SISTEMA SOLARE E TAGLIA : Di quale sistema avete bisogno ?

In questo articolo proveremo a spiegare come calcolare la DIMENSIONE DI UN SISTEMA FOTOVOLTAICO.

Stai pensando di acquistare un pannello solare per il tuo tetto?

Capiamo cosa significa «Impianto fotovoltaico sul tetto, o impianto fotovoltaico sul tetto», è un sistema fotovoltaico che ha i suoi pannelli solari che generano elettricità installata sul tetto di un edificio o struttura residenziale o commerciale. 
Uno dei primi passi cruciali da considerare è il dimensionamento solare.

DIMENSIONE DI UN SISTEMA FOTOVOLTAICO

Fare un dimensionamento adeguato per conoscere le dimensioni di un impianto fotovoltaico   ti aiuterà a rispondere a domande come:

• Quale dovrebbe essere la capacità del sistema solare fotovoltaico?
• Che dimensione di pannello solare comprare?
• Quanto dovrebbe essere la dimensione dell’inverter / della batteria?

La mancata esecuzione di un corretto dimensionamento del solare fotovoltaico può comportare l’installazione di un tipo errato di impianto solare fotovoltaico.

In questo articolo, esaminiamo tutti gli elementi critici durante il dimensionamento di un impianto solare fotovoltaico.

Ti interessa saperne di più?

Immergiamoci

Quali sono i componenti del sistema solare fotovoltaico?

Per dimensionare il sistema solare fotovoltaico, dobbiamo comprendere i diversi componenti di un sistema solare fotovoltaico.

I diversi componenti del sistema solare fotovoltaico sono:

• Pannelli solari fotovoltaici
• Inverter solari
• carico
• Regolatori di carica
• batteria

Modulo solare fotovoltaico (pannelli solari):

I pannelli solari contengono celle solari che convertono la luce solare incidente in corrente continua (CC).

Per ottenere la tensione e la corrente richieste, raggruppare i pannelli in un sistema più grande (array FV). Collegare i moduli fotovoltaici in serie o in parallelo per fornire la tensione o la corrente desiderata.

Regolatore di carica solare:

Controlla la tensione di uscita e la corrente dei pannelli solari sulla batteria. Aiuta a prevenire sovraccarichi e scariche di corrente.

Inverter solare:

batterie:

Questi immagazzinano l’energia generata dal solare che si presenta sotto forma di corrente continua (CC).

carico:

Questi sono i dispositivi che utilizzano l’energia generata dall’energia solare fotovoltaica o dalla rete.

Efficienza energetica

Prima di eseguire il dimensionamento solare, considerare i modi per incorporare l’efficienza nel sistema. Contribuire all’efficienza applicando misure di efficienza energetica. Ciò riduce la produzione di energia solare del sistema solare fotovoltaico.

Alcune delle misure per implementare una maggiore efficienza nei sistemi sono:

• Utilizzare dispositivi / dispositivi efficienti
• Cerca modi per utilizzare le risorse naturali come la luce del sole, il vento, ecc. Ciò riduce la dipendenza 
  dai combustibili fossili. Riduce anche i costi energetici.

Dimensionamento del sistema solare fotovoltaico

1) Dimensione della carica del pannello solare

Determinare le esigenze di consumo energetico

Calcola la wattora totale al giorno  :
viene calcolata misurando la wattora media consumata dai diversi dispositivi al giorno. Successivamente, calcola il totale di wattora al giorno che i moduli solari genereranno   : Moltiplica il wattora totale al giorno per 1,3 (l’energia persa nel sistema). Questo ti dà la potenza totale che deve essere fornita dai pannelli solari.

2) dimensionamento dell’array solare fotovoltaico

Diverse dimensioni di moduli fotovoltaici produrranno diverse quantità di energia.

Le dimensioni di un pannello solare fotovoltaico

Nel passaggio precedente, calcoliamo le wattora totali che i moduli solari genereranno al giorno. 

Ora calcola le ore di punta medie giornaliere del sole nella tua posizione. Dividi la produzione totale che il sistema solare fotovoltaico fornirà per le ore di punta giornaliere del sole. 

Ciò fornisce una dimensione approssimativa della matrice in KWh. Dividere questo valore per il fattore di efficienza dei pannelli solari per ottenere la potenza di uscita dei pannelli solari.

Per calcolare il numero di pannelli necessari  : dividere la wattora totale che verrà generata dalla potenza nominale dei moduli fotovoltaici. Ciò fornisce la quantità di moduli fotovoltaici necessari.

3) Dimensioni dell’inverter solare

Il Solar Inverter converte l’uscita CC dei pannelli solari in energia CA utilizzabile. Pertanto, il dimensionamento del Solar Inverter è importante affinché la conversione avvenga correttamente.

L’inverter è valutato in watt. La potenza nominale dell’inverter deve essere uguale o superiore alla potenza nominale dei sistemi solari fotovoltaici.

Nel caso di dispositivi come i motori, la dimensione dell’inverter deve essere almeno 3 volte la capacità di tali dispositivi. Questo serve a gestire la corrente di picco durante l’avvio di tali dispositivi.

Per il sistema collegato alla rete, la classificazione di ingresso deve essere uguale alla classificazione della matrice FV per consentire un funzionamento sicuro ed efficiente.

4) Dimensioni del regolatore di carica solare

Il regolatore di carica solare è valutato con capacità di amp e volt.

Scegli un regolatore di carica solare per abbinare la tensione del campo fotovoltaico e delle batterie. Assicurarsi che il regolatore di carica solare sia in grado di gestire la corrente fornita dal sistema solare fotovoltaico.

5) Dimensione della batteria

Non è necessaria una batteria nel caso del sistema a griglia solare. È necessario nel caso di un sistema solare isolato o di un sistema solare ibrido (una combinazione di rete solare o griglia solare).

Scegli una batteria con una capacità pari o superiore a quella dei pannelli solari.

La capacità della batteria è misurata in ampere all’ora. Scopri le wattora moltiplicando le ore dell’amplificatore e la tensione della batteria.

Esempio: per una batteria da 40 Ah, 10 V, la cifra in Watt ore è 40 (X) x 10 (Y) = 400 WH (Z)

Ciò significa che la batteria deve fornire 400 watt per 1 ora o 200 watt per 2 ore, ovvero maggiore è il consumo di energia e 
maggiore sarà la carica della batteria.

Tuttavia, non è possibile rimuovere tutta la carica della batteria. Questo perché una volta che la tensione scende al di sotto di quella dell’apparecchiatura che fornisce, non sarà in grado di alimentarla.

Vediamo un esempio pratico. 

Mentre il tuo budget può determinare quanto sarà grande il tuo impianto fotovoltaico, probabilmente hai un obiettivo di produzione di kWh che vorresti raggiungere. 

Cosa dovrebbe essere isolato o collegato al sistema?

Molte persone vogliono avere un sistema fotovoltaico collegato alla rete progettato per compensare la maggior parte o tutto il loro consumo annuale di elettricità. 

Dovrei ridurre il consumo di elettricità?

Il primo passo per passare all’energia solare non consiste nel dimensionare il sistema fotovoltaico, ma nel ridurne il consumo di elettricità attraverso misure di conservazione ed efficienza. 

Una volta implementate queste misure, sarai pronto per dimensionare un sistema fotovoltaico per compensare l’uso dell’energia rimanente.

Come posso determinare le dimensioni del sistema fotovoltaico?

 Per determinare le dimensioni di un impianto fotovoltaico di   cui hai bisogno, dovresti conoscere le ore di punta medie giornaliere per la tua posizione. 

Dopo aver determinato l’obiettivo di produzione kWh annuale e il valore massimo del tempo del sole, utilizzare un fattore di efficienza generale del sistema per calcolare le dimensioni del campo fotovoltaico richiesto.

Diciamo che abbiamo una casa che dopo aver implementato strategie di efficienza energetica, questa casa consuma in media 300 kWh al mese. 

Tuttavia, vorremmo anche utilizzare un’auto elettrica, che utilizzerà circa 250 kWh al mese per la ricarica. 

Ora abbiamo un consumo annuo stimato di energia di 6.600 kWh all’anno.

 Usando i dati solari per questa città, forniti dal National Renewable Energy Laboratory), troverai le ore di punta medie del sole al giorno per una serie esposta a sud, montata con un’inclinazione uguale alla latitudine (in questo caso, 40 °) È 5.5. 

Usiamo un fattore di efficienza del sistema medio generale del 72% (vedi sotto).

Per calcolare le dimensioni del sistema fotovoltaico necessario per soddisfare il nostro consumo annuo di energia previsto, dividere il consumo annuo di kWh per 365.

Ciò fornisce un consumo giornaliero medio in kWh. Dividi questo importo per il picco medio giornaliero di ore di sole per ottenere la dimensione approssimativa della matrice in kW. Tale valore viene quindi diviso per il fattore di efficienza del sistema:

6.600 kWh / anno. ÷ 365 giorni / anno. = 18,1 kWh / giorno

18,1 kWh / giorno ÷ 5,5 ore solari / giorno = 3,3 kW

3,3 kW ÷ fattore di efficienza 0,72 = 4,6 kW di sistema

Per compensare il 100% del consumo di elettricità domestica (e dei veicoli elettrici) nel corso di un anno, è necessario un sistema da 4,6 kW. 

Il fattore di efficienza 0.72 si basa sui seguenti presupposti: accesso solare medio al 95% (fattore di riduzione dell’ombreggiatura);

 solo moduli con tolleranza di produzione positiva; 96% di efficienza degli investitori; fattore di riduzione della temperatura del modulo di 0,88;  Declassare il cablaggio CC e CA 0,98 e 0,99; modificatore di sporcizia del modulo = 0,95; disadattamento derate del modulo = 0,98; Declassamento della disponibilità del sistema = 0,99: 0,95 × 0,96 × 0,88 × 0,98 × 0,99 × 0,95 × 0,98 × 0,99 = 0,72