Impianti fotovoltaici

Lezione 14 maggio 2020

Gli impianti fotovoltaici sono impianti che trasformano l’energia solare in energia elettrica, da non confondere però con gli impianti solari termici che convertono l’energia solare in energia termica.

Progettazione di un impianto fotovoltaico

Le fasi da seguire per la corretta progettazione di un impianto fotovoltaico sono:

• Sopralluogo in corrispondenza dell’area interessata: compilazione di schede di sopralluogo
• Calcolo del fabbisogno di energia elettrica dell’utenza
• Analisi della disponibilità della fonte solare in relazione al sito
• Dimensionamento dell’impianto
  • Scelta del tipo di pannello e posizionamento dei moduli
  • Progettazione dello schema elettrico dell’impianto
• Analisi dei costi e prestazioni dell’impianto
• Analisi finanziaria (dopo quanto tempo il nostro investimento viene recuperato attraverso i benefici ottenuti dall’impianto)
• Bilancio ambientale (quanto il nostro impianto basato su un’energia rinnovabile ci permette di risparmiare erogazione di sostanze inquinanti)

Analisi dei vari punti

Si analizzino i vari punti singolarmente: va tenuto conto della natura della copertura, perché è molto importante. Poi va studiato il fabbisogno dell’edificio. Come si valuta?

Negli edifici già esistenti, sappiamo attraverso l’analisi delle fatture elettriche quale consumo elettrico annuale effettua l’utenza. Per conoscere il consumo medio annuo, vanno analizzate le fatture di almeno 3 anni. Per nuove utenze, invece, si utilizza un consumo presunto, basandosi su valori medi generali. Ad esempio, una famiglia media consuma tra i 3000 e i 4000 kWh all’anno e necessita di un impianto di circa 2.500 Wp (watt di picco).

In realtà, posso ipotizzare di progettare un impianto FV di dimensioni tali da coprire tutta la superficie a disposizione in copertura senza tener conto dei consumi effettivi.

Calcolo della disponibilità solare

Come si calcola la disponibilità? Ci si aiuta attraverso dati di letteratura (dati di solito da delle norme): in questa norma, in base alla località si trova il valore della radiazione media annuale per metro quadrato di superficie (in base al capoluogo di provincia).

Una volta conosciuto l’irraggiamento medio annuale, devo tener conto di due angoli fondamentali:

• Azimut: orientazione della falda o della copertura rispetto al punto cardinale sud
• Inclinazione del pannello rispetto all’orizzontale, che va valutata in base al tipo di copertura. Quando il tetto è piano posso scegliere io l’inclinazione. Quando è inclinato la scelta è quasi obbligata.

Nel Lazio, un impianto FV da 2 KW riesce a coprire per il 62% il consumo medio annuale di una famiglia standard (di 3 persone). Andando verso sud questa copertura del consumo medio annuo va via via aumentando (in Sicilia 85%, in Basilicata oltre il 100%, Puglia 91%). La latitudine incide molto.

Conclusioni

Possiamo concludere che alle basse latitudini necessito di piccoli angoli di inclinazione. Mentre per elevate altitudini gli angoli di inclinazione di cui necessito sono elevati.