Scopri di più

News & Articoli

Le componenti principali di un impianto fotovoltaico

Quando si legge qualcosa di nuovo sui pannelli solari, può essere molto difficile capire il significato dei termini tecnici. In questo articolo ti aiuteremo a padroneggiare la terminologia delle parti principali che compongono un impianto fotovoltaico.

Quali sono le componenti di un impianto solare fotovoltaico?

Un impianto solare fotovoltaico consiste di sei elementi principali (e molti altri più piccoli):

  1. Moduli fotovoltaici (pannelli solari)
  2. Sistemi di montaggio
  3. Modulo combinatore
  4. Regolatori di carica solari
  5. Batterie
  6. Invertitori solari

Moduli fotovoltaici

I moduli fotovoltaici sono anche noti come pannelli solari o celle solari. Producono elettricità sfruttando la luce diurna (effetto fotoelettrico). Esistono moduli fotovoltaici di diverse forme, dimensioni e colori, ma la cosa più importante è che differiscono nella loro potenza di uscita in termini di wattaggio e voltaggio.

Watt, ampere e volt

Se paragonassimo l’elettricità all’acqua, gli ampere sarebbero il volume dell’acqua che passa attraverso un tubo, i volt misurerebbero la pressione dell’acqua, e i watt indicherebbero quanta energia (volt x ampere) l’acqua riesce a fornire (ad es. fare ruotare le pale di un mulino ad acqua).

I pannelli solari possono essere installati singolarmente o in file collegate insieme. Per aumentare la potenza elettrica, i pannelli devono essere collegati. Questo può essere fatto in tre modi: in parallelo, in serie, o una combinazione dei due.

Moduli fotovoltaici paralleli

I circuiti paralleli assomigliano agli impianti elettrici domestici. Se un punto del circuito si rompe, la corrente continuerà a spostarsi su altri percorsi, proprio come quando la tua TV continua a funzionare quanto spegni la luce. Quando i pannelli solari sono collegati in parallelo, il loro voltaggio (differenza di potenziale elettrico) rimane lo stesso e l’amperaggio (corrente) aumenta. 3 pannelli in parallelo con una potenza di 6 volt e 4 ampere formano una serie di 6 volt e 12 ampere.

Moduli fotovoltaici in serie

Nei circuiti in serie, la corrente deve arrivare a tutti gli elementi. I pannelli solari in serie produrranno una potenza di voltaggio in uscita più alta, mentre l’amperaggio rimane lo stesso. Se 3 pannelli a 6 volt/4 ampere sono collegati in serie, la serie sarà di 18 volt e 4 ampere.

Sistemi di montaggio

I moduli fotovoltaici non stanno su da soli, ma devono essere attaccati a una struttura di montaggio. Le strutture di montaggio sono di solito fatte di acciaio o alluminio. Possono essere installate sul tetto come nel caso degli impianti solari di riscaldamento dell’acqua. Nel caso delle strutture di montaggio più semplici, i moduli fotovoltaici sono fissi e non possono essere spostati. I sistemi più avanzati consentono un cambio di posizione dei moduli a seconda delle stagioni (inclinazione). Se sono montati su dei pali, i moduli possono anche ruotare seguendo i movimenti del sole.

Sistemi di montaggio su tetto spiovente (tutti richiedono un qualche tipo di ancoraggio al tetto):
  1. I sistemi su binari sono i più frequenti. Ogni pannello è collegato a due binari con dei morsetti, e i binari sono fissati al tetto con dei bulloni e una guarnizione impermeabile.
  2. I sistemi senza binari hanno molti vantaggi (minori costi di produzione e spedizione, installazione più rapida, possibilità di riposizionare i pannelli), ma non sono adatti per i tetti danneggiati, i tetti coperti da tegole e la aree molto ventilate. I sistemi senza binari necessitano dello stesso numero di attacchi al tetto, ma senza i binari l’intera struttura è più leggera.
  3. I sistemi con binari condivisi sono un buon compromesso. Due file di pannelli condividono lo stesso binario in mezzo, riducendo il numero totale di binari. Questo significa che è richiesto un numero minore di fissaggi al tetto, e che i pannelli possono essere posizionati in qualsiasi direzione con una rapida installazione.
  4. Fino a poco tempo fa questo sarebbe stato impossibile sui tetti spioventi, ma ora ci sono anche dei sistemi di montaggio zavorrati e non fissati.
Sistemi di montaggio su tetti piatti

I sistemi di montaggio su tetti piatti spesso sono zavorrati e con pochi punti di fissaggio. Poiché sono posizionati su una superficie piatta, i pannelli devono essere inclinati per catturare quanta più luce possibile (solitamente tra i 5 e i 15°). In passato questi sistemi erano fatti di alluminio e acciaio inossidabile, ma ora i sistemi in plastica o polimeri stanno diventando più popolari grazie al loro peso minore e a un’installazione veloce e semplice.

Modulo combinatore

Tutti i cavi provenienti dalla fila di moduli fotovoltaici vanno nel modulo combinatore, dove vengono combinati in una sola uscita elettrica (un cavo positivo e un negativo). Il modulo combinatore ospita anche una serie di fusibili di stringa o interruttori automatici. Un modulo combinatore è spesso necessario solo nei casi di sistemi fotovoltaici che consistono di 4 o più stringhe.

Batterie

Gli impianti solari fotovoltaici producono energia anche quando non serve. Il surplus può essere venduto alla rete elettrica o immagazzinato in batterie. Tieni presente che le batterie sono costose e possono gonfiare il costo dell’installazione. Calcola attentamente i pro e i contro e solo dopo decidi se conviene investire in una batteria.

Regolatori di carica solari

Un regolatore di carica regola il voltaggio e la corrente che va dai pannelli solari alla batteria. Questo impedisce alla batteria di sovraccaricarsi, la protegge e ne prolunga la durata. Il regolatore di carica, inoltre, impedisce alla corrente di rientrare nei moduli fotovoltaici durante la notte o nelle giornate nuvolose. Naturalmente, se non hai una batteria e tutta l’elettricità prodotta viene utilizzata immediatamente o confluisce nella rete, non ti serve un regolatore di carica.

Invertitori solari

Un invertitore solare è uno degli elementi più importanti di un impianto solare elettrico. La corrente continua (CC) prodotta dai pannelli solari passa attraverso il modulo combinatore, scorre nell’invertitore, che la converte in corrente alternata a 240V che può quindi fare funzionare i dispositivi elettronici presenti nella tua abitazione. Sul mercato esiste un’ampia gamma di invertitori. Gli invertitori collegati direttamente alla rete non richiedono una batteria, mentre gli invertitori off-grid necessitano di una batteria per immagazzinare energia.

Componenti più piccole

Un dispositivo di spegnimento della corrente è richiesto per motivi di sicurezza (protezione del personale tecnico da shock elettrici durante i lavori di manutenzione dell’impianto, interruzione del circuito in caso di emergenza). Il pannello principale (CC) è dove sono collegati tutti i carichi elettrici dell’abitazione, e protetti con interruttori automatici. Il contatore elettronico con la capacità di effettuare misurazioni nette è necessario per misurare il flusso dell’energia e la sua direzione. Tali contatori non misurano solo quanta elettricità acquisti dal fornitore, ma anche quanti kWh immetti nella rete.

Ora hai acquisito le conoscenze di base per districarti tra i termini tecnici e le componenti principali degli impianti fotovoltaici. Vorresti approfondire il tema dei pannelli solari? Allora segui l’azione specifica su ACT4ECO!

Aiutaci a migliorare Segnala un bug