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Come scegliere la potenza dei pannelli per un i...

Il Portale del Sole
22/05/2013 18.15

Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


Cercate un kit fotovoltaico per un impianto a isola? Capiamo insieme di che cosa abbiamo bisogno:

1° PASSO - LA SCELTA DEI COMPONENTI
I componenti base di un kit fotovoltaico a isola sono:
> pannello fotovoltaico
> batteria
> regolatore di carica - per proteggere la batteria dalla carica e dalla scarica eccessiva
A questi tre indispensabili componenti si può aggiungere, volendo:
> un inverter - per alimentare le utenze a 220V
> un supporto testa palo - per montare il pannello su un palo
Ed ecco fatta la lista della spesa!

2° PASSO - LA SCELTA DELLE UTENZE
Visto che il nostro sistema funzionerà a 12V, vorremo preferire utenze che funzionino a 12V: eviteremo così l'inverter, riparmiando soldi e preservando l'autonomia del sistema (eh sì, anche l'inverter ha un suo consumo!). Dalle lampadine al frigorifero, dal televisore al phon: il mercato offre una vasta gamma di prodotti a 12V!

3° PASSO - IL CALCOLO DEL CONSUMO GIORNALIERO
Prendiamo carta e penna e facciamo la lista delle utenze da alimentare con il nostro impianto. Decidiamo per quante ore al giorno vogliamo utilizzare ogni singola utenza, e moltiplichiamole per le rispettive potenze assorbite da ciascuna (questo dato è la potenza in W che di solito si trova sull'etichetta sul retro di ogni apparecchio).
Sommiamo quindi le varie potenze in wattora al giorno di luci, TV, ecc...: otterremo la potenza totale assorbita dai nostri apparecchi.
Attenzione: per il frigorifero non va moltiplicata la potenza assorbita x il numero di ore di accensione, in quanto il compressore non funziona continuamente: il dato di potenza assorbita giornaliera (wattora al giorno) è di solito presente nel manuale d'istruzioni o nella scheda tecnica fornita dal produttore

Esempio: nella mia baita voglio alimentare:
- un tv color 12V da 30W, per 4 ore al giorno
- 3 lampadine a led 12V da 6W, per 2 ore al giorno ciascuna
- un frigo 12V da 36Wh al giorno
Totale Wattora (Wh) al giorno: (30W x 4h) + (3 x 6W x 2h) + 36Wh = 192 Wh / giorno

Ho così calcolato che avrò bisogno di circa 200 Wh al giorno: ma quale pannello produce circa 200 Wh al giorno?

4° PASSO - IL DIMENSIONAMENTO DEL PANNELLO
E' qui che entra in gioco il concetto di "ore equivalenti": la potenza di un pannello è quella massima che raggiunge in condizioni ottimali, ovvero a mezzogiorno, rivolto verso sud. Ma il sole non rimane alto nel cielo per tutto il giorno, e sarebbe quindi sbagliato moltiplicare la potenza del pannello per il numero di ore di luce che ci sono in un giorno, per calcolare i Wh prodotti in un giorno.

E' stato calcolato che le ore equivalenti in inverno sono circa 2, mentre in estate arrivano a 4.

Esempio: in estate, un pannello da 80W, non produce 80W x 12h = 960 Wh/giorno, ma 80W x 4h = 360 Wh/giorno.

Nell'esempio di prima, vorrò prendere un pannello da 50W se utilizzo il sistema solo d'estate, o da 100W, se lo utilizzo anche d'inverno.

Attenzione! Queste valutazioni tengono conto che ci sia bel tempo: per cautelarci dai giorni nuvolosi, sarà meglio fare una scelta prudenziale, maggiorando la potenza dei pannelli, in modo da immagazzinare quando c'è il sole più energia nella batteria, che ci tornerà utile nei giorni di brutto tempo.
Ancora, nel nostro esempio, preferiremo un pannello da 130W, per essere tranquilli.

5° PASSO - LA SCELTA DELLA BATTERIA
La scelta della batteria è importante almeno quanto, se non anche di più, della scelta del pannello: dovremo scegliere una batteria abbastanza grossa da far fronte alle nostre necessità in caso di maltempo (e di notte), ma allo stesso tempo che non sia eccessiva, per risparmiare soldi e spazio!
Prima di tutto decidiamo di quanti giorni abbiamo bisogno in caso di maltempo: normalmente, ci si aggira intorno ai 4/5 giorni, ma possiamo deciderlo in base alle nostre esigenze, e al nostro ottimismo :-)
Moltiplichiamo ora i Wh/giorno che abbiamo calcolato al punto 2 per il numero di giorni scelto. Adesso dividiamo per 12 e otteniamo gli Ah della batteria che ci serve!

Nell'esempio di prima: 200 Wh * 5 / 12 = 83 Ah --> arrotondo per eccesso e scelgo pertanto una batteria da 100 Ah.

6° PASSO - LA SCELTA DEL REGOLATORE DI CARICA
Il compito del regolatore di carica è quello di proteggere la batteria dalla carica e dalla scarica eccessiva. Oltre a queste funzioni base, se ne possono aggiungere altre, a seconda delle esigenze: ad es. la funzione crepuscolare, o un display che permetta di sapere quant'è carica la batteria, quanto sta caricando il pannello, ecc.
Una volta stabilite le funzioni che ci interessano, dobbiamo solo assicurarci che la corrente nel punto di massima potenza (Imp A) del nostro pannello (o della somma dei nostri pannelli) non superi quella del regolatore.

Et voilà!.. Il vostro kit è completo!

7° PASSO - LA SCELTA DELL'INVERTER
Gli inverter si suddividono in due categorie: a onda sinusoidale pura e a onda sinusoidale modificata. Gli inverter a onda modificata sono i più economici, ma non sono supportati da alcune categorie di utenze, che hanno bisogno dell'onda pura: ad es. le lampadine a led, i frigoriferi, alcuni tipi di televisori..
La potenza dell'inverter si deve scegliere in base alla potenza massima delle utenze a 220V che vorremo alimentare, e non in base alla potenza del pannello o la capacità della batteria.

Esempio: se vogliamo alimentare un phon da 1500W, sceglieremo l'inverter da 1500W.

8° PASSO - LANCIARSI!
Non abbiate paura di sperimentare! Tenete conto che ogni sistema è sempre espandibile, anche in un secondo momento: se doveste vedere che i componenti che avete scelto non sono sufficienti per soddisfare le vostre esigenze, potrete aggiungere uno o più pannelli, o una o più batterie, collegandoli con quelli già esistenti in parallelo.
Ospite
09/05/2015 23.53

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


Nella nostra baita in montagna abbiamo un Vitri frigo da 133 litri 12-24 volts 42 watt, un pannello poli cristallino da 150 watt è una batteria Fiamm Agm da 110 Ah con regolatore di tensione Steca 10-10 da 10 ampere. Noi amiamo berci un aperitivo Negroni col ghiaccio, ma purtroppo al calar del sole il frigorifero non funziona più e il ghiaccio si scioglie,Qual è il problema? Dobbiamo riorganizzare il nostro impianto, ma non sappiamo quale sia il punto debole.Consigli? Proposte?grazie!! Marilisa Marina Marco Sandro
Ospite
23/01/2016 11.46

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


consiglio: verificare l'efficenza della batteria, ossia: staccare il frigo, far caricare completamente la batteria, a batteria carica effettuare un test di durata ricollegando il frigo e scollegando i pannelli. la batteria è 110A 12v quid 110x12=1320w - meno un normale 20% = 1000w circa, se la batteria è ancora efficiente il frigorifero che consuma come da costruttore 42w dovrebbe funzionare senza problemi 23 ore. se il risultato fosse molto diverso la batteria è da sostituire. premetto che comunque se il frigo funziona 24 su 24 il suo consumo giornaliero sarà di 1000w.... (42x24)w in tal caso calcolando 2/3 ore ottimali in media di caricamento i pannelli come minimo dovrebbero essere 500w e il potere d'accumulo almeno 3000w
Ospite
18/03/2018 00.48

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


ciao, seguendo i semplici calcoli qui sopra, in realtà il frigo dovrebbe durare circa 23 giorni con la batteria a pieno!!!
Il semplice calcolo inverso per ottenere i giorni di autonomia di un utenza (tenendo conto che nei frigo è indicato il wattora: 42wh non 42w per 24 ore), sarà:
110x12=1320w meno il 20% = 1000w circa ----- 1000w diviso 42w/g ( il consumo giornaliero ) = 23 giorni.
ciao.
Ospite
18/03/2018 09.16

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


salve nelle specifiche del mio motore elettrico da barca mi dice:
tensione nominale 24Vdc
potenza nominale(kw):1,15kw
potenza all'elica(kw):0,69kw
corrente nominale:48,1A

con questi parametri riesco a caricare 2 batterie in serie da 12V 85Ah con un pannello fotovoltaico da 270W 24v e regolatore di carica da 45A?
Ospite
18/03/2018 12.41

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


Il pannello da 270W in condizioni di insolazione ottimale estiva può produrre fino a c.a. 40Ah al giiorno a 24V, per cui se le batterie da 85Ah sono scariche di c.a. il 50%, in una giornata di sole le ricarica
Ospite
17/04/2018 04.01

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


Ciao ragazzi volevo chiedervi x avere almeno 1,5kw almeno 13ore come potrei fare ?
Grazie
Ospite
05/05/2018 18.25

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


fusione nucleare e alimenti tutto!! hehehe
Ospite
05/12/2018 16.36

RE: Come scegliere la potenza dei pannelli per un impianto non connesso alla rete elettrica?


piantale fuori d estate hahahha