Principi fondamentali per la progettazione di impianti fotovoltaici

Gli impianti fotovoltaici necessitano di un'accurata progettazione, pur avvalendosi di meccanismi e componenti relativamente semplici deve tener conto della fonte energetica la cui entità non è prevedibile con precisione.

Progettazione e dimensionamento dell'impianto

L'impianto fotovoltaico si compone di pannelli, inverter e quadri elettrici. I pannelli fotovoltaici sono costituiti di materiale conduttore prevalentemente in silicio con una superficie vetrata. I pannelli sono posti direttamente a contatto con l'irradiazione solare, installati su falde del tetto oppure su superfici di giardino e terrazzi. L'energia solare viene trasformata in corrente alternata attraverso l'inverter, questa può essere utilizzata direttamente da zone isolate o collegata alla rete elettrica. La progettazione dell'impianto deve tenere in considerazione molti fattori, tra cui principalmente la variabilità della fonte energetica non prevedibile in maniera precisa. L'entità della risorsa energetica viene calcolata in maniera sommaria, in relazione alla temperatura di irradiazione dei pannelli. La determinazione della risorsa energetica annua è una fase preliminare della progettazione, successivamente occorre una stima del fabbisogno necessario per l'utenza da servire. Nel caso in cui la risorsa energetica non sia sufficiente bisogna prevedere il supporto di altre fonti energetiche. Inoltre non è sufficiente verificare che la risorsa annuale sia superiore al consumo annuale delle utenze, mentre bisogna effettuare anche una verifica giornaliera, in quanto nei periodi invernali si ha minore produzione di energia elettrica. La progettazione prevede il dimensionamento dei dispositivi di inverter e di accumulo dell'energia elettrica, questi sono progettati in maniera diversa a seconda che l'energia prodotta venga direttamente utilizzata dall'utente o che ci sia un collegamento alla rete elettrica. Il progetto dell'intero impianto può essere supportato dall'utilizzo di software dedicati, per lo più per quanto riguarda il dimensionamento dei dispositivi di inverter e di accumulo.

Installazione e costi

L'installazione dei pannelli fotovoltaici prevede un'accurata progettazione, l'ubicazione e l'inclinazione dei pannelli deve essere tale da ottimizzare l'assorbimento dell'energia solare. Nel caso di abitazioni private o condominiali, i dispositivi di inverter e di accumulo con i relativi quadri elettrici, sono disposti nel sottotetto mentre per quanto riguarda impianti per zone isolate vi è una camera di controllo dove vengono anche disposti tutti i sistemi di monitoraggio. L'impianto fotovoltaico non ha un costo facilmente prevedibile a priori, in quanto non è possibile una soluzione univoca, è necessario stabilire gli obbiettivi o il badget di cui si dispone.