Un impianto fotovoltaico deve produrre energia elettrica sufficiente ad ammortizzare i costi di investimento entro un certo periodo di tempo. Per raggiungere questo obiettivo, il futuro gestore di un impianto fotovoltaico deve considerare attentamente e soddisfare diversi requisiti. In questo caso, nulla osta a una produzione di energia elettrica a lungo termine e di successo.
Per l’installazione di un impianto fotovoltaico è necessario soddisfare alcuni requisiti ( fotodiver2000 / Adobe Stock )
- I sette fattori di rendimento dei moduli solari
- La radiazione solare e la sua influenza sulla lunghezza del fotovoltaico
- Allineamento ottimale dei moduli fotovoltaici
- Ombreggiamento dell’impianto fotovoltaico — cos’è?
- Installazione di un impianto fotovoltaico — requisiti strutturali
- Consigli di lettura sul tema del fotovoltaico
Contenuto
I sette fattori di rendimento dei moduli solari
Come già brevemente accennato nell’articolo «Impianto fotovoltaico — tutte le informazioni in sintesi», ci sono sette fattori di rendimento che devono essere presi in considerazione quando si progetta un impianto fotovoltaico.
- Radiazione solare
- Temperatura ambiente
- Ombreggiatura
- Allineamento dei moduli fotovoltaici
- Inclinazione del tetto
- Tipo di modulo
- Riduzione della potenza (degrado)
Questi fattori di prestazione includono criteri che si riferiscono esclusivamente al luogo e alle sue condizioni.
La radiazione solare e la sua influenza sulla lunghezza del fotovoltaico
I moduli solari necessitano di luce e calore per fornire la potenza richiesta. Le prestazioni di un impianto fotovoltaico aumentano con l’intensità del sole e la temperatura ambientale. Ad esempio, un impianto fotovoltaico raggiunge una produttività significativamente più elevata solo grazie alla sua ubicazione in Baviera, Baden Württemberg o Assia rispetto alla zona di Brema, Hannover o Colonia. Questa produzione del modulo è dovuta ai valori medi più elevati nelle giornate di sole. Ciò si traduce in una radiazione solare più intensa e in una corrispondente temperatura ambientale media elevata. Gli esperti della Germania meridionale ipotizzano quindi una produzione annua di un kilowattora per WPeak di potenza nominale; i valori al nord sono leggermente inferiori alla produzione in WPeak indicata per il modulo fotovoltaico.
Soprattutto in una regione caratterizzata da un minor numero di giornate di sole, la scelta ottimale dell’ubicazione, compresi i successivi criteri di ottimizzazione, svolge un ruolo particolarmente importante per il processo fotovoltaico nei moduli solari. Idealmente, un impianto fotovoltaico dovrebbe anche essere dotato di inseguimento elettronico.
Allineamento ottimale dei moduli fotovoltaici
Oltre alla scelta del tipo di modulo, due fattori sono essenziali per l’ottimizzazione di un impianto fotovoltaico. L’inclinazione del tetto e l’orientamento dei moduli fotovoltaici.
- L’inclinazione ottimale del tetto per l’attuale posizione del sole è di 90 gradi.
- L’angolo di installazione ottimale in Germania è compreso tra 30 e 35 gradi.
- Idealmente rivolto a sud
Si tratta di valori ideali che non possono essere sempre rispettati esattamente a causa delle condizioni strutturali e geografiche. Ad esempio, l’angolo di installazione degli impianti fotovoltaici rivolti a sud può variare di +/- 30 gradi senza alcuna perdita di potenza, se necessario.
Tuttavia, più la superficie del tetto si discosta dall’orientamento a sud, più l’installazione ripida dei moduli solari influisce negativamente sul processo fotovoltaico stesso. Ciò è dovuto principalmente all’ombreggiamento intrinseco del tetto. Pertanto, più l’impianto fotovoltaico è installato a est o a ovest, più l’angolo di inclinazione dei moduli è basso.
Ombreggiamento dell’impianto fotovoltaico — cos’è?
I moduli solari sono ombreggiati dal tetto stesso se la superficie del tetto su cui è installato l’impianto fotovoltaico è orientata troppo a est o a ovest. Di conseguenza, i raggi solari non raggiungono più sufficientemente le celle solari. Di conseguenza, l’energia solare disponibile per l’impianto fotovoltaico non è sufficiente a garantire prestazioni ottimali.
Anche gli alberi, gli edifici e perfino gli impianti satellitari o i camini sul tetto nelle immediate vicinanze causano ombreggiamenti che riducono le prestazioni. Se non è possibile eliminare questi fattori di disturbo riposizionando i sistemi satellitari o abbattendo gli alberi, il progettista deve tenere conto di questa riduzione del rendimento complessivo durante la fase di pianificazione.
Installazione di un impianto fotovoltaico — requisiti strutturali
Oltre ai criteri già descritti, come l’inclinazione del tetto e l’angolo di installazione dei moduli solari, i requisiti strutturali come la statica o l’accesso all’impianto elettrico sono un criterio importante.
L’idoneità strutturale deve essere chiarita in anticipo. Un impianto fotovoltaico richiede una riserva di carico sul tetto di almeno 25 chilogrammi per metro quadro, ridotti dai carichi di neve e vento. In caso contrario, sono necessarie misure strutturali adeguate. Soprattutto nel caso di edifici di nuova costruzione, è necessario prestare attenzione a questo aspetto durante la fase di progettazione, per evitare successive e costose modifiche alla struttura del tetto.
Se l’energia elettrica prodotta dal fotovoltaico viene utilizzata esclusivamente per coprire il fabbisogno del gestore dell’impianto, viene immagazzinata in un sistema di accumulo a batterie solari. In alternativa, il gestore dell’impianto immette l’energia solare in eccesso nella rete pubblica. In entrambi i casi, è necessario un impianto elettrico che parta dal tetto e arrivi all’abitazione. Se è presente un camino con un tiraggio libero, il cavo solare viene posato sopra di esso. In alternativa, per il passaggio dei cavi sono necessarie aperture a parete dal tetto al sistema di accumulo a batterie o al collegamento con il fornitore di energia.
La possibile contaminazione da amianto può essere un problema, soprattutto negli edifici esistenti. Questo perché il materiale, estremamente dannoso per la salute, è stato utilizzato nei tetti fino alla metà degli anni ’90. Solo nel 1993 i materiali contenenti amianto sono stati vietati. Solo nel 1993 i materiali contenenti amianto sono stati vietati. Ciò significa che è molto probabile che i tetti degli edifici costruiti prima di tale divieto presentino coperture o materiali sigillanti e isolanti contenenti amianto. Ciò richiede una rimozione professionale dell’amianto prima dell’installazione di un impianto fotovoltaico.
Nota: al momento dell’installazione e del montaggio di un impianto fotovoltaico, è necessario verificare i requisiti per l’integrazione di una funzione di alimentazione di emergenza nell’impianto fotovoltaico. In questo modo è possibile continuare ad alimentare i carichi critici con l’energia solare in caso di interruzione dell’alimentazione.
