Conoscere i componenti di un impianto fotovoltaico è fondamentale per ottimizzare il costo dell’impianto e le sue prestazioni future.
Sebbene esistano un’infinità di configurazioni diverse per realizzare un impianto solare fotovoltaico, vi sono alcuni elementi comuni a tutte. Questi elementi sono indispensabili, poiché la mancanza di uno di essi impedirebbe la generazione di energia elettrica. Li descriviamo nel dettaglio uno per uno.
Pannelli fotovoltaici
I pannelli fotovoltaici sono la parte più visibile di qualsiasi impianto. Sono il luogo in cui avviene l’effetto fotovoltaico, dove si genera una differenza di potenziale che produce la corrente elettrica continua. I pannelli sono solitamente collegati in serie, formando delle stringhe. Grazie a questo collegamento tra i pannelli, le tensioni di ciascuno di essi possono essere sommate, raggiungendo i valori necessari al corretto funzionamento dell’inverter.
Inverter
Come indica il nome, l’inverter è il dispositivo incaricato di trasformare (invertire) la corrente continua proveniente dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata, necessaria per il funzionamento di tutti i carichi dell’impianto.
L’inverter è dotato di un elemento di misurazione che consente di conoscere lo stato della rete e quindi di regolare la sua tensione di uscita o di limitare la sua generazione nel caso di impianti a iniezione zero. Gli inverter sono solitamente dotati di una connessione internet per il controllo e il monitoraggio a distanza.
Struttura portante
Per fissare i pannelli fotovoltaici è necessario utilizzare una struttura ausiliaria che funga da supporto. Di solito questa struttura è realizzata in metallo e la sua forma e dimensione dipendono in larga misura dalla superficie e dalla posizione dei pannelli fotovoltaici in cui deve essere effettuata l’installazione.
Le strutture più comuni sono di due tipi:
- Complanare (in caso di tetti con buona pendenza e orientamento)
- Triangolare con pendenze diverse, a seconda della latitudine.
Esistono anche grandi strutture di supporto in acciaio a pergola o inseguitori solari (a singolo o doppio asse) che massimizzano le prestazioni dei pannelli solari fotovoltaici.
Dispositivi di controllo e protezione
Questa componente dell’impianto fotovoltaico comprende tutte le protezioni elettriche esistenti volte a proteggere sia i componenti di generazione dell’energia elettrica che gli utenti.
Secondo il REBT (Regolamento Elettrotecnico di Bassa Tensione), è obbligatorio che ogni inverter sia accompagnato da due interruttori automatici:
- Un differenziale (che protegge in caso di derivazioni elettriche).
- Un interruttore automatico (che protegge da sovratensioni permanenti o transitorie e funge anche da dispositivo di interruzione).
Oltre a questi due interruttori, e a seconda dei requisiti di ogni installazione, è possibile installare altri dispositivi come fusibili o protezioni da sovratensione.
Conduttori elettrici
Una volta che la corrente continua è stata generata e trasformata in corrente alternata, dobbiamo condurre l’elettricità da un punto all’altro.
Nei conduttori elettrici utilizzati tra i pannelli e l’inverter, vengono utilizzati un filo rosso (polo positivo) e un filo nero (polo negativo). Normalmente questi cavi hanno sezioni da 4 a 6 mm2.
È inoltre necessario prevedere un cavo di messa a terra verde e giallo.
Questi cinque elementi sono i componenti di un impianto elettrico di cui avremo bisogno come minimo per realizzare l’installazione, ma possiamo trovare altri componenti.
Ad esempio, quando si utilizzano più inverter nello stesso impianto, è spesso necessario utilizzare un dispositivo aggiuntivo per monitorare l’intercomunicazione tra gli inverter.
È anche comune installare batterie per immagazzinare la produzione occasionale in eccesso e adattare così il consumo alle nostre esigenze.
Un altro elemento utilizzato nelle installazioni di pannelli fotovoltaici è il backup, che consente all’inverter di funzionare anche in caso di interruzione della rete elettrica.
A volte è consigliabile integrare l’impianto con un generatore alternativo (solitamente diesel o eolico), che consente di generare elettricità in caso di scarsa illuminazione solare o di picchi di carico.
Questi sono i componenti di un impianto fotovoltaico: come si vede, non sono molti, ma dalla loro corretta installazione dipende l’ottimizzazione dell’energia prodotta e la redditività dell’investimento effettuato.