La potenza di un pannello fotovoltaico

Una guida Otovo sulla potenza del modulo solare

Determinare la potenza ideale dei pannelli solari rappresenta un passaggio cruciale nella progettazione e installazione dei moduli fotovoltaici. Tuttavia, individuare con precisione la potenza adeguata in base alle caratteristiche del tuo tetto e al fabbisogno energetico può risultare un compito complesso.

Dopo aver letto questo articolo di Otovo sulla potenza dei pannelli solari apprenderai tutte le informazioni necessarie riguardo:

• La definizione di potenza di un pannello solare e i suoi determinanti
• Suggerimenti pratici per identificare la potenza ottimale in relazione alle peculiarità del tuo tetto
• Informazioni utili per garantire un'installazione solare efficiente e performante sul tuo tetto

Queste conoscenze ti guideranno verso una scelta informata e consapevole, consentendoti di massimizzare il rendimento energetico del sistema fotovoltaico installato sulla tua abitazione.

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Sei pronto? Iniziamo!

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Pannelli solari: una panoramica

Prima di andare ad affrontare la potenza del fotovoltaico, in particolare dei pannelli solari, facciamo un breve ripasso su cosa sono questi ultimi e come funzionano.

I pannelli solari, noti anche come moduli fotovoltaici, sono dispositivi progettati per convertire la luce solare in energia elettrica utilizzabile. Funzionano attraverso un processo chiamato effetto fotovoltaico, che sfrutta le proprietà dei materiali semiconduttori, di solito il silicio.

Ecco come funzionano i pannelli solari:

• Assorbimento della luce solare: I pannelli solari sono costituiti da celle fotovoltaiche, che sono strati sottili di materiali semiconduttori. Quando la luce solare colpisce queste celle, gli elettroni nel materiale semiconduttore vengono eccitati e iniziano a muoversi
• Generazione di corrente continua: Quando gli elettroni si muovono all'interno delle celle fotovoltaiche, generano una corrente elettrica continua (CC)
• Conversione in corrente alternata: La corrente continua prodotta dalle celle fotovoltaiche non è utilizzabile direttamente per la maggior parte delle applicazioni domestiche e industriali. Pertanto, la corrente continua prodotta viene inviata a un inverter, che converte la corrente continua in corrente alternata (CA), che è la forma di energia elettrica utilizzata nella maggior parte delle case e delle aziende
• Utilizzo dell'energia elettrica: Una volta convertita in corrente alternata, l'energia elettrica può essere utilizzata immediatamente per alimentare dispositivi e apparecchiature elettriche all'interno della casa o dell'edificio. Se l'energia prodotta supera il consumo, può essere immagazzinata in batterie per un uso futuro o venduta alla rete elettrica

I pannelli solari possono essere installati su tetti, terreni o strutture apposite e sono una fonte sostenibile ed ecologica di energia, poiché non emettono gas serra o inquinanti durante il loro funzionamento.

Bene, andiamo ora ad affrontare nello specifico la potenza del fotovoltaico!

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Quanto è potente un pannello fotovoltaico

Andiamo ora a vedere nello specifico il tema della potenza di un pannello fotovoltaico, in particolare analizziamo due aspetti:

• La potenza di picco
• La potenza del pannello solare in m2

Vediamoli di seguito!

1. La potenza di picco

La potenza di picco di un pannello solare indica la massima potenza elettrica che il modulo può raggiungere in determinate condizioni. Una delle condizioni che spesso viene considerata è la prova standard, uno scenario riprodotto in laboratorio e con caratteristiche come l'irraggiamento solare di 1000W/m2, la temperatura di 25°C e coefficiente aria/massa di 1,5. Tali requisiti corrispondono alla produzione ottimale di un pannello solare.

La terminologia “potenza di picco” viene usata per confrontare i moduli fotovoltaici tra di loro. Infatti, con la potenza di picco tutti i pannelli solari possono essere osservati in condizioni identiche.

E per quanto riguarda l’unità di misura?

La potenza dei pannelli solari è misurata in watt di picco (abbreviato Wp) o in kilowatt di picco (abbreviato in kWp).

Ricorda che 1 kilowatt di picco (kWp) =100o watt di picco (Wp).

Concretamente utilizziamo:

• Il watt di picco (Wp) per esprimere una piccola potenza solare, spesso un unico pannello
• I kilowatt di picco (kWp) per esprimere una potenza solare maggiore, spesso della scala di un intero impianto fotovoltaico

2. Potenza del pannello solare per m2

Ora che abbiamo visto la potenza di picco di un pannello solare, molto probabilmente vorrai sapere quale potenza installare a seconda dell'area del tetto che hai a disposizione.

Oggi, un modulo fotovoltaico da 375 Wp misura circa 1,7 m2 e ha una potenza di circa 220 Wp/m2. Quindi, se per esempio hai a disposizione una superficie di 48 m2, puoi installare un totale di 28 moduli fotovoltaici (48/1.7), che avranno una potenza totale di 10.500 Wp (28x375).

Questo esempio è quasi del tutto giusto. Tuttavia, per ragioni di resistenza al vento, è necessario mantenere un margine di sicurezza attorno all’impianto fotovoltaico. Occorre quindi contare di 2m2 di superficie per un singolo pannello solare.

Se prendiamo in considerazione l’esempio precedente, un tetto di 48m2 consente quindi di installare 24 moduli (48/2). Ciò corrisponde a una potenza fotovoltaica complessiva di 9.000Wp (24x375), ovvero 187,5 Wp/m2 (900/48).

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Potenza e rendimento del pannello solare

Come menzionato, la potenza nominale dei pannelli solari non è l'unico fattore che determina la quantità di energia elettrica prodotta. L'effettiva produzione di elettricità dipende da una serie di fattori ambientali e locali, tra cui:

• Radiazione solare: La quantità di luce solare disponibile varia a seconda della posizione geografica e delle condizioni climatiche. Luoghi con più ore di sole all'anno avranno generalmente una maggiore produzione di energia solare rispetto a quelli con meno ore di sole
• Inclinazione e orientamento dei pannelli: L'angolo di inclinazione e l'orientamento dei pannelli solari possono influenzare significativamente la loro efficienza. Un'installazione corretta, orientata verso il sole e con un angolo ottimale, può massimizzare l'assorbimento della luce solare e quindi la produzione di energia
• Ombreggiamento: Anche l'ombreggiamento può ridurre l'efficienza dei pannelli solari. Alberi, edifici o altri ostacoli che proiettano ombre sui pannelli possono limitare la quantità di luce solare che raggiunge la superficie dei pannelli, riducendo di conseguenza la produzione di energia
• Temperatura: Le alte temperature possono ridurre l'efficienza dei pannelli solari. Poiché la temperatura aumenta, la tensione di circuito dei pannelli diminuisce, influenzando negativamente la loro produzione di energia
• Inquinamento atmosferico: L'inquinamento atmosferico può ridurre la quantità di luce solare che raggiunge la superficie dei pannelli solari, riducendo di conseguenza la loro produzione di energia. Questo può essere particolarmente evidente in aree urbane o industriali
• Tipo di tecnologia dei pannelli: Diverse tecnologie di pannelli solari hanno diverse prestazioni in condizioni ambientali diverse. Ad esempio, i pannelli monocristallini possono essere più efficienti dei pannelli policristallini in determinate situazioni.

Considerare tutti questi fattori è fondamentale per stimare accuratamente la produzione di energia dei pannelli solari in un determinato luogo e per dimensionare correttamente il sistema fotovoltaico in base alle esigenze energetiche dell'utente. Una comprensione approfondita di questi fattori può anche aiutare gli utenti a prendere decisioni informate sull'installazione e la gestione dei loro impianti fotovoltaici.

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Fattori che determinano la potenza del pannello fotovoltaico

Ci sono vari elementi che influenzano la quantità di energia generata da un pannello solare e dunque la sua potenza fotovoltaica.

Vediamo assieme quali sono!

1. Ore solari

La produzione di energia solare è soggetta a variazioni significative durante il corso della giornata, influenzate principalmente dalle condizioni meteorologiche e dall'angolo di incidenza dei raggi solari. Durante le giornate terse e soleggiate, il picco di produzione si verifica solitamente a mezzogiorno, quando l'irraggiamento solare raggiunge il suo massimo. In questo momento della giornata, i pannelli solari sono esposti direttamente ai raggi solari incidenti, consentendo loro di generare energia alla massima capacità.

Tuttavia, la produzione energetica durante le prime ore del mattino e le ultime ore della sera è caratterizzata da una costanza inferiore rispetto al picco di mezzogiorno. Durante queste fasce orarie, l'angolo di incidenza dei raggi solari è meno favorevole e l'intensità dell'irraggiamento solare è generalmente più bassa, il che si riflette in una produzione energetica ridotta rispetto al massimo giornaliero.

Nonostante ciò, è importante sottolineare che, anche durante le ore del mattino e della sera, i pannelli solari continuano a produrre energia in modo costante, sebbene a un tasso leggermente inferiore rispetto al picco di mezzogiorno. Questa produzione costante durante l'intera giornata contribuisce complessivamente alla produzione totale di energia solare e alla sostenibilità dell'impianto fotovoltaico nel suo insieme.

2. Posizione geografica

Le regioni con un'elevata esposizione solare annuale, come alcune parti della Sicilia, della Sardegna, della Puglia meridionale e della Toscana, godono di condizioni ottimali per la produzione di energia solare. Con oltre 2600 ore di sole all'anno e una media giornaliera di oltre 7 ore di irraggiamento solare, queste aree sono considerate tra le più favorevoli per l'installazione di impianti fotovoltaici.

Grazie a queste condizioni climatiche vantaggiose, gli impianti fotovoltaici situati in queste regioni sono in grado di generare una quantità significativamente maggiore di energia rispetto a quelli ubicati in luoghi meno soleggiati, come ad esempio Milano o altre aree settentrionali. L'abbondante irraggiamento solare in queste zone permette ai pannelli solari di operare a pieno regime per lunghi periodi durante la giornata, massimizzando così la produzione complessiva di energia.

Questa differenza nella disponibilità di sole e nell'esposizione solare si riflette direttamente nella quantità di energia elettrica prodotta dagli impianti fotovoltaici. In luoghi con maggiore insolazione, come le regioni menzionate, gli impianti possono sfruttare appieno il potenziale solare, generando quantità significative di energia elettrica pulita e rinnovabile.

Inoltre, è importante considerare che non solo la quantità, ma anche la qualità dell'irraggiamento solare può influenzare le prestazioni degli impianti fotovoltaici. Le zone con un'elevata esposizione solare tendono ad avere un irraggiamento solare più costante e uniforme nel corso dell'anno, il che contribuisce ulteriormente alla stabilità e all'efficienza della produzione energetica solare.

3. Stagioni

Le variazioni stagionali giocano un ruolo significativo nella produzione di energia solare, poiché influenzano direttamente l'irraggiamento solare e le ore di luce disponibili durante il giorno. Durante autunno e inverno, le giornate più corte e le condizioni meteorologiche spesso meno favorevoli portano a una riduzione dell'irraggiamento solare disponibile. Questo si traduce in una diminuzione della produzione di energia solare, poiché i pannelli fotovoltaici ricevono meno energia solare per convertirla in elettricità. Inoltre, la posizione più bassa del sole sull'orizzonte durante queste stagioni può comportare un angolo di incidenza dei raggi solari meno ottimale, riducendo ulteriormente l'efficienza della produzione di energia solare.

Tuttavia, con l'arrivo della primavera e dell'estate, la produzione di energia solare tende ad aumentare notevolmente. Le giornate più lunghe e l'irraggiamento solare più intenso consentono ai pannelli fotovoltaici di operare a pieno regime per un periodo più prolungato durante il giorno. In alcune circostanze, la produzione di energia solare può persino superare il fabbisogno energetico giornaliero, consentendo un accumulo di energia extra che può essere utilizzato in seguito o immesso nella rete elettrica.

4. Condizioni climatiche

Le giornate limpide e soleggiate, senza la presenza di nuvole nel cielo, rappresentano il scenario ottimale per la produzione di energia solare. In tali condizioni, i raggi solari possono raggiungere direttamente i pannelli fotovoltaici senza ostacoli, consentendo loro di operare al massimo delle loro capacità e massimizzare la generazione di energia. L'irraggiamento solare durante queste giornate è costante e intenso, garantendo una produzione energetica elevata e affidabile.

Al contrario, la presenza di nuvole nel cielo può influenzare negativamente la produzione di energia solare. Le nuvole agiscono come un filtro naturale che riduce l'irraggiamento solare che raggiunge la superficie terrestre. Sebbene la luce solare riesca ancora a penetrare attraverso le nuvole, la sua intensità è attenuata, il che si traduce in una diminuzione della potenza generata dai pannelli fotovoltaici. In condizioni di nuvolosità diffusa o pesante, l'effetto negativo sull'irraggiamento solare può essere particolarmente marcato, portando a una significativa riduzione della produzione di energia solare.

Tuttavia, è importante sottolineare che, nonostante l'impatto negativo delle nuvole sulla produzione di energia solare, i sistemi fotovoltaici continuano comunque a generare elettricità anche in presenza di nuvole. Anche se a un ritmo ridotto rispetto alle giornate soleggiate, i pannelli fotovoltaici sono in grado di convertire la luce solare disponibile in energia utilizzabile, consentendo un certo livello di produzione anche durante le condizioni meteorologiche avverse.

5. Orientamento e inclinazione

Un'orientamento a sud è considerato ideale per massimizzare l'esposizione solare e quindi la produzione di energia da parte degli impianti fotovoltaici. In questa configurazione, i pannelli solari sono direttamente rivolti verso il sole durante le ore diurne, consentendo loro di catturare il massimo dell'irraggiamento solare disponibile. Tuttavia, è importante sottolineare che, nonostante l'orientamento ideale sia verso sud, esistono altre configurazioni che possono essere adottate con successo per garantire una produzione energetica efficace.

Inoltre, è possibile combinare diverse orientazioni e inclinazioni dei pannelli solari all'interno dello stesso impianto, utilizzando sistemi di montaggio e di progettazione flessibili. Questo approccio consente di sfruttare al meglio le condizioni specifiche del sito e le risorse disponibili, garantendo una produzione energetica ottimale anche in presenza di orientamenti non convenzionali.

6. Qualità delle componenti dei pannelli

La durata, l'efficienza e la potenza di un pannello fotovoltaico (e dunque di un impianto fotovoltaico) dipendono anche dalla qualità degli inverter e dei pannelli fotovoltaici. Investire in componenti di alta qualità garantisce un rendimento costante nel tempo, considerando l'usura graduale che affligge i pannelli.

In sostanza, variabili come l'irraggiamento, la posizione geografica, le stagioni e la qualità dei componenti incidono significativamente sulla produzione di energia da pannelli fotovoltaici, proprio come riportato nell'infografica riassuntiva qui sotto!

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I pannelli solari più potenti

Ora che abbiamo appreso di più riguardo la potenza dei pannelli, andiamo a vedere quali sono quelli più potenti presenti sul mercato!

Pannello solare di potenza monocristallino o policristallino

Hai già fatto qualche ricerca sui pannelli solari? Se sì, potresti aver letto che esistono due tipi di moduli fotovoltaici:

• Pannelli solari monocristallini
• Pannelli solari policristallini

La differenza principale tra i pannelli solari monocristallini e policristallini risiede nel metodo di fabbricazione delle celle fotovoltaiche che compongono ciascun modulo. Le celle fotovoltaiche sono il cuore di ogni pannello solare, in quanto determinano la sua potenza e efficienza.

• Le celle fotovoltaiche monocristalline sono prodotte da un singolo cristallo di silicio di alta purezza, il che le rende altamente efficienti nel trasformare la luce solare in energia elettrica. Questa tecnologia è ampiamente considerata la più avanzata e performante, con potenze che possono variare da 300 a oltre 400 watt picco (Wp)
• D'altra parte, le celle fotovoltaiche policristalline sono realizzate da cristalli di silicio fusi insieme, il che le rende leggermente meno efficienti delle monocristalline. Di conseguenza, i pannelli solari policristallini tendono ad avere potenze inferiori, raramente superando i 300 Wp e arrivando al massimo intorno ai 330 Wp

Questa differenza di potenza ha un impatto significativo sulle applicazioni solari residenziali. I pannelli monocristallini, grazie alla loro maggiore potenza e efficienza, sono ampiamente preferiti e utilizzati in tutto il mondo. D'altra parte, i pannelli policristallini, nonostante siano meno potenti, possono essere una scelta economica per determinate installazioni, soprattutto in progetti a scala industriale o commerciale.

In definitiva, la scelta tra pannelli solari monocristallini e policristallini dipende dalle esigenze specifiche del progetto, dal budget disponibile e dalle preferenze dell'utente. Tuttavia, data la superiorità in termini di potenza e resa energetica, i pannelli monocristallini rimangono la scelta preferita per molte applicazioni solari residenziali e commerciali.

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Quale potenza del pannello fotovoltaico scegliere?

Come anticipato poc’anzi, più un pannello solare è potente, più elettricità produce.

Tuttavia, installare i pannelli più potenti non è sempre la migliore soluzione. Infatti, nella maggior parte dei casi, più un pannello solare è potente, più celle fotovoltaiche contiene e quindi più spazio occupa a causa delle sue dimensioni. Nello specifico, i pannelli solari più potenti possono essere composti da 72 celle (o 144 semicelle), mentre un classico pannello solare da 375 Wp è composto da 60 celle (o 120 semicelle).

Di seguito ti riportiamo un'infografica riassuntiva dei pro e dei contro di ciascuna dimensione del modulo solare.

	Vantaggi	Svantaggi	Utilizzo
Pannello da 60 celle e 120 semicelle	Compatto e leggero, facile e veloce da installare, meno costoso	Meno potente	Tetto e struttura classici, spazio limitato sul tetto, ricerca del miglior rapporto potenza & prezzo
Pannello da 72 celle e 144 semicelle	Più potente	Grandi e pesanti, complessi e lunghi da installare, usura naturale più rapida, più costosi	Telaio solido, telaio ampio

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Come scegliere la potenza di un pannello fotovoltaico?

Come fare a scegliere la giusta potenza di un pannello fotovoltaico?

La potenza dei pannelli solari è influenzata da una serie di fattori chiave che devono essere attentamente considerati durante la pianificazione e l'installazione del sistema:

• Area disponibile sul tetto: Uno dei fattori principali è l'area disponibile sul tetto dove verranno installati i pannelli solari. È essenziale scegliere una porzione di tetto libera da ombre permanenti causate da comignoli, alberi o edifici circostanti. Inoltre, se il tetto presenta tracce di amianto, sarà necessario rimuoverle prima dell'installazione dei pannelli
• Obiettivi dell'impianto: È importante stabilire chiaramente gli obiettivi dell'impianto solare. Vuoi massimizzare il ritorno sull'investimento rendendo l'impianto più redditizio possibile? Oppure miri a ridurre la dipendenza dalla rete elettrica tradizionale? La risposta a queste domande influenzerà il numero e la potenza dei pannelli solari da installare. Se l'obiettivo è massimizzare il ritorno sull'investimento, l'installazione di un maggior numero di pannelli solari può essere vantaggiosa. Se invece l'obiettivo è l'autosufficienza energetica, sarà importante considerare il proprio fabbisogno energetico e il budget disponibile
• Budget disponibile: Il budget a disposizione è un altro fattore determinante nella scelta della potenza dell'impianto solare. I costi dei pannelli solari variano in base alla potenza dell'impianto scelto. È importante bilanciare la potenza desiderata con il budget disponibile per l'acquisto e l'installazione dei pannelli solari
• Efficienza dei pannelli solari: Inoltre, è importante considerare l'efficienza dei pannelli solari stessi. I pannelli solari più efficienti possono produrre più energia utilizzabile con una superficie di dimensioni più ridotte, il che può essere vantaggioso se lo spazio sul tetto è limitato

Considerando attentamente questi fattori, è possibile progettare e installare un sistema solare fotovoltaico ottimizzato per soddisfare le proprie esigenze energetiche e finanziarie.

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Pianificare il tuo impianto ideale con Otovo

Siamo arrivati alla fine di questo articolo in cui abbiamo parlato della potenza del fotovoltaico, in particolare dei pannelli solari.

Prima di concludere vogliamo ricordarti che la progettazione di un impianto fotovoltaico su misura, in grado di soddisfare le tue attuali e future esigenze energetiche, è un processo complesso che richiede competenza e esperienza nel settore. È fondamentale dunque coinvolgere esperti del settore per assicurarsi che l'impianto sia ottimizzato in termini di dimensioni, posizionamento e componenti tecnologici.

Nel percorso verso la scelta e l'installazione dei pannelli solari ideali per le tue esigenze, il team di Otovo è al tuo fianco, pronto a fornirti un supporto completo e soluzioni su misura. Oltre alla consulenza personalizzata, ti offriamo una vasta gamma di servizi e prodotti di alta qualità per garantire il massimo rendimento e durata nel tempo del tuo impianto fotovoltaico.

Tra i nostri servizi troverai:

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Scegliendo Otovo, avrai al tuo fianco un partner affidabile e competente, pronto a soddisfare ogni tua esigenza e a garantirti il massimo vantaggio dall'energia solare.

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In questa infografica riassuntiva trovi un riassunto di tutte le principali caratteristiche dei prodotti che vendiamo noi di Otovo!

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Domande frequenti

Come calcolare la potenza di un pannello fotovoltaico?

Determinare la potenza di un pannello fotovoltaico coinvolge la moltiplicazione della tensione per l'intensità di corrente che il pannello può generare in determinate condizioni di irraggiamento solare.

Che potenza deve avere un pannello fotovoltaico?

La potenza di un pannello fotovoltaico dipende dalle esigenze energetiche dell'utente e dalle condizioni ambientali in cui verrà installato.