I pannelli fotovoltaici permettono di produrre energia elettrica tramite la luce solare. Non soltanto la luce del sole, ma anche quella di una lampadina. Produrre elettricità da una luce alimentata da corrente è un ossimoro. Ad ogni modo è così. Bisogna comunque sapere che una corretta esposizione al sole fa crescere in maniera esponenziale la produzione di elettricità dei nostri moduli.

In linea di massima il pannello fotovoltaico deve essere esposto al sole ed inclinato nella maniera che i raggi solari lo colpiscano perpendicolarmente. Cioè tra raggio di sole , si tratta di realtà di irraggiamento solare,  e modulo fotovoltaico si deve creare un angolo di 90 gradi. Date un’ occhiata alla foto qui sotto per capire.

L’ inclinazione è l’angolo verticale, dove un’inclinazione di 0° significa che il pannello è piatto, sdraiato a terra, e un’inclinazione di 90° significa che è verticale rispetto al pavimento.

Per generare più elettricità, devi inclinare il pannello solare in modo che sia perpendicolare alla fonte di luce. Perpendicolare significa un angolo di 90°. Ciò significa che il tuo pannello solare sarebbe simile a quello della foto sopra.

Pero’ noi in Italia abbiamo il sole che rispetto all’ orizzonte è piu’ alto d’estate e piu’ basso d’inverno. Chia una terrazzo parzialmente soleggiato in estate noterà che in inverno sara’ totalmente o quasi ombreggiato in inverno. Questo perchè il sole è piú basso come detto.

Ciò dunque significa che se abbiamo la possibilità dobbiamo in inverno alzare il nostro sistema mini fotovoltaico ad almeno 45 gradi dal pavimento, mentre in estate li abbassiamo a circa 30 gradi. Ovviamente sappiamo che una volta fissati i moduli fotovoltaici non si muovono piu’. Pero’ se avete questa possibilità sappiate che aumenterete la produzione di energia elettrica. A meno che non li montate sugli “inseguitori solari, ovvero delle staffe che ruotano elettricamente e seguono il movimento del sole.

Gli inseguitori solari a due assi utilizzano motori per inclinare e ruotare i pannelli in modo che rimangano perpendicolari al sole mentre si muove nel cielo durante il giorno, ma sono molto costosi. Esistono tracker a un asse più economici che cambiano solo l’azimut o l’inclinazione dei pannelli, ma anche quelli spesso sono ancora troppo costosi.

Quale deve essere l’esposizione? Possibilmente a sud, va bene anche sud-ovest, se proprio non ce la fate anche ad ovest o est, ovviamente con meno produzione. Dovete calcolare che le ore in cui c’è la massima esposizione solare sono quelle che vanno dalle 11 alle 15, tenetelo a mente. Nel caso di “autoconsumo” per la produzione fotovoltaica, può avere senso orientare i pannelli a est/ovest piuttosto che a sud. I pannelli rivolti a est produrranno più energia al mattino, mentre quelli rivolti a ovest più energia nel tardo pomeriggio. Rispetto all’autonomia energetica, l’obiettivo non è produrre il massimo ma ciò che serve.

Inclinazione pannelli fotovoltaici su tetto spiovente

Per questo motivo, la maggior parte delle installazioni sono a inclinazione fissa , il che significa che i pannelli fotovoltaici rimangono fissi per tutto l’anno. Il solare montato sul tetto è a inclinazione fissa.

Se si dispone di un tetto spiovente, i pannelli verranno montati parallelamente e a pochi centimetri di distanza dalla copertura del tetto. Non ci sono sistemi di scaffalature solari per tetti inclinati che consentano di regolare l’inclinazione. Ciò significa che se la tua casa ha un tetto spiovente, come fa la maggior parte delle case, devi semplicemente andare con qualunque sia la pendenza del tuo tetto. Non è che ridisegneresti il ​​tuo tetto in modo che abbia la pendenza ideale per i pannelli solari!

pannelli-fotovoltaici-tetto

Per i tetti piani , i sistemi di scaffalature sono installati con un peso morto (zavorra) che li tiene in posizione, oppure sono imbullonati al ponte del tetto. In entrambi i casi, questi sistemi di scaffalature consentono di regolare l’inclinazione al momento dell’installazione, con l’uso di “piedini” di altezza diversa sotto i pannelli.

Se hai un tetto piano, tieni presente che l’angolo di inclinazione a cui verranno mantenuti i pannelli sarà probabilmente piuttosto basso. Questo perché un pannello solare inclinato proietterà un’ombra e un pannello più inclinato proietterà un’ombra più lunga. Un tetto piano di una casa spesso potrebbe non avere una metratura sufficiente per accogliere la maggiore separazione richiesta dai pannelli fortemente inclinati, quindi potrebbe essere necessario accettare un’inclinazione non ottimale

Rendimento del pannelli fotovoltaico

L’efficienza o rendimento dei pannelli solari fotovoltaici si valuta in base alla loro capacità di convertire la luce solare in energia utilizzabile dall’uomo. A causa dei limiti di spazio, i tetti più piccoli richiedono pannelli con un’efficienza maggiore.

Come fanno i produttori a determinare l’efficienza massima di un pannello solare fotovoltaico (la percentuale varia dal 14 al 23%) ? 

Iniziamo col dire che la potenza massima, nota anche come Pmax, di un pannello da 300W è la stessa indipendentemente dalla sua efficienza. Ciò perchè l’efficienza del pannello solare è determinata dalla quantità di spazio necessaria per produrre 300W. L’efficienza di un pannello solare, quindi, definisce la sua potenza in uscita per unità di superficie.

Per capire come i produttori di pannelli solari calcolano il limite STC per l’efficienza dei pannelli solari, esaminiamo ora un esempio numerico.

Supponiamo che abbiate un impianto da 400 W con una superficie di 30 metri quadrati. Dovreste iniziare calcolando quanti metri quadrati coprono i vostri pannelli solari (per valutare l’efficienza, includerei le dimensioni dei telai nei calcoli: sebbene siano presenti per motivi strutturali, occupano spazio).

30 ft2 × 1 metro / (10,76 ft2) = 2,79 m2.

Ora che si dispone dei valori di Pmax (400W), ES, SW (1000W/m2) e Ac (2,79 m2), è possibile inserirli nell’equazione dell’efficienza. e moltiplicare il risultato per 100% per ottenere la percentuale di efficienza:

 

max (percentuale) = 400 W / (1000W/m2 x 2,79 m2) = 0,143 x 100% = 14,3%

Si tratta dell’efficienza massima del pannello solare, che non deve essere confusa con l’efficienza più bassa indicata sulla scheda tecnica del pannello.