Sei un installatore? Cerchi nuovi clienti? Scopri ora il nostro servizio
Sei un installatore? Cerchi nuovi clienti? Scopri ora il nostro servizio

Schema di un impianto fotovoltaico

19 gennaio 2016
Voto:4/5 (15 voti)

Lo schema dell’impianto fotovoltaico, dal punto di vista elettrico, deve garantire il corretto allacciamento in rete ed il corretto utilizzo dell’energia prodotta dal sistema. Non tutta l’elettricità, infatti, dovrà essere immessa in rete: parte di questa potrà essere autoconsumata nel momento stesso della produzione entrando direttamente nell’utenza di casa, senza passare dal contatore di rete. Questa parte di energia autoconsumata non verrà conteggiata dal contatore enel e quindi procurerà un risparmio economico al consumatore.

 

Il corretto schema impianto deve prevedere la misurazione precisa di almeno tre quantità:

– la quantità di energia totale prodotta dall’impianto
– la quantità totale di energia immessa in rete
– la quantità totale di energia prelevata dalla rete

Come si diceva, il corretto schema deve prevedere anche la possibilità di autoconsumare prima di tutto l’energia prodotta al momento dall’impianto stesso, e poi di immettere in rete la sola energia NON istantaneamente autoconsumata.

Questo dettaglio non è secondario visto che ci pervengono segnalazioni per impianti allacciati in rete che immettono tutta l’energia prodotta, senza consentire l’autoconsumo istantaneo (che è il fattore di maggiore risparmio).

Ovviamente lo schema dell’impianto fotovoltaico è differente da caso a caso: un impianto fotovoltaico domestico, per esempio da 3 Kwp di potenza, realizza uno schema elettrico di connessione relativamente semplice, mentre la centrale fotovoltaica da 1 o più megawatt di potenza avrà uno schema elettrico molto più complesso e con molte più componenti: molti inverter trifase di stringa, cabine di trasformazione, specifici dispositivi di interfaccia, altri specifici sistemi di protezione, di monitoraggio, ecc…

schema impianto fotovoltaico allacciato in rete

La struttura dell’impianto fotovoltaico per un impianto domestico “standard” da 3 Kw non prevede molte componenti.

Innanzitutto un impianto fotovoltaico da 3 Kw potrà essere molto probabilmente composto da un’unica stringa di moduli fotovoltaici. Una stringa è una unica fila di moduli collegati in serie fra loro.

 

Schema impianto fotovoltaico: i componenti

Vediamo quali sono le componenti minime di ogni impianto fotovoltaico.

Campo fotovoltaico

Il campo fotovoltaico è l’insieme dei moduli fotovoltaici dell’impianto. Per un impianto di circa 3 Kw basteranno mediamente 13-15 moduli da 200 – 220 watt collegati in serie.
La tensione in uscita dal campo fotovoltaico varia in funzione della temperatura, ma anche in funzione del posizionamento e dell’orientamento dei moduli e dalle condizioni di irraggiamento. L’orientamento ottimale è a sud e l’inclinazione ottimale è di circa 30 gradi, in Italia.

Il campo fotovoltaico produce energia in corrente continua (per intenderci: come quello prodotta dalla batteria della macchina). Nelle nostre case viene utilizzata, però, la corrente alternata.
Come viene convertita la corrente continua in corrente alternata? Attraverso l’ inverter fotovoltaico, ma prima di passare all’ inverter lo schema impianto prevede il collegamento della stringa al sezionatore.

Sezionatore

La stringa di moduli fotovoltaici, prima di essere collegata all’ inverter per la commutazione della corrente da continua ad alternata, deve essere collegata ad un apposito sezionatore. Ciò è previsto dalla norma CEI 64-8. Il sezionatore è una misura di sicurezza che permette di scollegare il campo fotovoltaico di cui sopra in caso di interventi sulla rete o sull’impianto. Grazie agli scaricatori, inoltre, il sezionatore permette di staccare, salvandolo,  l’impianto fotovoltaico in caso di scariche atmosferiche o picchi di tensioni (sovratensioni).

Inverter

Come detto l’inverter permette di trasformare la corrente continua prodotta in corrente alternata. Per un impianto da 3 Kw di potenza l’inverter sarà di 3 Kw (3.000 watt in entrata). Ogni stringa di moduli fotovoltaici sarà quindi dimensionata all’inverter e viceversa.

Sistema elettronico di monitoraggio

Già in altri articoli abbiamo visto l’importanza di un appropriato sistema di monitoraggio. Questo permette, sfruttando anche la connessione internet, di monitorare in tempo reale la produzione dell’impianto fotovoltaico. Un efficiente sistema di “alert”, permetterà di intervenire tempestivamente in caso di malfunzionamento impianto o di guasti. Il sistema di monitoraggio si serve anche di un sensore di temperatura e di irraggiamento che permette di “ponderare” e monitorare la produzione dell’impianto in relazione alle condizioni esterne di funzionamento.

Il contatore di produzione

E’ il contatore definito anche “contatore Gse”, che permette di misurare tutta l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico. Il contatore di produzione misura quindi sia l’energia autoconsumata “in sito” sia quella immessa in rete. L’energia prodotta ha infatti due possibili vie: o l’autoconsumo immediato o l’immissione in rete.

Per misurare la quantità di energia autoconsumata bisogna infatti sottrarre a tutta l’energia prodotta, quella immessa in rete (energia prodotta – energia immessa in rete = energia autoconsumata).

Nel caso dell’autoconsumo istantaneo l’energia entra direttamente nell’utenza domestica collegata, nel caso in cui non c’è richiesta diretta di energia da parte dell’utente, l’energia prodotta entra nel secondo contatore (il contatore bi-direzionale) per essere immessa in rete.

L’energia autoconsumata al momento della produzione passa da questo contatore, ma non passa dal successivo (il contatore bi-direzionale). Per questo motivo l’autoconsumo non deve venire fatturato in bolletta.

Il contatore bi-direzionale

E’ il contatore che misura i due flussi di elettricità: tutta l’energia immessa in rete e tutta quella prelevata dalla rete. Misura “entrate” ed “uscite” di elettricità dal sistema domestico.
Nel primo caso misura l’energia prodotta che non viene istantaneamente autoconsumata, nel secondo caso misura tutta l’energia elettrica che si pagherà in bolletta.

L’energia in autoconsumo non passa quindi da questo contatore e non dovrà pertanto venir conteggiata dall’operatore elettrico in bolletta. Per questo motivo più si autoconsuma, più si risparmia in bolletta.

Questo contatore è ovviamente l’ultimo “baluardo” che precede l’immissione dell’ energia pulita nella rete elettrica nazionale.

Questo contatore, insieme al precedente, è utile per individuare esattamente: l’energia autoconsumata istantaneamente, l’energia immessa in rete e l’energia prelevata dalla rete. Questi tre dati sono i dati fondamentali per accedere agli incentivi o per accedere al meccanismo di “rimborso/compensazione” dello scambio sul posto.

 

Schema impianto fotovoltaico: il disegno

 

schema impianto fotovoltaico

Esempio di schema elettrico di un impianto fotovoltaico da 3 kw

 

“Tecnologie energetiche pulite, fotovoltaico, fonti rinnovabili: queste le leve per uno sviluppo sostenibile e consapevole. Il giornalismo ambientale e le nuove tecnologie sono ottimi strumenti di condivisione per tracciare nuove strade”

Alessandro Fuda – Copy Writer e SEO Developer appassionato di fonti rinnovabili, fotovoltaico, risparmio energetico, ambiente

Clicca per richiedere una consulenza o un preventivo


22 Commenti

  1. daniele mattiuzzo, il 27 novembre 2013 ore 09:04

    Non viene piu’ installato il contatore del GSE.

  2. GARUCCIO CARLO, il 4 giugno 2014 ore 12:42

    lo so che non e lo spazio giusto per quello che chiedo
    io sono elettricista visto che l’installazione del foto voltaico mi piace e vorrei sapere come posso fare per installarli

    • Alessandro F., il 4 giugno 2014 ore 18:02

      rivolgiti a ditte specializzate della tua zona. ciao

  3. Bruno, il 1 luglio 2014 ore 23:41

    Salve,
    avrei interesse ad installarmi un impianto FV da 3 kw nel prato di casa.
    Vorrei fare da solo:acquistare i pannelli,installarli e provvedere ai collegamenti dei componenti sino all’ impianto di casa.Vorrei anche non richiedere autorizzazioni in quanto è mia intenzione consumare l’ energia che produco naturalmente disconnettendomi dal contatore del fornitore per poi riconnetermi ad esempio di notte. E’ fattibile ?

    Si ringrazia per la cortese risposta.

    Saluti.
    Bruno.

    • Alessandro F., il 2 luglio 2014 ore 11:23

      si è fattibile se non colleghi l’impianto e il sistema di accumulo alla rete enel. Devi avere uno switch automatico tra sistema di accumulo e contatore enel. Tieni presente di due cose:
      – che la corrente di rete non ti servirà solo di notte
      – i costi delle batterie (so che possono essere utilizzate anche quelle esauste della macchina).

  4. Giovanni S., il 19 novembre 2014 ore 14:17

    Salve,
    scusate se riprendo un post un pò datato ma mi sembrava l’argomento giusto per fare qualche domanda in merito ai miei dubbi.
    Sto per installare un impianto FV da 6 KWp e giusto ieri l’impiantista mi spiegava che l’energia elettrica prodotta dall’impianto viene inviata interamente ad un contatore bidirezionale (a suo dire obbligatorio da Agosto 2014) che provvede automaticamente a gestire l’autoconsumo. Vi risulta essere il collegamento corretto o rischio di immettere tutta l’energia elettrica prodotta in rete e prelevare (e quindi pagare!) tutta quella consumata dalla rete nazionale per poi avere scontata la quota energia alle bollette successive?
    Da quanto mi è stato spiegato, il collegamento (molto semplificato!) che verrà fatto dovrebbe essere qualcosa tipo :

    RETE ELETTRICA NAZIONALE
    |
    ___|__
    | U E | | | <— Entrata
    | |
    | | ┌—-┐
    | └—| | <—Utenze domestiche
    | └—-┘
    |
    |
    ┌—–┐
    | F V | <— Impianto fotovoltaico 6 KWp
    └—–┘

    E' il giusto schema di collegamento per l'autoconsumo oppure, come nello schema da voi proposto, la linea in uscita dall'impianto FV "serve" le utenze domestiche PRIMA di passare dal contatore bidirezionale?

    Ringraziandovi per l'attenzione (e scusandomi per il disegno poco esaustivo!), porgo cordiali saluti.
    Giovanni Scavo

    • Alessandro F., il 20 novembre 2014 ore 13:04

      Ciao Giovanni, innanzitutto il contatore non “gestisce” i flussi di corrente, ma li “misura”..
      Come giustamente dici è fondamentale che lo schema dia la priorità all’autoconsumo. Solo SE non avviene autoconsumo istantaneo l’impianto deve immettere in rete (e quindi far passare l’elettricità prodotta dal contatore bidirezionale di allaccio alla rete esterna).
      L’energia autoconsumata non deve passare dal contatore bidirezionale, ma solo dal primo contatore (se presente).

  5. Giovanni S., il 19 novembre 2014 ore 14:35

    Provo a riproporre lo schema per l’ultima volta, chiedo scusa per aver “inquinato” il post!

    RETE ELETTRICA NAZIONALE
    |
    ───┴──
    | U E | | | <— Entrata
    | |
    | | ┌—-┐
    | └—| | <—Utenze domestiche
    | └—-┘
    |
    |
    ┌—–┐
    | F V | <— Impianto fotovoltaico 6 KWp
    └—–┘

  6. Giovanni S., il 19 novembre 2014 ore 14:36

    Niente da fare, il sistema elimina gli spazi anche se fatti col codice ASCII
    :(

    • Alessandro F., il 20 novembre 2014 ore 13:09

      al limite, una volta installato, fai un test con l’elettricista per valutare il corretto funzionamento dell’autoconsumo.
      Cioè: se l’impianto produce 2kw e contemporaneamente la casa assorbe 2kw di pot., il contatore “di scambio” non deve “girare”.

  7. leo, il 23 dicembre 2014 ore 20:04

    salve
    volevo fare una domanda: allora mettiamo che costruisca un impianto con 10 pannelli e ognuno di questi pannelli produce una tensione standard di 12 volt collegati tutti assieme mi ritrovo con una tensione di 120 volt in cc però gli inverter di norma convertono da 12v o 24v a 230v quale e la soluzione per abbassare la tensione senza perdita di potenza che si avrebbe mettendo una resistenza tra pannelli e inverter ? non so se sia una domanda stupida ma la faccio lo stesso aspettando una risposta.

    saluti leonardo

    • Alessandro F., il 29 dicembre 2014 ore 16:47

      Collegando più pannelli in parallelo (“più con più” e “meno con meno”), anzichè in serie, aumentano i watt totali ma resta invariata la tensione. Come per le batterie.

      • gipi, il 9 giugno 2016 ore 09:55

        Ciao Alessandro F.

        La tua risposta è vecchissima ma, dato che la “striscia” è corta,è abbastanza probabile che qualcuno possa leggere la tua risposta che contiene una svista(non può che essere una svista !!!). Talvolta succede anche a me se scrivo in fretta….

        Quelli che aumentano sono gli AMPERE (A).
        I Watt(W)o i kiloWatt(kW)disponibili sono….quelli che sono in base al tipo e numero dei pannelli che sono montati.

        Se si hanno 5 Pannelli da 250 W cadauno (comunemente molto usati) si potrà disporre di una POTENZA di Picco di 250 x 5 = 1250 W (ovvero 1,25 kW).

        I Pannelli del tipo indicato generano la loro Corrente alla Tensione di 30 V e ogni Pannello fornirà 250W/30V = 8,33A (ampere)di Corrente.

        I 5 Pannelli collegati IN SERIE forniranno 8,33A a 30×5=150V (8,33×150=1250W).

        I 5 Pannelli collegati IN PARALLELO forniranno 8,33×5=41,66A a 30V (41,66×30=1250W).

  8. gianni, il 2 marzo 2015 ore 12:54

    Salve ,
    secondo voi esiste un impianto o inverter che possa gestire contemporaneamente sia enel che fv??
    Questo è quello che vorrei fare :
    installarmi un fv da 1.5/2 kw , nello stesso tempo lasciare tutto invariato verso enel,
    l’importante che ho anche enel all’occorrenza e che il mio impianto non vada in rete enel. In pratica impianto parallelo ma a senso unico .
    Grazie

    • Alessandro F., il 2 marzo 2015 ore 14:01

      Se l’impianto non immette in rete, e se l’impianto è di piccola taglia, non c’è nessun problema: puoi mettere il fv che lavora in totale in autoconsumo o che, nel caso non ci sia consumo istantaneo, vada a ricaricare delle batterie (o, al limite, “stacca” la produzione).

  9. Ermanno, il 7 gennaio 2016 ore 10:17

    Ciao Alessandro e complimenti per il tuo sito che ha dei contenuti chiarissimi è molto molto utili. Volevo chiederti un consiglio: ho un impianto fotovoltaico da 6 kw e ho installato la pompa di calore per cercare di trarre il massimo beneficio dall’auto consumo. Tuttavia non sono certo che il mio impianto sia stato collegato in modo da prelevare la tensione dell’impianto prima che raggiunga la rete del gestore. In pratica, temo di vendere tutto e riacquistare tutto. Potresti consigliarmi qualche modo con cui verificare se i miei sospetti sono reali? Inoltre, nel caso in cui fosse stato collegato in maniera non efficiente, è sempre possibile modificare il collegamento a favore di una configurazione che consenta l’auto consumo? Grazie mille

    • Alessandro F., il 7 gennaio 2016 ore 18:26

      L’impianto deve favorire prima di tutto l’autoconsumo, se così non è si può modificare la configurazione per fare in modo di privilegiare l’autoconsumo. Anche altri utenti hanno già segnalato e rimediato a questo problema.
      Per verificare basta confrontare i contatori di produzione e di scambio: energia prodotta meno energia immessa in rete uguale energia autoconsumata. Se energia prodotta è uguale all’energia immessa allora c’è da sistemare la configurazione impianto.

  10. Franco, il 21 marzo 2016 ore 14:03

    Salve ho un impianto fotovoltaico da 3kw. Posso utilizzarlo solo per auto consumo? grazie.

    • Alessandro F., il 21 marzo 2016 ore 14:37

      In linea teorica, se tu potessi utilizzare istantaneamente tutta l’energia prodotta in ogni momento dall’impianto, avresti il 100 per cento di autoconsumo. Ma questa situazione, senza batterie, è impossibile in ogni mese dell’anno. Per questo la rete (o meglio: l’immissione delle eccedenze in rete) ti aiuta a NON disperdere l’energia che non utilizzi al momento della produzione, ma a recuperarne parte del valore attraverso lo scambio con la rete.

      Per utilizzare un impianto fv SOLO in autoconsumo devi, innanzitutto, dimensionarlo con attenzione e in maniera corretta. Poi devi utilizzare batterie per non sprecare le eccedenze. Se utilizzi un impianto solo per autoconsumo, non serve allacciarlo in rete: basterà allacciarlo al proprio impianto elettrico di casa. Si tratta di impianto “off grid”.

  11. antonio, il 5 giugno 2016 ore 16:20

    salve il cavo solare che dal pannello va all’inverter e’ obbligatorio posarlo entro tubazione o canalina ,ho si puo’lasciare libero

  12. antonio, il 5 giugno 2016 ore 16:23

    salve sono sempre io mi anno contestato un differenziale di classe ac ,e’ possibbile installare all’uscita di un inverter lato corrente alternata un differenziale da 80 a 4p classe ac

  13. antonio, il 5 giugno 2016 ore 16:24

    un contattore 4p della siemens da 63 a quanti kw regge ?

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Ricevi un avviso se ci sono nuovi commenti.
Se non vuoi lasciare un commento, clicca qui per ricevere gli aggiornamenti dalla discussione.