Fotovoltaico: come funziona l’installazione ?

Come funziona l’ installazione di un impianto fotovoltaico? Ovviamente il tutto deve essere fatto da un tecnico qualificato, però è utile, anche per l’utente privato che voglia far installare il proprio impianto fotovoltaico sul tetto della propria casa, farsi un’idea delle principali fasi di realizzazione dell’impianto e dei componenti principali.

Ecco come funziona l’installazione di un impianto fotovoltaico.

Tra gli aspetti principali delle fasi di realizzazione impianto ci sono: il giusto dimensionamento, la modalità di posa in opera, i collegamenti fra i pannelli fotovoltaici, l’allacciamento in rete ed il collaudo.

Tra le componenti principali, utili da conoscere per chi si accinge a realizzare il proprio impianto, ci sono: i vari sistemi di protezione, le strutture portanti, l’inverter, i connettori, i cavi solari ed i quadri DC.

Fotovoltaico, come funziona il dimensionamento?

Nella prima fase, quella del dimensionamento dell’impianto, è utile fare la propria scelta in base allo scopo dell’impianto fotovoltaico. Perchè si vuole installare l’impianto? Principalmente per l’autoconsumo? Per vendere energia al gse? O solamente per scambiarla col Gse?
Nel primo caso ci si orienterà verso un piccolo impianto, 3-6 Kw, in “scambio sul posto” o, meglio ancora, verso una soluzione con sistema autonomo di accumulo per massimizzare appunto l’autoconsumo.
Nel secondo caso si opterà per un impianto medio-grande da realizzare in “ritiro dedicato”, ovvero con la vendita di energia al Gse con la tutela del “prezzo minimo garantito”.
Nel terzo caso si opterà, infine, per un piccolo impianto in scambio sul posto.

Per una giusta scelta, in ogni caso in cui si installa in ambito domestico o aziendale, è fondamentale fare un’attenta analisi dei consumi passati.

Un impianto da 3 Kw (25-30 mq su tetto a falda) installato nel nord italia produce circa 3.300 Kwh/anno, nel sud italia circa 4.500 Kwh/anno. Il consumo medio di una persona è di circa 1.000 Kwh l’anno, ma è importante fare sempre un’analisi personalizzata. Questo per trovare il dimensionamento ottimale dell’impianto fotovoltaico.

Come funziona la posa dell’impianto ?

La maniera con la quale i pannelli fotovoltaici vengono installati sul tetto è anch’essa di fondamentale importanza: orientamento e inclinazione ottimali in italia sono rispettivamente: sud e 30 gradi. Un impianto fotovoltaico con i pannelli orientati a sud e inclinati di 30 gradi rispetto a terra è un impianto che avrà la produzione ottimale in Italia.

Installare in condizioni di produzione ottimale è importante per ottenere un buon ritorno economico dalla realizzazione dell’impianto.

Installare i pannelli in maniera completamente integrata nel tetto (per intenderci: a livello delle tegole) è più funzionale esteticamente, ma rischia di penalizzare la produzione perchè la minore areazione dei moduli provoca il surriscaldamento dei moduli stessi e l’eccessivo calore diminuisce la produttività delle celle fotovoltaiche.

Come funziona il collegamento dei pannelli fotovoltaici ?

I pannelli fotovoltaici possono essere collegati in serie o in parallelo.
Decidere come collegare elettricamente i pannelli fotovoltaici è molto importante: in genere i grandi impianti si segmentano in stringhe indipendenti. Ogni stringa è un insieme di più moduli collegati in serie. Se un pannello di una fila collegata in serie non funziona bene, il suo malfunzionamento penalizzerà l’intera stringa (funziona come per le lampadine dell’albero di natale: se una si fulmina non va nessuna). Per questo motivo si opta per la realizzazione di diverse stringhe indipendenti tra loro.

Il collegamento dei pannelli fotovoltaici, in serie o in parallelo, deve sempre comunque rispettare i requisiti, i parametri elettrici, sia dei pannelli stessi che degli inverter. Errati collegamenti possono portare a danni irreversibili all’impianto o inefficienze di produzione.

Pensando ai grandi impianti, per esempio, aumentando la lunghezza delle stringhe, cioè di più pannelli collegati in serie, aumenta la tensione di uscita dalla stringa.

Come funziona l’allacciamento alla rete ?

Se si sceglie di connettere l’impianto fotovoltaico alla rete elettrica nazionale, l’allacciamento in rete può essere fatto in modi differenti a seconda del tipo di contratto e di utilizzo scelto: scambio sul posto, cessione parziale alla rete o cessione totale.

Nello scambio sul posto l’impianto è collegato alla rete in un’unico punto di connessione e attraverso questo punto può esserci sia l’immissione di energia in rete, che il prelievo di energia dalla rete. Ovviamente si parla di energia che non viene immediatamente autoconsumata: quando l’impianto produce io posso prelevare direttamente dall’impianto. Se non prelevo l’energia viene immessa in rete. Quando l’impianto non produce, invece, io prelevo energia dalla rete (pagando le regolari bollette). Il meccanismo dello scambio sul posto mi rimborsa parte delle bollette pagate e mi paga le eventuali eccedenze immesse in rete.

Nella cessione parziale, o vendita parziale, dell’energia alla rete, l’impianto è collegato nello stesso modo: in immissione ed in prelievo dalla rete. Anche in questo caso, quindi, l’impianto fotovoltaico è interdipendente con l’impianto già presente nell’abitazione.

Nella cessione totale di energia alla rete, ed è il caso per esempio delle centrali fotovoltaiche che fanno solo vendita di energia (senza autoconsumo), l’impianto fotovoltaico viene collegato alla rete in maniera totalmente indipendente rispetto all’impianto ordinario. In questo caso abbiamo quindi due differenti punti di connessione alla rete: uno al servizio dell’utenza, in prelievo, e l’altro al servizio dell’impianto fotovoltaico, in immissione in rete.

Dal punto di vista tecnico l’allaccio in rete deve sottostare a diverse prescrizioni sia di tipo tecnico, che di tipo giuridico-amministrativo. Deve far uso sia di particolari dispositivi di sicurezza che di componenti a norma con relative certificazioni.

Tutti i sistemi allacciati in rete devono essere dotati di interfaccia di rete. L’interfaccia di rete è un dispositivo certificato che, in caso di assenza di tensione sulla rete elettrica nazionale o in caso di situazioni anomale o al di fuori di parametri di rete “standard”, blocca l’immissione in rete dell’elettricità prodotta dall’impianto fotovoltaico. Se si parla di piccoli impianti fotovoltaici l’interfaccia di rete è già integrata, in genere, all’interno dello stesso inverter. Nei medi e grandi impianti, invece, dai 20 Kw di potenza in poi, l’interfaccia dovrà essere considerata a parte ed installata esternamente all’inverter.

Il cavo di collegamento tra l’inverter ed il contatore del Gse (Gestore dei Servizi Energetici) deve essere un cavo adatto al tipo di installazione.

Per le installazioni fotovoltaiche di potenze superiori ai 100 Kwp l’allacciamento alla rete elettrica deve avvenire in Media Tensione, cioè: 15 mila Volt, e le spese per l’adattamento della connessione sono a carico del soggetto titolare dell’impianto.

Gli impianti con potenza fino a 6 Kw, infine, possono immettere elettricità in rete in monofase, a 220 Volt di tensione. Per gli impianti oltre i 6 Kw, invece, l’immissione deve avvenire obbligatoriamente in tri-fase, a 380 Volt.