Impianto monofase o trifase: particolarità e differenze
Una guida Otovo alle differenze tra un impianto monofase e uno trifase
Al giorno d’oggi sempre più persone stanno pensando di passare all’energia solare grazie a un impianto fotovoltaico.
In questo articolo, Otovo offre una guida dettagliata per comprendere le distinzioni tra impianto fotovoltaico monofase e trifase, illustrandone le caratteristiche, le applicazioni tipiche e i vantaggi. Questo consentirà a chi sta considerando l'installazione di un impianto fotovoltaico di fare la scelta più adatta alle proprie necessità e aspettative.
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Impianto fotovoltaico: di cosa si tratta?
Prima di esaminare le differenze tra un impianto fotovoltaico monofase e uno trifase, è utile fare un breve ripasso sui fondamenti degli impianti fotovoltaici.
Un impianto fotovoltaico è un sistema progettato per sfruttare l'energia solare al fine di generare elettricità. È costituito principalmente da pannelli fotovoltaici, composti da celle solari, che convertono direttamente la luce solare in energia elettrica mediante il processo fotovoltaico. Questa forma di energia rinnovabile è ampiamente utilizzata per alimentare abitazioni, aziende e altre strutture, offrendo numerosi vantaggi come la riduzione dell'impatto ambientale e la diminuzione della dipendenza dalle fonti energetiche non rinnovabili.
Oltre a fornire energia pulita e sostenibile, gli impianti fotovoltaici rappresentano un passo significativo verso la promozione della sostenibilità ambientale e dell'indipendenza energetica. La loro diffusione contribuisce in modo tangibile alla lotta contro il cambiamento climatico e alla creazione di un futuro energetico più resiliente e sostenibile.
Nell'infografica sottostante puoi notare il funzionamento di un impianto fotovoltaico.
Installare dei moduli fotovoltaici sul proprio tetto di casa permette dunque di produrre energia pulita che fa bene all’ambiente e, soprattutto, perseguire l’autoconsumo energetico.
Inoltre, con l’integrazione di una batteria per fotovoltaico, si ha la possibilità di rendersi sempre più indipendente dalla rete elettrica perché si ha la possibilità di consumare l’energia prodotta in eccesso dall'impianto, e accumulata grazie alle batterie, nei momenti in cui se ne ha più bisogno.
Nel processo di progettazione di un impianto fotovoltaico, è possibile trovarsi nella situazione di dover decidere tra un sistema fotovoltaico monofase e uno trifase. Nonostante entrambi siano impiegati per la distribuzione di corrente alternata, presentano notevoli differenze che influiscono su aspetti tecnici, economici e prestazionali.
Andiamo ora a vedere le differenze tra impianto fotovoltaico monofase e trifase!
Quali sono le differenze tra impianto monofase e impianto trifase?
Entrambi i sistemi, sia il monofase che il trifase, si riferiscono ai circuiti elettrici attraversati dalla corrente alternata. Come suggerisce il nome, la distinzione principale tra i due risiede principalmente nel numero di fasi. Il circuito monofase è basato su una singola fase, mentre quello trifase fa uso di tre cavi di fase accompagnati dal cavo neutro; l'interazione tra le due tipologie avviene nelle cabine elettriche.
Di solito, la corrente elettrica monofase è destinata all'uso domestico, a differenza di quella trifase, che trova impiego in impianti elettrici di grandi dimensioni e in contesti logistici e di trasporto. La discrepanza principale tra questi due sistemi è identificabile nella tensione: nel sistema monofase, la tensione tra fase e neutro è di 230 V, mentre nel trifase si registra una tensione di 400 V tra le due fasi e di 230 V tra la fase e il neutro.
Negli impianti fotovoltaici residenziali è la potenza installata a determinare la necessità di avere un sistema monofase o trifase (e tutte le derivate componenti - come inverter e contatore, per esempio - settate di conseguenza). Si può sostenere che, in linea di massima, la connessione avviene in bassa tensione (BT) monofase per tutte le potenze nominali d’impianto inferiori a 6 kWp, in bassa tensione trifase fino a una potenza di 50 kWp, mentre per le potenze superiori a 75 kWp gli impianti solitamente sono allacciati in media tensione (MT) grazie all’apporto di un trasformatore.
Il sistema monofase
Un sistema fotovoltaico monofase rappresenta un impianto che opera utilizzando una singola fase di corrente alternata, costituendo così una delle soluzioni più diffuse e semplici per soddisfare le esigenze energetiche di residenze, piccole attività commerciali e altri contesti caratterizzati da un consumo energetico contenuto. Questo tipo di impianto è strutturato con un unico circuito elettrico, il quale si concentra principalmente sull'alimentazione di dispositivi a bassa tensione come elettrodomestici e sistemi a basso voltaggio.
Data la natura della corrente monofase, la quale generalmente presenta una tensione più bassa, l'utilizzo di tale impianto è particolarmente indicato per le necessità domestiche, poiché la maggior parte delle utenze residenziali non richiede elevate tensioni. È rilevante notare che i sistemi monofase presentano dei limiti in termini di potenza massima erogabile. In genere, tali impianti sono in grado di fornire una potenza massima compresa tra i 10 e i 15 kilowatt (kW), una caratteristica che li rende meno idonei per applicazioni ad alta potenza come quelle riscontrabili in ambito industriale.
La preferenza verso un impianto fotovoltaico monofase nelle residenze e nelle piccole attività commerciali è dunque motivata dalla loro semplicità di installazione e gestione, nonché dalla capacità di soddisfare in modo efficace le esigenze energetiche di tali contesti. Tuttavia, per applicazioni caratterizzate da un fabbisogno energetico elevato, come fabbriche e grandi imprese, si rende necessario ricorrere a soluzioni più complesse e potenti, in grado di garantire una fornitura energetica adeguata alle necessità specifiche.
In questa infografica puoi osservare come funziona un impianto fotovoltaico monofase.
Il sistema trifase
Un impianto fotovoltaico trifase, al contrario di quello monofase, si compone di tre circuiti elettrici distinti, all'interno dei quali fluisce una corrente alternata divisa in tre fasi. Queste fasi, pur mantenendo la stessa tensione e frequenza, presentano uno sfasamento di 120 gradi l'una rispetto all'altra. L'utilizzo predominante della corrente trifase è riscontrabile negli ambienti industriali, dove, a parità di potenza, rappresenta una scelta vantaggiosa dal punto di vista economico. In aggiunta, la sua diffusione in questo ambito è giustificata dalla sua facilità di realizzazione, affidabilità e potenza, nonché dalla sua capacità di alimentare motori asincroni trifase, ampiamente utilizzati nelle strutture industriali.
Un aspetto fondamentale da considerare è che i sistemi trifase offrono una maggiore efficienza energetica e una stabilità di tensione superiore rispetto a quelli monofase. Questi sono in grado di alimentare apparecchiature che richiedono una tensione costante e una potenza elevata, garantendo un funzionamento stabile e affidabile.
Tuttavia, rispetto a un impianto fotovoltaico monofase, quelli trifase richiedono un'infrastruttura più complessa in quanto sono composti da tre conduttori di alimentazione anziché uno solo. Questa maggiore complessità si traduce anche in un costo iniziale più elevato per l'installazione. Nonostante ciò, nel lungo periodo, i sistemi trifase possono offrire significativi vantaggi in termini di efficienza energetica e affidabilità, rendendo così l'investimento iniziale ammortizzabile nel tempo.
In questa infografica puoi osservare come funziona un impianto fotovoltaico trifase.
Impianto fotovoltaico monofase o trifase per la propria casa?
Decidere tra un impianto fotovoltaico monofase e uno trifase richiede un'analisi attenta delle necessità energetiche:
- Dell'edificio
- Degli apparecchi da alimentare
Gli impianti monofase sono più diffusi nelle residenze di dimensioni ridotte e medie, presentando un'opzione conveniente e di facile installazione.
Tuttavia, nel caso in cui si preveda l'utilizzo di carichi ad alta potenza o si intenda alimentare attrezzature industriali, potrebbe risultare più vantaggioso optare per un impianto trifase.
È altresì cruciale considerare le eventuali future esigenze energetiche, come l'acquisto di veicoli elettrici o l'installazione di dispositivi che richiedono una maggiore potenza. In tali circostanze, un impianto trifase offre una maggiore flessibilità e capacità di gestire carichi più pesanti.
Come già anticipato, un sistema fotovoltaico trifase generalmente viene installato in presenza di potenze elettriche superiori ai 6 kWp, decisamente sproporzionato rispetto al tradizionale 1,5 kWp richiesto per l’alimentazione delle utenze domestiche. Un sistema trifase viene dunque richiesto nel momento di supporto di un carico elettrico importante.
È importante specificare, però, che per quanto riguarda questa scelta in ambito fotovoltaico, attualmente sono presenti inverter fotovoltaici trifase anche con potenze inferiori ai 6 kWp. Inoltre, per impianti fotovoltaici da installare su contatori fino a 3 kWp è possibile scegliere inverter monofase solo per potenze installate fino a 6 kWp (o comunque con differenze di potenza mai superiori a 3 kWp), poiché i gestori elettrici consentono sfasamenti solo fino a differenza di potenza da 3 kWp, mentre per gli impianti con potenze nominali superiori o uguali a 6 kWp si rende obbligatorio installare uno o più inverter trifase.
Tuttavia, è importante notare che la scelta di un impianto monofase o trifase e di un impianto fotovoltaico con o senza sistema di accumulo dipende dalle esigenze specifiche dell'edificio e del consumatore, nonché dalle fonti di energia disponibili. Ti consigliamo però di consultare sempre un professionista esperto per determinare la soluzione migliore per le proprie esigenze.
Di seguito ti proponiamo una tabella che sintetizza le maggiori differenze tra impianto monofase e trifase:
| Monofase | Trifase | |
|---|---|---|
| Costo | Installazione: Minore, meno complessa. | Installazione: Maggiore, richiede infrastrutture più complesse. |
| Manutenzione: Più economica e semplice. | Manutenzione: Più costosa a causa della maggiore complessità. | |
| Efficienza energetica | Adatto per carichi più bassi e applicazioni domestiche, ma meno efficiente per alte potenze. | Più efficiente per carichi elevati grazie alla distribuzione uniforme dell’energia. |
| Applicazioni tipiche | Abitazioni, uffici piccoli, elettrodomestici. | Industria, aziende, grandi impianti commerciali e sistemi fotovoltaici estesi. |
In conclusione
Storicamente, in Italia, le abitazioni hanno principalmente usufruito di un'alimentazione in modalità monofase, a causa dei bassi consumi energetici domestici registrati fino a pochi anni fa. Tuttavia, nel corso del tempo, si è verificato un notevole aumento della richiesta di energia elettrica nelle case, attribuibile alla proliferazione di dispositivi elettrici nelle moderne abitazioni e all'adozione di tecnologie avanzate che richiedono una maggiore potenza elettrica.
Di conseguenza, sempre più frequentemente le nuove costruzioni in Italia vengono collegate direttamente alla rete trifase anziché a quella monofase. Questo passaggio alla rete trifase consente alle abitazioni di usufruire di una maggiore capacità di assorbimento energetico, garantendo una maggiore affidabilità e stabilità del sistema elettrico interno.
Questa transizione verso una rete elettrica più avanzata è particolarmente significativa considerando il crescente ruolo che gli impianti fotovoltaici stanno assumendo nel panorama energetico italiano. L'aumento della domanda di energia elettrica e la crescente consapevolezza ambientale hanno reso gli impianti fotovoltaici una scelta sempre più popolare per la generazione di energia pulita e rinnovabile.
Grazie alla loro capacità di integrarsi agevolmente nella rete trifase e di fornire energia elettrica affidabile e sostenibile, gli impianti fotovoltaici sono destinati a svolgere un ruolo cruciale nella transizione verso un sistema energetico più verde e sostenibile.
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Domande frequenti
Quanti kW posso sostenere con un impianto monofase?
Con l'alimentazione monofase la potenza impegnata è relativamente bassa, il valore contrattuale più comune è di 3 kWp ma è anche possibile avere una fornitura di 1,5 kWp, 4,5 kWp fino a un massimo di 6 kWp.
Qual è la principale differenza tra monofase e trifase?
La differenza principale tra questi due sistemi è data dalla tensione: mentre nel sistema monofase la tensione tra fase e neutro è di 230V, nel sistema trifase avremo una tensione di 400V tra le due fasi e di 230V tra la fase e il neutro.