Come funziona un impianto fotovoltaico, che dimensione deve avere, come orientarlo e quali sono le variabili per determinare la sua efficienza?

Prima di entrare nel vivo dell’argomento, ci vogliamo soffermare un attimo su com’è fatto un impianto fotovoltaico.

Un impianto fotovoltaico è composto da:

• dei moduli, che sono quei pannelli neri o blu scuri che puoi vedere sui tetti o sulle facciate delle case, così come a terra;
• un inverter che, senza entrare in spiegazioni tecniche, è un apparecchio che converte l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici, da corrente continua in corrente alternata.

I moduli fotovoltaici, a loro volta, sono costituiti da lastre di silicio, un materiale semiconduttore, presente in natura, che è in grado di trasmettere e trasportare l’energia.

Come funziona fisicamente un pannello fotovoltaico?

I fotoni della luce del sole colpiscono la superficie del pannello, eccitando gli elettroni che caricano e convertono l’energia solare in corrente continua.

Una precisazione: l’energia è prodotta dalla luce del sole, non dal calore.

Quindi, anche se fa freddo o nevica, ma c’è il sole, i pannelli solari continueranno a produrre energia elettrica.

Questa energia però non può essere utilizzata direttamente dagli elettrodomestici, dalle lampadine ecc., ma deve passare attraverso l’inverter che, come abbiamo detto, fa diventare l’energia da continua ad alternata.

Grossomodo, si può dire che, quando la luce del sole impatta sui pannelli, non tutta l’energia viene convertita in corrente elettrica, ma solo una parte (circa il 20%).

Non solo, quel 20% deve passare attraverso l’inverter che la converte non al 100% ma al 95%.

Tuttavia, l’energia che riusciamo a “catturare” è ottima e sufficiente per poter essere utilizzata nelle nostre case.

Come devono essere disposti i pannelli solari per sfruttarli al massimo?

Solitamente vengono messi inclinati sul tetto. Anche se l’inclinazione non è un fattore che influisce in maniera rilevante sull’efficienza dell’impianto.

Sicuramente, se sono inclinati a 35 gradi l’efficienza sarà maggiore, ma anche con un’inclinazione a 10 o a 5 gradi la produzione di energia solare è buona.

Possiamo tranquillamente dire che l’inclinazione è una delle variabili che influenza di meno il risultato finale.

Una cosa importante, fondamentale direi, è metterli rivolti verso sud, per avere un maggior irraggiamento.

Invece i pannelli esposti a nord avranno una resa che è decisamente minore. Se ho il tetto che dà verso nord, dovrò utilizzare un numero maggiore di pannelli per ottenere lo stesso valore di energia.

Quanti in più?

Dal 20 al 30%.

Una cosa che contraddistingue il lavoro di Rinnovazero è che tutti i nostri tecnici usano dei software evoluti in grado di fare una simulazione precisa dell’efficienza del tuo futuro impianto.

Funziona così: inseriamo nel software il punto preciso in cui verranno installati i pannelli, inseriamo il numero di pannelli, la loro efficienza, la potenza, la perdita dell’ inverter…

…e viene simulata la produzione annua, e anche mensile, del tuo futuro impianto, in modo da verificare, prima di decidere di fare i lavori, che sia il più adeguato alle esigenze della tua famiglia.

Qui di seguito ti mostro la schermata del software che tutti i tecnici Rinnovazero utilizzano, che come puoi vedere è avallato dalla Commissione Europea.

In questo modo, anche se il tetto è rivolto verso nord, con la simulazione possiamo vedere quanti pannelli in più serviranno per ottenere la stessa produzione di energia come se il tetto fosse stato rivolto a sud.

Un altro fattore importante sono gli ombreggiamenti.

Ovvero bisogna evitare che si creino zone di ombra sui nostri pannelli fotovoltaici.

Infatti, con un’installazione frettolosa e non accurata nel minimo dettaglio, può succedere di ritrovarsi con il pannello fotovoltaico coperto dall’ombra.

Per esempio, se vicino a casa tua hai edifici più alti, alberi dalle chiome sempreverdi, camini o antenne che ostruiscono il passaggio del sole… totale o parziale…

…allora avere installato i pannelli fotovoltaici per te farà veramente poca differenza sul risparmio in bolletta.

Per questo è importante che l’installazione sia preceduta da un vero studio di fattibilità con un sopralluogo accurato.

Pensa che se l’ombra va anche solo su uno o due pannelli, ti puoi ritrovare con una produzione di energia ridotta del 75%.

Quindi è come se avessi ¾ dei pannelli fuori uso.

Quanti pannelli servono per una famiglia media?

Dalla nostra esperienza sul campo, ti possiamo dire che oggi una famiglia italiana media consuma dai 3.500 kWh ai 5.000 kWh all’anno di corrente elettrica.

Un valore in crescita negli ultimi anni (20 anni fa il consumo medio per famiglia era attorno ai 2.500 kWh!), perché un po’ alla volta stiamo usando sempre di più l’energia elettrica.

Pensa al fornello di casa: sempre più famiglie stanno sostituendo i fornelli a gas con quelli a induzione.

Oppure pensa al climatizzatore, lo usiamo sia per fare riscaldare, sia per rinfrescare.

O ancora ai frigoriferi, che anche se con classe energetica sempre più efficiente, molti di noi non ne hanno più uno solo, bensì due!

E delle asciugatrici… ne vogliamo parlare?

Non fraintenderci… sono tutte tecnologie e apparecchi che ci facilitano la vita, ai quali noi personalmente non rinunceremmo mai, ma necessitano di più energia.

Più energia e più soldi da pagare in bolletta.

Quindi la vera domanda è:

“come produrre i 5.000 kWh di energia che ti servono, senza finire in bolletta (e scusa il gioco di parole)?”.

La risposta è abbastanza semplice.

Hai bisogno di installare un impianto da 6 kWh di potenza.

E se, come sappiamo, un pannello produce 400 Watt di potenza, servono 15 pannelli da installare.

Visto che un pannello misura 2 metri quadrati, servono 30 metri quadrati di superficie, esposta a sud, senza tutti gli eventuali ombreggiamenti che abbiamo visto prima.

Quanto è la perdita di efficienza negli anni?

Domanda sacrosanta.

Conti alla mano, ti posso confermare che un impianto fotovoltaico ha una perdita di efficienza di circa mezzo punto percentuale all’anno.

Che in 20-25 anni, fanno il 10-12% di perdita di efficienza. Tradotto: se installiamo oggi un impianto da 6 kWh, fra 20-25 anni ne produrrà ancora 5,4 kWh. Una perdita decisamente modesta.

Poi si sa che ci sono zone in Italia dove la produzione di energia solare grazie ai pannelli fotovoltaici è maggiore di altre.

Qua sotto ti metto a titolo di esempio due simulazioni, fatte sempre con il software che usiamo in Rinnovazero.

Come vedi a Siracusa rispetto a Buja lo stesso impianto fotovoltaico produce il 20% di energia in più.

Quindi un impianto fotovoltaico da 6 kWh a Buja produrrà 5 kWh. La soluzione in questo caso è installare un impianto da 7 kWh e avrai lo stesso beneficio come se la tua casa fosse a Siracusa.

Tra l’altro, non per niente Siracusa è la città di Archimede, il genio italiano che capì come trasformare la luce solare in una fonte di energia, attraverso degli specchi (non molto diversi dai pannelli fotovoltaici di oggi).