1. Consumi elettrici annui: il punto di partenza per costruire un impianto fotovoltaico ben dimensionato è capire quanti kWh consumo in un anno; come si calcolano?

Si possono dedurre sulla bolletta energetica, vedendo la voce riepilogativa che solitamente si trova nella prima bolletta dell’anno, oppure si possono calcolare dalle potenze dei singoli elettrodomestici: ad esempio: se un frigorifero la cui potenza è 150watt sta acceso 24/24, consumerà al giorno 3.600Watt ( 150W x 24h), che diviso 1000 sarà 3,6Kwh.  Se moltiplichiamo 3,6kWh x 365 giorni otteniamo il consumo annuale del singolo elettrodomestico. 

Facendo questa operazione per i vari elettrodomestici, possiamo avere una stima approssimativa di quanti kWh abbiamo bisogno. 

   2. Irraggiamento solare: la quantità di radiazione solare che i pannelli ricevono: un impianto fotovoltaico posto al nord Italia sarà diverso da uno posto al sud.

Prendendo in riferimento 1kWp (dove “p” sta per picco, quindi una potenza nominale di moduli fotovoltaici pari ad 1 kW, ossia circa 2 pannelli), possiamo stabilire in media che nel:

NORD ITALIA: 1kWp produce circa 1.150kWh all’anno

CENTRO ITALIA: 1kWp produce circa 1.300kWh all’anno

SUD ITALIA: 1kWp produce circa 1.400kWh all’anno

Se abito in una regione del sud, fatta pari la produzione dell’impianto, avrò bisogno di una quantità inferiore di moduli fotovoltaici rispetto a un abitante del nord Italia; 

  3. Inclinazione e orientamento del tetto: i pannelli dovrebbero essere orientati verso sud, con un’inclinazione variabile a seconda della latitudine del luogo di installazione (in Italia, la maggior produzione annua si ottiene con un’inclinazione tra i 30 e i 35° ) per massimizzare la captazione dell’energia solare.

Inoltre, bisogna valutare eventuali ombreggiamenti causati da edifici vicini o alberi che potrebbero ridurre significativamente il rendimento dell’impianto. Una valutazione accurata della producibilità dell’impianto si può ottenere sul portale PVGIS, inserendo i dati della località e dell’impianto desiderato. 

 4. Spazio disponibile: quanti metri quadrati ho a disposizione per i moduli fotovoltaici? Considerando che un singolo pannello è grande circa 1,70×1.30mt e produce circa 440Wp, possiamo iniziare a farci un’idea del numero di pannelli che è possibile installare.

Se questi non dovessero essere sufficienti alle nostre esigenze, potremmo sfruttare, oltre al tetto, anche altre aree? L’installazione in copertura offre diversi vantaggi: minor impatto visivo e minor rischio di ombreggiamento sui moduli dovuto a corpi esterni, però si può eventualmente valutare l’installazione a terra in campo aperto oppure a copertura di aree adibite ad esempio a parcheggio, o ancora in aderenza al fabbricato ( un pergolato). 

5. Stile di consumi: in che momenti della giornata consumo maggiormente l’energia? Durante le ore di luce o di sera? Sfrutterò l’energia solare per nuove tipologie di consumi ( ricarica auto elettrica, piano cottura a induzione, asciugatrice, pompa di calore)?

La risposta a queste domande può influire sulla taglia del dimensionamento dell’impianto, affinché risulti correttamente tarato e non abbia invece problemi di sotto o sovradimensionamento, ovvero produca meno o più energia del necessario nel caso in cui i consumi siano concentrati per la maggior parte nelle ore di luce. 

Se invece consumo l’energia maggiormente nelle ore serali, è da prevedere l’utilizzo di un sistema di accumulo, o batteria, che permette all’energia solare non consumata durante le ore di produzione ( ovvero nelle ore di luce) di essere stoccata e accumulata per le fasce serali, quando, mancando l’irraggiamento, non è possibile la produzione di energia.

Facciamo un esempio pratico di dimensionamento:

Una famiglia che abita in Umbria consuma circa 5.000 kwh all’anno; quanto deve essere grande l’impianto fotovoltaico?

Supponendo che nella zona considerata la produzione sia di 1300 kWh/kWp all’anno (cioè ogni kW di moduli installati produca 1300 kWh ogni anno mediamente), la potenza dell’impianto è data da questa formula

Consumo annuo /  Producibilità impianto = potenza stimata 

Nel caso della nostra famiglia umbra, 5.000kWh / 1300kWp = 3.84 kW 

pertanto dovremmo considerare, per i suoi consumi attuali, un impianto avente potenza di picco di circa 4kW.

Quanti pannelli serviranno? Per avere 1.2 kW occorrono 3 pannelli, per cui orientativamente, un impianto da 4 kW dovrà essere composto da almeno 10 moduli, che occuperanno circa 20 mq.

La stessa famiglia, se abitasse in Calabria, per ottenere la stessa potenza, avrebbe bisogno di meno moduli.

Naturalmente, affinché la produzione di un impianto fotovoltaico riesca a coprire interamente il fabbisogno energetico, tutti i consumi dovrebbero avvenire in concomitanza con la produzione stessa (ossia durante le ore diurne e in condizioni di cielo sereno). Poiché questa condizione non è sempre fattibile, sarebbe opportuno affiancare all’impianto una batteria di accumulo, in grado di disgiungere  la produzione dai consumi, così che l’energia prodotta e non consumata all’istante venga accumulata per le ore serali. 

In assenza di un sistema di accumulo, infatti, anche se l’impianto producesse energia sufficiente a coprire i consumi dell’utenza, questa non potrebbe essere utilizzata appieno, poiché è pressoché impossibile che domanda e produzione coincidano perfettamente