CALCOLO DELLA POTENZA DEL FOTOVOLTAICO (PANNELLO SOLARE)

CALCOLO DELLA POTENZA DEL FOTOVOLTAICO (PANNELLO SOLARE)

Per prima cosa bisogna stabilire il periodo di utilizzo:

  • solo estivo,
  • solo inverno,
  • tutto l’anno.

Dopo di che consultare le tabelle o usare il simulatore ENEAPVGIS per verificare l’Irraggiamento in Kwh/m² anno e ricavare le ore sole equivalenti giornaliere (hse/g). Per esempio in Lombardia, con una superficie inclinata di 30°, è di 4,28 Kwh al m² di irraggiamento giorno, che corrisponde a una media di sole equivalente giorno di 4,28 hse/g.

I pannelli fotovoltaici devono essere rivolti a SUD, e posizionati in modo da ricevere l’irraggiamento solare per più tempo possibile. Anche l’inclinazione rispetto al suolo ha un’importanza fondamentale (per calcolare l’inclinazione in funzione della posizione vedere la formula), a esempio: con un’inclinazione di 60° si sfrutta meglio i raggi del sole nel periodo invernale, e con 20° nel periodo estivo; una media che vale per tutto l’anno è circa del 30°. Certo che se fosse possibile variare l’inclinazione a seconda della stagione sarebbe il massimo.

 

La Potenza Nominale del Fotovoltaico (Wp) al lordo delle perdite di sistema sarà data dall’Energia giornaliera richiesta  (nel nostro caso 2400 Wh. Vedi : come realizzare un impianto fotovoltaico) diviso le ore sole.

PL= 2400 (Wh)/ 4,28 (hse/g= ore sole giornaliere)= 561 Wp

Come detto in precedenza dalla Potenza teorica (PL) bisogna togliere le perdite di sistema:

  • Perdite a causa dello scostamento della temperatura= 8%
  • Perdite per la non uniformità elettrica tra le stringhe= 5%
  • Perdite per riflessione= 3%
  • Perdita in corrente continua= 2%
  • Perdita dovuta alla carica e scarica delle batterie=8%
  • Perdita dell’Inverter= 8%
  • Perdita per la sporcizia accumulata sui moduli=2%

TOTALE DELLE PERDITE = 36%

L’efficienza totale sarà: 100-36= 64%. Per cui la Potenza Effettiva dovrà essere incrementata della perdita, e sarà:

PFV= PL/η sistema (η sistema=64%)= 561/0,64= 876 Wp

La formula generale è: PFV (Wp)=(Wh/hse/g)/0,64

PFV= Potenza effettiva del fotovoltaico in Wp; Wh= watt ora utilizzati; hse/g= irradianza/ ore sole; 0,64= perdite di sistema

CALCOLO AUTOMATICO DELLA POTENZA NOMINALE DEL FOTOVOLTAICO (Wp)

SCELTA DELLA TENSIONE DEL FOTOVOLTAICO

La Tensione e la Corrente, lato continua, viene scelta in base alla Potenza del Fotovoltaico

Esempio:

  • Fino a una Potenza effettiva di 200/300 Wp si possono usare dei pannelli solari a 12 Volt .
  • Da 200/300 Wp fino a 1.000/1200 Wp si possono usare i pannelli solari a 24 Volt
  • Da 1000/1200 fino a 3000 Wp si possono usare i pannelli solari a 48 Volt.

I Pannelli Solari disponibili con la tensione a 12 Volt sono di 50, 60, 70, 80, 120 Wp.

i Pannelli Solari disponibili con una tensione a 24 Volt  sono di 35, 50, 80, 100, 150, 200 Wp.

Per una Potenza di 876 Wp possiamo dimensionare la Tensione a 12 o 24 Volt:

Con una tensione a 12 Volt la Corrente circolante sarà 73 Ampere.

Con  una  Tensione di 24 Volt, sarà di 36,5 Ampere.

I=PFV/V= 750/12= 73 A 

I=PFV/V= 750/24=36,5 A

Per il nostro caso potremmo usare 5 moduli in parallelo da 24 Volt e 200 ciascuno= 1000 W Totali.  

CARATTERISTICHE DEL MODULO FOTOVOLTAICO

Potenza Massima (Pmax): 200WpCorrente MPP5,30 ATensione MPP (Vmax) 37,80 VCorrente di corto circuito (Isc) 5,75 ATensione Circuito Aperto (Voc) 43,20 V; Tensione di isolamento 1000 V; NOCT (800 W/ m²- 20°C-AM 1,5): 45°C; Dimensioni (mm) 1581 x 809 x 35; Peso 17 Kg; Celle 72 celle 2 bus-bar in silicio monocristallino da 125×125 mm.

Nella maggioranza dei casi i Moduli Fotovoltaici sono dotati, oltre alla scatola di giunzione contenente i diodi By-Pass, anche i cavi, e i Connettori per il cablaggio MC4, che possono essere maschio/femmina o a Y.

PANNELLI FOTOVOLTAICI COLLEGATI IN SERIE E PARALLELO