Come calcolare la potenza e la dimensione di un pannello solare

Come calcolare la potenza e la dimensione di un pannello solare

Gianfrancesco, Tuttofare & programmatore informatico

Guida scritta da:

Gianfrancesco, Tuttofare & programmatore informatico

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Durante i tuoi viaggi in camper, preferisci alimentare i tuoi dispositivi elettronici in un capanno isolato o avere l’elettricità a portata di mano? Se l’installazione di un pannello solare è ormai certa, resta da calcolare la potenza necessaria e la dimensione del pannello. Ecco le formule di calcolo da applicare.

Caratteristiche importanti

  • Energia elettrica prodotta o consumata
  • Potenza
  • Irraggiamento solare
  • Rendimento
  • Perdita di rendimento
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Come calcolare la quantità di energia elettrica prodotta o consumata


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La quantità di energia elettrica si esprime in watt ora o Wh. Si tratta semplicemente di moltiplicare la potenza, in watt, per il tempo durante il quale essa è consumata o addebitata. Per esempio, un radiatore da 1000 Watt acceso per un’ora, consumerà 1000 Wh ovvero 1 kWh. Il kWh è d’altra parte l’unità di misura che troverai sulle bollette del tuo fornitore di energia.

Per stimare il tuo fabbisogno energetico da ciascuno dei tuoi dispositivi, è sufficiente moltiplicare la potenza nominale per il tempo di utilizzo in ore. Otterrai in Wh la quantità di energia minima da produrre per alimentare i tuoi dispositivi. Ricorda che la potenza prodotta da un pannello solare è maggiore a mezzogiorno rispetto alla prima mattina o alla tarda serata; perciò dovrai sicuramente ricorrere ad una batteria per immagazzinare l’elettricità, e ad un convertitore per alimentare i tuoi dispositivi.

Quali fattori incidono sulla produzione di un pannello fotovoltaico

La produzione di energia di un pannello fotovoltaico dipende dalla qualità dell’attrezzatura, dall’ambiente circostante e dal circuito che alimenta.

La potenza del pannello solare


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Espressa in kWp (kilowatt di picco), si tratta della potenza elettrica prodotta in condizioni ideali. A seconda della tecnologia, un metro quadrato di pannello solare può produrre da 60 a 150 Wp. Quindi, conoscendo la potenza di picco, potrai calcolare la superficie dei pannelli solari di cui avrai bisogno.

L’irraggiamento solare della regione di installazione


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Si producono meno kilowattora (kWh) per ogni kilowatt di picco (kWp) installato a Milano rispetto a Palermo. Questa grandezza, l’irraggiamento solare, è interessante in quanto permette di valutare la produzione annuale tenendo conto del luogo dove il pannello è installato a partire dalla potenza di picco dei pannelli.

Rendimento dell’installazione


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Se il pannello non è orientato completamente a sud e con un angolo di 30-35° rispetto all’orizzontale, produce meno elettricità rispetto al suo potenziale in quanto la superficie irradiata è minore. Il rendimento permette di tenere conto di questa installazione non ottimale.

Come calcolare l’energia prodotta

L’energia totale prodotta (Ep) rappresenta il numero di kilowattora (kWh) prodotti dal pannello in un anno. Si calcola utilizzando la seguente formula:

  • Ep=r*Is*Pp

Ciò che ti interessa però è calcolare la potenza di picco del pannello che vuoi comprare per coprire il tuo fabbisogno di elettricità o per vendere una certa quantità di energia ad un fornitore di elettricità.

Trasformando la formula precedente, si ottiene:

  • Pp≥(Ep*FCO) / Is

*dove FCO=1/r è un fattore correttivo per compensare le perdite di rendimento.

Rendimento di un pannello

Il rendimento di un pannello è funzione delle sue componenti; considerate all’incirca

  • 6% per il silicio amorfo;
  • 15% per il silicio policristallino;
  • dal 16 al 24% per il silicio monocristallino.

Abbreviazioni utilizzate

  • kWh: kilowattora;
  • kWp: kilowatt di picco;
  • Ep: energia totale prodotta;
  • r: rendimento;
  • Is: irraggiamento solare;
  • Pp: potenza di picco;
  • FCO: fattore correttivo.

Come determinare l’irraggiamento solare Is

Consulta la seguente cartina. Localizza la tua zona di residenza, guarda il colore dell’area e fai riferimento alla leggenda. In caso di dubbio, prendi in considerazione il valore minore per stare tranquillo.

Come compensare le perdite di rendimento

Nella seguente tabella, puoi scoprire per quale fattore moltiplicare la produzione annuale del pannello per compensare le perdite legate ai problemi di orientamento.

Ovest

Sud-Ovest

Sud

Sud-Est

Est

1,075

1,075

1,075

1,075

1,075

33°

1,111

1,042

1

1,042

1,111

45°

1,190

1,087

1,042

1,087

1,190

60°

1,282

1,136

1,099

1,136

1,282

90°

1,818

1,515

1,471

1,515

1,818

Fattore correttivo di orientamento FCO=1/r

Le perdite legate alla conversione, allo stoccaggio di batterie o al passaggio nei cavi, sono dell’ordine di una decina di punti percentuali. Dipendono dal tuo impianto e sono difficili da valutare con precisione senza conoscere la natura dell’installazione. Prenditi un margine se non sei sicuro.

Riepilogo delle diverse abbreviazioni e del loro significato

Abbreviazione

Definizione

W

Watt

Wh

Watt-ora

kWh

Kilowatt ora

kWp

Kilowatt picco

P

Potenza

Pp

Potenza picco

E

Energia

Ep

Energia totale prodotta

r

Rendimento

FCO

Fattore correttivo

Ls

Irraggiamento solare

Per saperne di più

Per saperne di più su tutto ciò che riguarda il consumo energetico, segui i consigli dei nostri redattori e scopri le loro guide:Come scegliere i pannelli solariCome installare un pannello solareCome scegliere uno scaldabagno elettricoCome riscaldare la casaCome scegliere un termosifone elettrico

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Guida scritta da:

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Gianfrancesco, Tuttofare & programmatore informatico

Interessato fin da bambino ai lavori manuali e alla tecnologia e da sempre affascinato dal bricolage e dalla lavorazione del legno, ho colto l'occasione dell'acquisto della nuova casa per dedicarmi a questa mia passione. Decorazione (ovviamente con l'aiuto di mia moglie), creazione di mobili su misura per la stanza di mio figlio ma anche impianto elettrico e idraulico... insomma, mi sono dato da fare! Per mancanza di spazio, non ho un laboratorio fisso e alcuni degli utensili che sognavo non sono ancora entrati a far parte della mia collezione. Conosco molto del mondo del fai-da-te e per questo spero di poterti guidare nella scelta dei tuoi prodotti.

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