Impianto fotovoltaico ed esposizione solare

Il sole è la principale fonte energetica per il nostro pianeta e al tempo stesso costituisce la forma di energia più pulita dal punto di vista ambientale. Il flusso di energia che raggiunge ogni anno la Terra è superiore di molti ordini di grandezza all’attuale consumo energetico mondiale: riuscire a convogliarla tutta oggi è un’utopia ma abbiamo tecnologie che possono aiutarci a far si che una piccola parte di questa immensa energia naturale possa essere utilizzata per coprire un po’ del nostro fabbisogno energetico.

La tecnologia che può aiutarci a raggiungere questo risultato è quella che viene utilizzata nei sistemi fotovoltaici che, attraverso pannelli solari, fanno sì che l’energia che viene dal sole possa essere trasformata in energia elettrica utile nelle case a far funzionare gli elettrodomestici, e nelle aziende a far funzionare le apparecchiature. La quantità di energia che può essere utilmente raccolta da un sistema fotovoltaico dipende anzitutto dalla radiazione del luogo. La radiazione è l’energia solare media che, in un dato intervallo di tempo, colpisce una superficie piana orizzontale e viene misurata in chilowattora al metro quadro (kWh/m2).

Questo è il parametro portante per la progettazione di un impianto solare e varia con la latitudine: per esempio a Milano è circa pari a 1300 kWh/m2 mentre a Palermo 1700 kWh/m2. Nell’arco dell’anno la radiazione solare è soggetta a considerevoli variazioni a seconda dell’ora del giorno, della stagione dell’anno, della latitudine e delle condizioni climatiche.Da studi e prove effettuate, è emerso che il posizionamento ottimale per il sistema fotovoltaico è quello in cui i raggi solari raggiungono la superficie del modulo in direzione perpendicolare allo stesso. In Italia, per garantire la massima efficienza ed ottimizzare la raccolta solare, è necessario inclinare i moduli di circa 30° con la superficie del modulo rivolta a sud per consentire il massimo di ore di esposizione al sole.

Prendendo come riferimento un impianto da 1kW di potenza nominale con orientamento ed inclinazione ottimali ed assenza di ombreggiamento è possibile stimare i seguenti valori annui di produzione per i sistemi fotovoltaici disponibili oggi sul mercato: 1050 kWh/anno nel nord Italia, 1250 kWh/anno nel centro Italia e 1350 kWh/anno nel sud Italia.Considerando che una famiglia media ha 3 kW di potenza impegnata e un consumo di 3000 kWh all’anno, per coprire questo consumo sarà necessario un impianto fotovoltaico di potenza nominale pari ad almeno 2,86 kW nel nord Italia, un impianto di 2,4kW al centro e un impianto di 2,2 kW al sud.