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Dimensionamento degli impianti fotovoltaici

I parametri da considerare nel dimensionamento degli impianti fotovoltaici sono diversi. Qui di seguito ne vediamo alcuni tra i principali, come la tensione di attivazione dell' inverter, la corrente di corto circuito di ciascun pannello, la potenza nominale dell' inverter e dei pannelli.
Per il corretto dimensionamento degli impianti fotovoltaici, bisogna per prima cosa determinare il numero totale dei pannelli che utilizzeremo: esso è il rapporto tra la potenza nominale d' ingresso dell' inverter e la potenza nominale del pannello.

Dimensionamento delle stringhe degli impianti fotovoltaici I pannelli sono un po' come batterie, quindi si possono collegare tra loro in serie o in parallelo. Una stringa di pannelli in serie fornisce la somma delle tensioni di ogni singolo pannello. Se collegati in parallelo la tensione complessiva è sempre quella fornita da ogni singolo pannello. Quindi non è consentito il collegamento in parallelo di pannelli che forniscono tensioni diverse (oppure di stringhe con un numero differente di pannelli tra loro in serie). Nella seconda figura abbiamo due stringhe di pannelli, ciascuno dei quali eroga 40V. Quindi una stringa eroga complessivamente 200 Volt, mentre l' altra fornisce 160 Volt. Come si vede dalla figura, le due stringhe sono state collegate su due ingressi separati. Nella figura sotto, le due stringhe sono uguali, quindi è possibile collegarle in parallelo a uno stesso ingresso. Abbiamo appena visto il corretto collegamento, ma questo non basta. Nel dimensionamento degli impianti fotovoltaici, occorre effettuare un corretto calcolo delle stringhe di pannelli, rispettando i parametri dell' inverter. Nella scheda tecnica di quest' ultimo vengono riportate la tensione massima assoluta (Vmax) e la tensione minima di attivazione (Vstart) degli ingressi. Nella scheda tecnica dei pannelli sono riportate la tensione minima nominale (Vn) e la tensione massima a vuoto (V0).

Il numero minimo di pannelli di una stringa è il rapporto tra la tensione minima di attivazione dell' inverter e la tensione minima nominale del pannello. Stando al di sotto di tale numero si rischia il mancato funzionamento dell' impianto o parte di esso.
Il rapporto tra la massima tensione assoluta dell' inverter e la tensione massima a vuoto del pannello corrisponde al numero massimo di pannelli di una stringa. Superando questo valore l' inverter potrebbe subire danni.
Sulla scheda dell' inverter è inoltre indicato il valore di massima corrente per ogni ingresso (detto anche MPPT). La corrente di corto circuito del pannello, moltiplicata per il numero di stringhe collegate allo stesso ingresso, non deve superare tale valore.
Per il corretto funzionamento di un impianto fotovoltaico, due o più stringhe di pannelli, collegate a uno stesso ingresso, devono ricevere sempre la stessa illuminazione.
Bisogna inoltre considerare il coefficiente di temperatura. La tensione minima e massima dichiarata sulla scheda dei pannelli si intende a una temperatura di +15°C, misurata sulla superficie dei pannelli. Nella nostra zona viene considerata una variazione tra -10 e +70°C. Le tensioni aumentano col diminuire della temperatura e diminuiscono al suo aumentare. Nella documentazione dei pannelli é riportata la percentuale di variazione di tensione per ogni grado di variazione della temperatura, rispetto a quella di riferimento (15°C). Un esempio di dimensionamento degli impianti fotovoltaici chiarisce meglio quanto sopra.