Da cosa dipende il rendimento di un impianto fotovoltaico

Quando si valuta l’opzione di installare un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica, che sia nella propria abitazione o attività lavorativa, una delle prime variabili che si prendono in considerazione è quella che concerne la resa, in termini di energia, dei pannelli solari. Da cosa dipende il rendimento di un impianto fotovoltaico?

La risposta a questa domanda non è univoca poiché i fattori che ne condizionano l’efficacia sono molti. Una cosa è certa: se tali condizioni sono soddisfatte, il vostro investimento nel fotovoltaico potrà portare grandi vantaggi, a voi e all’ambiente che ci circonda.

Oggi, allora, vogliamo chiarire nel dettaglio quali sono tutte quelle variabili che determinano la resa dei pannelli fotovoltaici di un impianto, perché è molto importante che anche l’utente sia pienamente consapevole dei risultati energetici che può ottenere attraverso i suoi pannelli solari.

Ma andiamo per ordine, analizzando con attenzione tutti i parametri.

In cosa consiste e come si calcola il rendimento di un impianto fotovoltaico

Il rendimento di pannelli solari si misura sulla quantità di energia solare che è in grado di convertire in elettricità. Tale energia viene calcolata secondo gli standard internazionali STC (Standard Test Condition), così da poter confrontare con test univoci le prestazioni di differenti modelli di pannelli.

Il risultato viene espresso in percentuale, dal calcolo effettuato con una precisa formula matematica:

Rendimento (%) = (Potenza / Superficie / 1000) x 100 

Dove la potenza corrisponde alla potenza di picco espressa in watt; la variabile superficie rappresenta la superficie del pannello fotovoltaico espressa in metri quadrati e compresa di cornice; il numero 1000 indica l’irraggiamento standard di 1000 W/mq, ovvero una delle condizioni standard STC.

Quali sono i fattori che influenzano il rendimento di un impianto fotovoltaico

La scelta di installare un impianto fotovoltaico va a vantaggio, prima di tutto, dell’ambiente che ci circonda e, quindi, di tutti noi.

Ciononostante, uno dei principali pregi di questo canale di produzione di energia è proprio il consistente risparmio che consente di ottenere in termini di spesa energetica.

È importante, dunque, sapere quanto potrà rendere il nostro impianto e quali fattori ne influiscono la produttività. La regola generale è che un impianto deve produrre energia sempre al massimo delle sue potenzialità nel corso del suo ciclo di vita.

Le principali variabili che ne determinano la produttività sono 6 e si suddividono in “interne” (ovvero strettamente legate all’impianto in sé e alle sue componenti) ed “esterne” (dunque ambientali e di posizionamento).

I fattori interni

I fattori interni sono quelli strettamente riguardanti l’impianto e le parti che lo compongono:

1. Qualità dei componenti: elemento imprescindibile per una resa ottimale dell’impianto è la buona qualità dei suoi componenti. Non lasciatevi affascinare da preventivi troppo bassi perché a risentirne sarà, con tutta probabilità, proprio la qualità dell’impianto stesso e, dunque, la sua resa. Per questo è altamente consigliato affidarsi a produttori qualificati e certificati che realizzeranno un impianto ad hoc su misura delle tue esigenze e, soprattutto, con materiali performanti e certificati.

2. Età dell’impianto: con il trascorrere del tempo anche i pannelli solari, trattandosi di apparecchi tecnologici ed elettrici, subiranno necessariamente un calo nelle performance. A tal proposito, un pannello solare affidabile e di buona qualità dovrebbe garantire, dopo 25 anni di vita, una potenza in uscita pari almeno all’80% della sua potenza nominale minima.

Questi fattori, se non correttamente gestiti, possono causare le cosiddette “perdite di sistema”, ovvero dispersioni di energia elettrica dovute all’inverter, ai cavi elettrici, al mismatching dei moduli fotovoltaici (ovvero all’accostamento di più moduli con caratteristiche diverse tra loro).

I fattori esterni

Ci sono, poi, tutta una serie di variabili esterne che influiscono sulla resa dei pannelli solari. Fattori non strettamente dipendenti dall’impianto bensì dalla sua posizione e dall’ambiente in cui è inserito e si trova ad operare:

4. Inclinazione: l’inclinazione ottimale di un pannello fotovoltaico è quell’angolo di inclinazione rispetto al terreno che consente di captare al meglio l’irraggiamento solare. Questa dipende dalla latitudine in cui ci si trova: più si è vicini all’equatore e più diminuisce l’inclinazione e, dunque, la verticalità del pannello; più, al contrario, ci allontaniamo dall’equatore e aumenta la latitudine, più diminuirà l’inclinazione del pannello. Alle nostre latitudini l’inclinazione ottimale si aggira intorno ai 30-35 gradi.
5. Orientamento: nel nostro emisfero, l’orientamento ottimale dei pannelli fotovoltaici è a sud (sono accettabili anche sud-est o sud-ovest). Posizionando i moduli a nord si perde di efficacia nella cattura dei raggi solari ma esistono, oggi, degli efficienti pannelli in CIS che garantiscono ottime prestazioni anche in caso di tetti rivolti verso nord. Naturalmente nell’emisfero sud vale il discorso opposto.
6. Temperatura: al contrario di quanto si possa pensare, i pannelli fotovoltaici rendono al meglio ad una temperatura non troppo elevata, intorno ai 25 gradi. Un eccessivo surriscaldamento e un ambiente poco areato provocano necessariamente un calo nelle prestazioni. A tal proposito, un buon metro di giudizio dei moduli fotovoltaici è il coefficiente di temperatura, che indica proprio i valori minimi e massimi superati i quali il pannello inizia a rendere meno.
7. Presenza di polvere e sporcizia sul pannello: la presenza di polvere e sporcizia sui pannelli può occultare le celle e contrastare la ricettività dei raggi solari. Per questo, anche se i pannelli fotovoltaici non necessitano di una particolare manutenzione, è consigliabile controllare regolarmente che non vi siano accumuli di polvere o detriti che potrebbero coprire i pannelli.

Stesso discorso vale anche per le ombre. La presenza costante di ombre come quelle di alberi, comignoli o antenne, può ridurre la capacità produttiva delle celle.

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