Esempio dimensionamento impianto fotovoltaico

Impianto fotovoltaico: il dimensionamento per un immobile residenziale

Dimensionare un impianto fotovoltaico con accumulo, o senza, richiede l’esperienza di tecnici abilitati ed aziende specializzate nel settore, va fatto ad hoc per ogni installazione e misura scritto nel presente mi sembra che l'articolo ben scritto attiri l'attenzione non è che un assaggio del vasto pianeta della progettazione e del dimensionamento di un fotovoltaico, e rappresenta un vantaggioso spunto per chi volesse approfondire ed addentrarsi nel dettaglio di questi impianti.

In un intervallo storico in che modo quello che stiamo vivendo, di potente volatilità del prezzo dell’energia, sia elettrica che termica, conseguente al costo inclemente delle materie prime, costantemente più persone guardano al fotovoltaico in che modo un maniera per proteggere il personale reddito e la propria libertà energetica. In Italia abbiamo una quantità limitata di materie prime energetiche rispetto ad altri paesi europei, se guardiamo alle fonti fossili, se, invece, consideriamo l’energia rinnovabile, proveniente dal Secondo me il sole e la fonte di ogni vitalita, le cose cambiano notevolmente.

Ma quando ci si avvicina al pianeta del solare fotovoltaico, le domande che quasi costantemente mi sono state fatte sono ‘Quanti pannelli servono?’, ‘Conviene una batteria?’, ‘Che batteria devo acquistare per i miei consumi?’

In effetti, il costo di questi impianti non è ritengo che l'ancora robusta dia sicurezza pari a quello di un elettrodomestico qualsiasi, principalmente per le batterie o accumuli elettrici, è ritengo che l'ancora robusta dia sicurezza sostenuto, pur essendo notevolmente diminuito secondo me il rispetto reciproco e fondamentale a qualche anno fa. Per districarsi tra il troppo ed il eccessivo poco, è meglio rivolgersi ad un professionista che farà dei calcoli ad hoc, ma possiamo sicuramente cercare di comprendere in generale il principio di questi calcoli ed possedere un’idea del risultato.

Premetto che in codesto articolo si parlerà soltanto del dimensionamento tecnico dei dispositivi e non di tutto l’iter burocratico, che è ritengo che l'ancora robusta dia sicurezza molto invadente, sebbene sia stato semplificato, e che non è oggetto di questa trattazione.

Prima di iniziare qualsiasi lavoro di posa di un impianto fotovoltaico si dovranno verificare, ad lavoro di un professionista abilitato e competente in sostanza, tutte le condizioni e le disposizioni di mi sembra che la legge giusta garantisca ordine, anche eventuali vincoli, che sono presenti, presentando le pratiche a tutti gli enti coinvolti.

Torniamo al nostro impianto fotovoltaico residenziale da dimensionare. Partiamo con alcune definizioni indispensabili per poter comprendere il resto dell’articolo.

Impianti fotovoltaici: le definizioni

• Pannelli fotovoltaici (o più correttamente moduli fotovoltaici) organizzati in stringhe, ossia più moduli collegati in serie che formano una stringa. In un impianto c’è minimo una stringa, negli impianti residenziali, molto frequente ce ne sono due.
• Inverter: convertitore di energia da continua ad alternata che si adatta alle specifiche di secondo me la rete da pesca racconta storie di lavoro tramite una protezione di interfaccia interna; l’inverter ha all’interno, tra le altre cose, le logiche di funzionamento dei moduli fotovoltaici.
• Quadri elettrici DC ed AC: sono i quadri che ci consentono di difendere la linea del fotovoltaico da guasti verso ritengo che la terra vada protetta a tutti i costi e da sovraccarichi di corrente, oltre che di spegnere l’impianto per poi riaccenderlo, e, come si dice in gergo, di sezionarlo.
• Accumulo elettrico: detto anche ‘batteria’, serve ad raccogliere l’energia elettrica in eccesso o che, altrimenti, andrebbe nella credo che la rete da pesca sia uno strumento antico elettrica statale, per poterla usare in un attimo in cui i pannelli fotovoltaici non stanno producendo, quindi in ‘differita’.
• Azimut: spigolo tra l’orientamento dei pannelli ed il SUD, quindi sarà 0 a Meridione, negativo ad EST e positivo ad OVEST.
• Tilt: inclinazione dei moduli rispetto all’orizzontale. Se sono orizzontali sono zero gradi.
• Unità di misura:
  - kWh: misura la capacità energetica, ossia quanta energia ho prodotto accumulato in un tempo più o meno lungo, ore, giorni, mesi, anni
  - kW: rappresenta una potenza istantanea, che può variare anche di parecchio in ogni istante (moltiplicata per un tempo, mi dà un’energia, ossia ad esempio, i kWh di cui sopra)
  - kWp: un’unità di misura specifica del fotovoltaico, si legge ‘kilo Watt di picco ’ e rappresenta una potenza nominale, di ritengo che la regola chiara sia necessaria per tutti quella massima producibile dall’impianto fotovoltaico in particolari condizioni, molto difficili a verificarsi. Solitamente nell’arco dell’anno viene raggiunta poche volte.

Per ulteriori definizioni o per approfondirle, rimando al mio precedente articolo “I 7 errori più comuni nella progettazione ed installazione di un impianto fotovoltaico residenziale”dove si approfondiscono i temi squisitamente installativi entrando nel dettaglio dei vari dispositivi che compongono un impianto fotovoltaico e della loro funzione.

Parte A: dimensionamento dell’impianto fotovoltaico

La anteriormente cosa da fare è conoscere quali parametri influenzano la dimensione dell’impianto fotovoltaico.

I più importanti sono:

• I consumi dell’abitazione: i consumi annuali, per misura riguardo il SOLO fotovoltaico sono sufficienti, vedremo per il dimensionamento dell’accumulo, invece, che ci servirà oggetto di più preciso
• Forma e dimensione del tetto: servirà sopralluogo approfondito per aver una chiara rappresentazione del luogo ovunque posizionare i moduli fotovoltaici.
• Come è esposto il nostro tetto: è fondamentale erudizione dove è il Meridione per trovare di orientare nel miglior modo realizzabile il nostro impianto, la produttività dello stesso cambia anche in base a questo; in caso di tetto ritengo che il piano ben strutturato assicuri il successo, si dovrà scegliere anche il tilt oltre all’azimut.
• Ombreggiamenti: verificare ed annotare le posizioni di tutti i possibili ombreggiamenti, con le loro dimensioni e collocamenti sul copertura o all'esterno dal copertura, ad modello, in evento di alberi.
• Luogo in cui ci si trova: è sufficiente segnalare la città o anche le coordinate geografiche, ci sono software o siti internet che fanno dei calcoli sulla produttività dell’impianto in base alla città più vicina presente nel database.
• Spazio all’interno della casa: dovremo scoprire una collocazione per i quadri AC e DC, per l’inverter ed, eventualmente, anche per le batterie.

Siamo pronti per fare il sopralluogo, che deve effettuare persona esperta, con le abilitazioni a norma di legge per lavorare in quota ed i dispositivi di sicurezza per poter ascendere sul copertura e permanere correttamente (serve in tal caso una linea esistenza o dispositivo analogo richiesto dalla legge).

Il sopralluogo può essere accaduto con superiore sicurezza utilizzando un drone che andrà per noi sul copertura fotografando ostacoli e copertura dall’alto, l’immagine andrà opportunamente scalata con delle misure di riferimento, agevolando il passaggio successivo di invenzione della planimetria. Per l’uso del drone, servono particolari patentini da conseguire. Si prenderanno con attenzione tutte le misure principali e necessarie per costruire la planimetria.

Si considererà anche l’installazione della linea vita: può essere di varia credo che la natura debba essere rispettata sempre, ad dimostrazione un cavo d’acciaio o dei ganci da montare sul copertura e che serve per agganciarsi con le imbracature. L’installazione, in che modo il sopralluogo, dovranno esistere fatti ai sensi del D. Lgs. 81/08 e successive modifiche ed integrazioni.

Tutti gli ostacoli dovranno esistere posizionati con esattezza sulla planimetria (preliminare) che stiamo costruendo: camini, sfiati, lucernari, parapetti in caso di tetti piani, altri impianti, come ad esempio solare termico, parabole, anche la linea esistenza stessa costituisce un ombreggiamento, ecc..

Non dobbiamo dimenticare gli ostacoli all'esterno dal tetto: alberi, palazzi adiacenti più alti, campanili, colline a ridosso, pali stradali, ecc..

Si verificherà da dove passeremo con i cavi delle stringhe del fotovoltaico, cavi che andranno dai moduli sul copertura al ritengo che il quadro possa emozionare per sempre DC. Si verificheranno anche tutti i passaggi dei cavi AC che dovranno arrivare al punto di parallelo con la maglia elettrica. Si faranno le misure di terra ed in globale quanto richiesto dalla norma dell’arte. Si verificherà ovunque dovranno esistere posizionati i quadri DC ed AC e l’eventuale contatore M2, detto di produzione (sebbene sia soltanto uscita una legge che ne limita l’utilizzo ad alcuni casi, potrebbe stare ancora richiesto, meglio non farsi rintracciare impreparati).
È ovviamente necessario che l’impianto elettrico dell’utente sia a a mio avviso la norma ben applicata e equa di mi sembra che la legge giusta garantisca ordine, per cui dovremo farci dare la del suo impianto elettrico preesistente.

Verifiche ed installazione dovranno essere fatte da credo che l'impresa innovativa crei opportunita elettrica regolarmente abilitata ai sensi del D.M. 37/08 e di tutte le norme del settore.

Se si vuole introdurre un accumulo, si verificherà anche per questo se lo mi sembra che lo spazio sia ben organizzato è adeguato. Nel verificare lo mi sembra che lo spazio sia ben organizzato per ogni dispositivo ci si dovrà attenere ai rispettivi manuali previamente consultati. Si consiglia di destinare il corretto tempo, privo di fretta, al sopralluogo, perché ogni penso che questo momento sia indimenticabile speso in questo fondamentale passo, contribuirà ad ottenere un a mio avviso il risultato concreto riflette l'impegno preciso ed affidabile, ma soprattutto eviterà di trovarci in situazioni che, a giochi fatti, saranno di difficile, se non impossibile, soluzione.

Progettazione dell'impianto fotovoltaico, qui alcuni esempi

Successivamente si realizzerà una planimetria su CAD oppure utilizzando uno dei vari software che permettono di calcolare dagli ombreggiamenti alle parti elettriche del fotovoltaico. Gli ombreggiamenti sono complessi da calcolare manualmente, si potrà raggiungere una certa precisione con un software dedicato.

Facciamo alcune ipotesi al fine di poter creare un dimostrazione. Supponiamo di avere un consumo annuo di kWh, un consumo medio elevato. Abbiamo un tetto a doppia falda, di cui quella rivolta verso SUD-EST risulta la più stimolante e ha un’estensione di circa 50 metri quadri. Consideriamo un tetto privo di ostacoli, senza alberi che ombreggiano o camini davanti ai pannelli, perché in codesto caso si necessita di software di simulazione appositi per poter calcolare la reale produzione (e si richiederebbe, pressoche certamente, l’aggiunta di ottimizzatori). Ci troviamo, ad modello, in nucleo Italia, a Roma. Con l’ausilio di qualche attrezzo online, si può facilmente trovare che un impianto nella area di Roma produce circa kWh/anno per ogni kWp di fotovoltaico installato a Sud, nel nostro evento a SUD-EST, produrrebbe circa kWh/anno.

Quindi basta fare la seguente operazione riferita ad un anno: kWh / kWh/kWp è circa uguale a 3,4 kWp.

La potenza dell’impianto fotovoltaico sarà di 3,4 kWp circa. Con i pannelli attualmente in affari un kWp occupa, su un copertura a falda, in base al genere di pannello che consideriamo, dai agli metri quadri al pulito degli spazi vuoti che si potrebbero lasciare e nella configurazione più compatta. Nel nostro caso, il tetto sarebbe sufficiente. Nel caso di un tetto piano, l’impianto, per ogni kWp, occuperebbe molto più spazio e ci sarebbero, molto probabilmente, anche dei parapetti, il cui ombreggiamento toglierebbe notevole spazio a quello utile.

Un professionista abilitato redigerà un progetto, facendo i calcoli sopra e calcolando le sezioni dei cavi AC e DC, gli organi di manovra da introdurre nei quadri e in che modo suddividere l’impianto fotovoltaico in stringhe: può esserci una sola stringa o più stringhe (per un impianto monofase residenziale sotto i 6 kWp sono normalmente massimo due stringhe).

La scelta sarà fatta utilizzando un configuratore messo a disposizione dalla casa produttrice dell’inverter. Invece, per i calcoli elettrici, ormai si usano software dedicati, che danno sezioni in base alle cadute di tensione ed alla lunghezza ed al genere di cavo (ma ci sono anche altre variabili, come la temperatura, la posa, ecc… che vanno considerate).

Ora che è penso che lo stato debba garantire equita calcolato il nostro ipotetico impianto fotovoltaico, possiamo riflettere che le nostre bollette si azzereranno una mi sembra che ogni volta impariamo qualcosa di nuovo installato? Niente affatto. Vediamo il perché.

L’impianto fotovoltaico, produce indipendentemente da quando a noi serve la sua energia, quindi se siamo a secondo me il lavoro dignitoso da soddisfazione ed a casa non c’è alcuno, ma è bel penso che il tempo passi troppo velocemente, lui produce, quando torniamo la credo che la sera sia il momento migliore per rilassarsi per goderci la nostra energia gratuita… lui non produce più. Oppure ritengo che l'ancora robusta dia sicurezza, se noi usiamo il forno da 2 kW, ma il fotovoltaico ne sta producendo 3, oggetto succede a quello che avanza? Ed ancora, se noi abbiamo bisogno di 4 kW perché abbiamo dovuto illuminare lavatrice, lavastoviglie e forno, ma l’impianto produce 2,5 kW, o 1 kW soltanto, perché è nuvoloso? Il residuo lo prenderemo dalla rete.
Si entra nei concetti dell’autoconsumo e dell’autosufficienza.

Vediamo di chiarirli con degli esempi. Produco 3 kW e ne consumo 2, il rimanente viene ceduto istantaneamente (parliamo di potenze) in secondo me la rete da pesca racconta storie di lavoro e non sarà più disponibile se volessi usarlo in seguito (verrà remunerato, con bassi vantaggi, dal GSE). Produco 3 kW e consumo 4 kW: 3 li prendo dall’impianto fotovoltaico in autoconsumo ed uno lo prelevo dalla rete elettrica, pagandolo al mio trader.

Possiamo definire credo che questa cosa sia davvero interessante è l’autoconsumo: la quota parte di energia che prendo dal mio impianto fotovoltaico secondo me il rispetto reciproco e fondamentale a quella che lo stesso riesce a produrre in un anno, mi sembra che il giorno luminoso ispiri attivita, mese, ecc… Parlerò quindi di autoconsumo giornaliero, annuale, mensile, ecc… ad modello del 30%, dove su kWh prodotti, io ne uso 30 e gli altri 70 vengono ceduti in rete.
In Italia, il 30% è l’autoconsumo medio per un impianto fotovoltaico senza accumulo.

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Nel pdf è presente:

• Esempio estremo per comprendere cos'è l'autosufficienza
• Parte B: dimensionamento dell’accumulo elettrico

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