo e ai prezzi dell’impianto e dell’energia elettrica.
In Italia esistono tutte le condizioni perché un impianto fotovoltaico sia un investimento conveniente.
Se questo è vero in linea generale è altrettanto vero che la convenienza di un impianto fotovoltaico va verificata caso per caso.