Come realizzare lo schema di un impianto fotovoltaico: componenti e caratteristiche

Realizzare lo schema di un impianto fotovoltaico da installare nella propria abitazione consente di produrre energia per l’autoconsumo e immagazzinare o immettere nella rete elettrica nazionale la quantità che non viene utilizzata.

Che si tratti di sistemi indipendenti o collegati ad una rete, gli schemi di un impianto fotovoltaico sono caratterizzati da diverse componenti che ne permettono il funzionamento, vediamole insieme.

Schema impianto fotovoltaico: cos’è

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Lo schema di un impianto fotovoltaico (o, in breve, schema impianto fv) consiste nella rappresentazione dell’impianto, che permette di comprendere e gestire il funzionamento dei vari meccanismi energetici.

Uno schema, per risultare efficace, deve prevedere come utilizzare l’energia prodotta: essa viene sia sfruttata per l’autoconsumo, sia immagazzinata in specifici accumulatori o immessa in rete. Questo garantisce che l’energia non venga sprecata durante le ore notturne quando, in mancanza di luce solare, l’impianto non viene utilizzato.

Il meccanismo dello scambio sul posto consente di immettere in rete l’energia che non viene utilizzata per l'autoconsumo. Per un corretto funzionamento, è necessario compiere tre accurate misurazioni che riguardano l’individuazione della quantità totale di energia prodotta dall’impianto, della quantità totale di energia immessa in rete e della quantità totale di energia prelevata dalla rete.

Come è collegato un impianto fotovoltaico?

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L’impianto fotovoltaico si compone di diversi elementi che permettono di produrre energia, immagazzinarla e immetterla nella rete. Per comprendere come avviene il collegamento è necessario conoscere le principali componenti dello schema elettrico di un impianto fotovoltaico, ovvero:

• campo o generatore fotovoltaico: si tratta dei pannelli solari, formati da un insieme di celle fotovoltaiche connesse tra loro, nonché la componente che permette di convertire l’energia solare in energia elettrica. Una serie di pannelli prende il nome di stringa;

• sezionatore: consiste in un elemento che agisce come misura di sicurezza e consente di scollegare il campo fotovoltaico in caso di interventi sull’impianto o sulla rete elettrica, o in presenza di condizioni meteorologiche estreme e picchi di tensione;

• inverter: elemento fondamentale per il corretto funzionamento dell’impianto fotovoltaico, l’inverter funge da convertitore elettrostatico, trasformando la corrente continua in corrente alternata, compatibile con le utenze domestiche. Questo processo può essere svolto tramite conversione di stringa o conversione centralizzata;

• quadri elettrici: nello schema unifilare di un impianto fotovoltaico, i quadri elettrici di campo sono posizionati tra il generatore e l’inverter e hanno la funzione di allineare le stringhe, mettendole in parallelo;

• sistema di accumulo (opzionale): se si è in presenza di uno schema di impianto fotovoltaico con accumulo è prevista un’ulteriore componente che consente di accumulare l’energia in specifiche batterie;

• sistema di monitoraggio: grazie a questo strumento elettronico, è possibile monitorare in tempo reale la produzione di energia e l’insorgere di malfunzionamenti all’interno dell’impianto;

• contatore di produzione: permette di tenere sotto controllo la quantità di energia prodotta, quella immessa in rete e, eventualmente, quella accumulata.

Come si evince dall’elenco appena descritto, lo schema di un impianto fotovoltaico comprende molteplici componenti che si configurano come essenziali per il corretto funzionamento dei sistemi. 

Gli impianti fotovoltaici non sono tutti uguali. In genere, gli elementi descritti possono variare in base alle dimensioni dello spazio che si intende alimentare attraverso l’impianto e la potenza di cui tale spazio necessita.

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I tipi di schemi di impianto fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici possono essere classificati in base alla presenza o assenza di un collegamento alla rete elettrica nazionale e, pertanto, esistono gli:

• impianti grid-connected: si tratta di impianti collegati alla rete elettrica nazionale. L’energia prodotta dai pannelli viene immessa nella rete, ma l’utente può usufruirne in ogni momento;
• impianti stand alone (o a isola): non connessi alla rete elettrica, hanno degli accumulatori che permettono di disporre di energia anche quando i pannelli non captano energia solare. Ogni schema di impianto fotovoltaico a isola è dotato di un regolatore di carica che permette di monitorare lo stato e la quantità dell’energia a disposizione.

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Per il contesto domestico, le tipologie di impianti più diffusi seguono i seguenti schemi:

• schema impianto fotovoltaico 3 kW: questo schema relativamente poco complesso, è composto da una sola stringa di pannelli e consente di soddisfare la maggior parte delle utenze domestiche;
• schema impianto fotovoltaico 6 kw con accumulo: l’opzione da 6 kW consente di produrre una maggiore quantità di energia ed è consigliato per chi possiede particolari esigenze, come, ad esempio, la ricarica di un’auto elettrica;
• schema impianto fotovoltaico 10 kw con accumulo: si tratta della soluzione più adatta per ville plurifamiliari, case con piscina o con pompe di calore.

L’energia solare risulta una comoda soluzione in diversi contesti, in quanto non è utilizzabile solamente per le abitazioni fisse. Infatti, è possibile realizzare uno schema di impianto fotovoltaico per camper, roulotte e barche.

Come si collega un impianto fotovoltaico alla rete di casa?

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Se si desidera dotare la propria casa di un impianto fotovoltaico, la soluzione migliore è quella di rivolgersi ai professionisti dell’installazione di pannelli ed esperti nella realizzazione di schemi efficienti e, soprattutto, funzionanti. Esiste, tuttavia, la possibilità di creare uno schema di impianto fotovoltaico fai da te.

Una volta acquistate le componenti necessarie (il cosiddetto kit fotovoltaico), il procedimento consiste nell’installazione dei pannelli solari e della batteria e, in seguito, il collegamento alla rete elettrica e all’inverter.

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Esiste anche uno schema di impianto fotovoltaico senza immissione in rete, di nome plug and play, che può essere collegato direttamente ad una presa di corrente e, pertanto, estremamente funzionale.

Le persone hanno anche chiesto

Quanto produce in un giorno un impianto fotovoltaico da 6kW?

Non c’è una risposta univoca a questa domanda: la produzione di energia, infatti, dipende da vari fattori, come la quantità di luce solare, la temperatura e l’esposizione dei pannelli.

Quanti pannelli fotovoltaici per 6 kW?

Per l’installazione di un impianto fotovoltaico da 6 kW, in media, sono necessari da 15 a 20 pannelli da 300 o 400 Watt ciascuno.