Potenza impianto fotovoltaico

Potenza di un impianto fotovoltaico: come si indica e cosa la influenza…

In fisica la potenza rappresenta la quantità di energia trasferita in un certo lasso di tempo.

Quanto più un macchinario è potente maggiore è la quantità di energia (J) che trasmette in un intervallo di tempo breve, o addirittura brevissimo.

A seconda del tipo di energia trasferita, si parla più specificatamente di potenza meccanica (per il trasferimento di lavoro), potenza cinetica (a trasferirsi è il movimento), potenza termica (per il passaggio di calore) e potenza elettrica (per il trasferimento di Ampere).

Come noto, la potenza generata dal fotovoltaico non è costante, ma varia a seconda di innumerevoli fattori.

E allora, approfondiamo il discorso in merito alla potenza di un impianto fotovoltaico…

 

 

• Indice articolo
• Come viene calcolata la potenza in un impianto fotovoltaico?
• La potenza è costante o viene influenzata da specifici fattori
• Quali sono le potenze più utilizzate per l’installazione di un impianto fotovoltaico?
• Come calcolare in concreto la potenza e la dimensione di un impianto fotovoltaico
• FAQ potenza impianto fotovoltaico
• Conclusioni

 

 

Come viene calcolata la potenza in un impianto fotovoltaico?

Negli impianti fotovoltaici si parla di Potenza Nominale o Potenza di Picco, espressa in kWp, che stanno rispettivamente per kilo, Watt, e picco.

Si tratta, in definitiva, della potenza elettrica massima che una cella o un pannello fotovoltaico sono in grado di produrre in condizioni standard di temperatura a 25°C e radiazione solare incidente di 1000 Watt/m2, a cui è da aggiungere anche il valore della posizione del sole a 1,5 AM (cioè la posizione in cui il sole forma un angolo di 48° con lo zenith).

La potenza di picco di un impianto fotovoltaico è data dalla somma di tutte le potenze di picco dei singoli moduli che compongono l’impianto.

Attenzione a distinguere il chilowatt picco (kWp) dal kilowattora (kWh), che indica invece l’energia fornita in 1 ora dalla potenza di 1 kW.

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La potenza è costante o viene influenzata da specifici fattori

Come accennato, la potenza prodotta da un impianto fotovoltaico non è costante, ma dipende da numerosi fattori:

• l’inclinazione e l’orientamento dei pannelli: durante la progettazione è fondamentale scegliere come sede dell’installazione il lato del tetto con il maggiore irraggiamento solare durante l’intera giornata, così da avere la massima produzione d’energia possibile; dato che i pannelli sono più produttivi quando i raggi risultano perpendicolari alla loro superfice, l’orientamento migliore è quello a SUD (angolo di azimut = 180°); qualora ciò non sia possibile (anche per eventuali problemi d’ombreggiamento) potremo variare l’orientamento fino ad un massimo di 45° (sud-est e sud-ovest), con un decremento della produzione annua di soli 1-3%; oltre i 45° la produzione inizierà a diminuire notevolmente, e a 90° rispetto al sud (quindi direttamente a est e ovest) il calo di produzione può arrivare fino al 30%.

  Approfondimento: Come orientare in maniera perfetta i pannelli solari

• l’orientamento e inclinazione della falda: affinché i moduli riescano a catturare la maggior parte dei raggi solari, in qualsiasi momento della giornata, il tetto dovrebbe essere inclinato di 20-30°
• i materiali e la tecnologia con cui sono realizzati i pannelli: Dei molti materiali impiegabili per la costruzione dei moduli fotovoltaici, il silicio è in assoluto il più utilizzato; tuttavia pare che siano i moduli CIS quelli più performanti, costituiti da Diseleniuro di Rame e Indio, un composto chimico formato appunto da rame, indio e selenio

  Approfondimento: Migliori pannelli fotovoltaici

• l’irraggiamento solare della zona di residenza: la posizione influisce sull’irraggiamento, tant’è che nel Sud Italia essa è percentualmente maggiore, e questo incide sulla produzione annua di elettricità dell’impianto fotovoltaico
• le condizioni metereologiche: ventosità, radiazione solare, precipitazione, evaporazione, e altri fenomeni meteorologici possono essere visualizzati tramite piattaforme di scouting, alerting, monitoraggio, al fine di individuare le zone più adatte all’installazione di nuovi impianti o l’ottimizzazione degli esistenti
• l’accumulo: i sistemi con accumulo permettono di immagazzinare l’energia prodotta e di utilizzarla successivamente, nei momenti di effettiva necessità; gli impianti senza accumulo, invece, trasferiscono l’energia prodotta nell’immediato.

  Approfondimento: Impianto fotovoltaico con o senza accumulo? Ecco quale scegliere

• la stagione: si è soliti pensare che durante la stagione estiva gli impianti fotovoltaici, per l’aumento delle temperature e il maggior numero di ore soleggiate nel corso della giornata, siano più produttivi e rendano di più; in realtà con l’aumento della temperatura, le prestazioni si riducono; più la temperatura cresce e più diminuisce la tensione elettrica, il che porta a una riduzione della potenza che viene erogata; la soluzione è rappresentata dal calcolo dell’ombreggiamento solare, in combinazione con una buona manutenzione.

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Quali sono le potenze più utilizzate per l’installazione di un impianto fotovoltaico?

In generale, sulla base della potenza nominale degli impianti, essi vengono distinti in:

• piccoli impianti: sotto i 20 kW
• medi impianti: tra 20 kW e 50 kW
• grandi impianti: sopra i 50 kW.

In linea di massima, i piccoli impianti sono quelli installati nell’edilizia residenziale.

Vediamoli più nel dettaglio:

1. impianto fotovoltaico da 10 kWh:

Di quanti pannelli solari circa abbiamo bisogno?

Dipende chiaramente dall’efficienza del pannello solare: 34 pannelli da 300 Watt picco; 29 pannelli da 350 Watt picco; 23 pannelli da 450.

Quanta energia all’anno produce?

In un anno, la produzione andrà dagli 11 ai 15 mila kWh.

A chi è adatta questa potenza

Un impianto di questo tipo è particolarmente adatto per piccole imprese, serre, capannoni non troppo estesi, ma anche condomini che vogliono convertirsi al green.

2. impianto fotovoltaico da 6 kWh:

Di quanti pannelli solari circa abbiamo bisogno?

In media si tratta di 15-20 pannelli fotovoltaici, con una potenza dei singoli moduli di circa 300-400 Watt.

Quanta energia all’anno produce?

La stima è di circa 8.000 kWh l’anno, con punte minime di 7.200 al Nord, dove l’irraggiamento solare è minore, e massime di 9.000 kWh al Sud.

A chi è adatta questa potenza

Trattandosi di un tipo di impianto di potenza medio-alta è ideale per coprire il fabbisogno energetico di una famiglia numerosa o di un nucleo abitativo bifamiliare, per cui si presta all’installazione su tetti a falde di ville e villette.

Articolo di approfondimento: Impianto fotovoltaico 6kw

3. impianto fotovoltaico da 5 kWh:

Di quanti pannelli solari circa abbiamo bisogno?

A seconda dell’efficienza del pannello solare: 17 pannelli da 300 Watt picco; 15 pannelli da 350; 12 pannelli da 450.

Quanta energia all’anno produce?

In funzione della disposizione dell’edificio, della falda e dell’irraggiamento solare, la produzione è di circa 6 MWh di energia elettrica all’anno.

A chi è adatta questa potenza

Si tratta della soluzione ideale per una famiglia composta da 4-5 persone.

4. impianto fotovoltaico da 4 kWh:

Di quanti pannelli solari circa abbiamo bisogno?

Con una potenza per modulo di 3-400 Watt, un impianto da 4 kW richiede l’installazione di circa 11-14 pannelli.

Quanta energia all’anno produce?

Nel mese di gennaio il valore minimo raggiunto ammonta a circa 10,5 kWh al giorno, mentre il rendimento massimo a luglio si attesta a 20,6 kWh giornalieri, con una media giornaliera di 14,7 kWh ogni anno.

A chi è adatta questa potenza

Un impianto fotovoltaico indicato per famiglie di 4 persone che consumano circa di 4.000 kWh all’anno.

5. impianto fotovoltaico da 3 kWh:

Di quanti pannelli solari circa abbiamo bisogno?

Il numero dei moduli è di 8-10, con una superficie totale occupata di 14-17 metri quadrati con un tetto a falda e 20-25 metri quadrati con un tetto piano.

Quanta energia all’anno produce?

Siamo intorno agli 11 kWh di energia giornaliera.

A chi è adatta questa potenza

Si tratta di un impianto utile ad una coppia o una famiglia di 3-4 persone.

Articolo di approfondimento: Impianto fotovoltaico 3kw

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Come calcolare in concreto la potenza e la dimensione di un impianto fotovoltaico

Da tutto quanto detto emerge come il corretto dimensionamento sia importante affinché un impianto possa produrre il quantitativo di energia ottimale.

PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) è un tool online che fornisce informazioni sulla radiazione solare e sulle prestazioni dei sistemi fotovoltaici di qualsiasi località in Europa e Africa, così come gran parte dell’Asia e dell’America.

Assolutamente meritevole di una breve dissertazione, in quanto la sua efficacia di calcolo ammonta al 99% dei casi (qualora non permettesse di effettuare un calcolo sarà quasi sempre perché non si è scelta la località per la quale si vuole procedere al calcolo).

Si tratta di uno strumento ad accesso libero in lingua (predefinita) inglese, ma disponibile anche in francese, italiano, spagnolo e tedesco, che fornisce, tra le altre cose:

• il potenziale di generazione elettrica per diverse tecnologie e configurazioni di FV
• la radiazione solare e la temperatura
• medie mensili e profili giornalieri
• serie temporali complete di valori orari sia della radiazione solare che delle prestazioni fotovoltaiche
• dati TMY per nove variabili climatiche, formattati per gli strumenti di calcolo energetico degli edifici
• mappe delle risorse solari e del potenziale fotovoltaico, per paese o regione, in file pronti per la stampa
• PVMAPS, una suite di software che consente agli utenti di creare mappe personalizzate.

Prima di inserire i dati per il calcolo l’utente deve selezionare la località geografica per la quale desidera effettuarlo:

• cliccando sulla mappa
• inserendo un indirizzo nel campo “indirizzo” sotto la mappa
• inserendo latitudine e longitudine nei campi sotto la mappa.

I risultati si ottengono sotto forma di:

• numeri e grafici (che possono anche essere salvati su file)
• informazioni testuali (CSV)
• documento PDF, disponibile dopo che l’utente ha cliccato per mostrare i risultati nel browser
• servizi API (servizi web PVGIS non interattivi).

PVGIS può anche stimare gli effetti delle ombre provenienti da colline o montagne vicine all’impianto di cui si stanno effettuando le misurazioni.

L’utente a tal proposito delle informazioni sull’orizzonte ha tre scelte:

• 1. non utilizzarle, deselezionando le due opzioni “orizzonte calcolato” e “carica file orizzonte”
• 2. utilizzarle, selezionando “Orizzonte calcolato” (opzione predefinita)
• 3. caricare le informazioni sull’altezza dell’orizzonte: il file da caricare dovrebbe essere un semplice file di testo (come Blocco note per Windows) o un foglio di calcolo con valori separati da virgola. Il file deve avere l’estensione “.txt” o “.csv”. Nel file dovrebbe esserci un numero per riga, con ogni numero che rappresenta l’altezza dell’orizzonte in gradi in una certa direzione della bussola attorno al punto di interesse. Le altezze dell’orizzonte nel file devono essere fornite in senso orario a partire da nord; cioè da nord, andando a est, sud, ovest e di nuovo a nord, distanziati di 10 gradi.

I dati ottenuti saranno visualizzati in un grafico.

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FAQ potenza impianto fotovoltaico

Quanti kWh produce un impianto fotovoltaico da 6 kW?

La produzione di energia annuale di un impianto fotovoltaico da 6 kW varia in base a diversi fattori, ma solitamente si aggira attorno ai 7.500 kWh. Questi fattori includono la collocazione geografica dell’impianto, l’angolazione dei pannelli solari e le condizioni meteorologiche.

Quanti pannelli solari ci vogliono per fare 3 kW?

Il numero di pannelli solari necessari per produrre 3 kW dipende dalla potenza di uscita di ogni singolo pannello. In generale, un pannello solare ha una potenza di uscita di circa 300 watt, quindi per produrre 3 kW sono necessari circa 10 pannelli solari.

Come calcolare i kW giusti per un impianto fotovoltaico?

Per calcolare la potenza giusta per un impianto fotovoltaico, devi considerare il consumo energetico dell’edificio in cui sarà installato. Puoi fare una stima dividendo il consumo energetico giornaliero per il numero di ore di esposizione solare e moltiplicando per un fattore di sicurezza del 20-30%.

Qual è la potenza di un impianto fotovoltaico?

La potenza di un impianto fotovoltaico è la quantità di energia elettrica prodotta dall’impianto in condizioni standard di prova, misurata in kWp. Dipende dalle specifiche tecniche dei pannelli solari, dall’orientamento e dall’angolo di inclinazione, dalle condizioni ambientali e dalla temperatura.

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Conclusioni

Il dimensionamento corretto di un impianto fotovoltaico consente di autoprodurre tutta l’energia elettrica che consuma l’abitazione, né di più né di meno.

Vuol dire che se in un anno si consumano 1000 kWh, si dovrà tarare l’impianto di modo che produca quella quantità di energia.

Indipendentemente che si tratti di stand alone, a isola, off grid o connesso alla rete.

Articolo di approfondimento: Tipologie impianto fotovoltaico

APPROFONDIMENTO: Fotovoltaico grid o stand alone?

Tuttavia, nonostante nel paragrafo precedente si sia parlato di un ottimo simulatore online, ci teniamo a precisare che la sua utilità può essere quella di verificare periodicamente l’efficienza del proprio impianto.

Ma non il punto di partenza da cui costruirne uno ex-novo.

Semplicemente perché a dimensionare un impianto non è il suo proprietario, o futuro proprietario, ma un tecnico specializzato.

Che ha studiato, e pure approfonditamente, perché non bastano 2 click su un computer o un foglio excel per arrivare a risultati ottimali!

Ad esempio, né il pc né il computer sanno che i tuoi attuali consumi energetici, magari vicini ai 4000 kw/h annui, potrebbero aumentare visto che i tuoi 2 bimbi crescono, hai piantato a verde lo spazio esterno prima pavimentato, e hai pure preso di recente un cane!

Insomma, uno strumento, seppure valido, resta uno strumento.

È una “mano esperta” quella che serve per il dimensionamento perfetto di un impianto FV.

La nostra mano!

Scrivici, e ti garantiamo sopralluogo e preventivo gratuiti…

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