Questo articolo spiega in modo semplice come funziona lo schema elettrico di un impianto fotovoltaico, illustrando i principali componenti necessari per il collegamento alla rete. Include una descrizione dettagliata di campo fotovoltaico, sezionatore, inverter, sistema di monitoraggio, contatore di produzione e contatore bidirezionale. Pensato per chi vuole comprendere il funzionamento di base di un impianto domestico, offre una guida utile per orientarsi nella progettazione e manutenzione.
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Lo schema elettrico di un impianto fotovoltaico definisce il collegamento dei pannelli alla rete per ottimizzare l’efficienza energetica complessiva.
Parte dell’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici può essere immediatamente autoconsumata, mentre l’eccesso viene immesso nella rete o accumulato.
Lo schema fotovoltaico ha proprio questa funzione: garantirti la possibilità sia di utilizzare immediatamente l’energia prodotta dal tuo impianto, sia di dare alla rete quella non adoperata.
In questo breve articolo, ti fornirò alcune nozioni semplice ed essenziali per comprendere qualcosa in più su questo argomento, che può risultare, in verità, un po’ ostico per i non addetti ai lavori.
Com’è fatto uno schema fotovoltaico
Partiamo da un principio base: esistono diversi schemi elettrici per impianti fotovoltaici, variabili in funzione della potenza e della destinazione d’uso.
In altre parole, schemi elettrici domestici e industriali richiedono componenti e configurazioni diverse.
Per un impianto domestico, lo schema elettrico fotovoltaico comprende 6 elementi, che vediamo di seguito.
Il Campo Fotovoltaico
Il campo fotovoltaico converte l’energia solare in energia elettrica attraverso i moduli fotovoltaici.
Per farlo, deve essere correttamente dimensionato, in proporzione alla potenza dei pannelli fotovoltaici.
In generale, un campo fotovoltaico è l’insieme del moduli collegati tra loro per formare delle stringhe, che sono collegate, a loro volta, al sistema di gestione dell’energia.
Il Sezionatore
Prima dell’inverter, il collegamento al Sezionatore è essenziale. Questo dispositivo, obbligatorio secondo la normativa CEI 64-8, consente di isolare il campo fotovoltaico ai fini della manutenzione e della sicurezza.
La sua funzione, infatti, è quella di interrompere o connettere il flusso di corrente all’interno del sistema. In pratica, consente di isolare una parte specifica dell’impianto, come ad esempio il campo fotovoltaico, dal resto del sistema, operazione che può essere necessaria per eseguire manutenzione, riparazioni o interventi sulla rete elettrica.
Nel contesto fotovoltaico, il sezionatore è posizionato tra il campo fotovoltaico e l’inverter fotovoltaico.
L’inverter dell’impianto fotovoltaico
L’Inverter assume un ruolo chiave, trasformando la corrente continua in corrente alternata.
Questo processo di trasformazione è necessario perché i pannelli solari producono elettricità in corrente continua, ma l’elettricità che alimenta la maggior parte degli elettrodomestici e delle reti elettriche è in corrente alternata.
L’inverter converte l’energia solare in corrente alternata, rendendola compatibile con l’impianto elettrico domestico.
Oltre a convertire la corrente, molti inverter moderni sono dotati di funzionalità avanzate, come il monitoraggio delle prestazioni dell’impianto e la gestione intelligente dell’energia.
Il Sistema Elettronico di Monitoraggio
Il Sistema Elettronico di Monitoraggio è fondamentale per rilevare tempestivamente anomalie.
Questo sistema, attraverso alcuni software, fornisce informazioni dettagliate sull’energia generata, sull’efficienza e su eventuali anomalie, consentendoti di monitorare e ottimizzare le prestazioni complessive dell’impianto fotovoltaico e di rilevare eventuali malfunzionamenti o anomalie nell’impianto, come guasti ai singoli pannelli solari o problemi di cablaggio, permettendo interventi tempestivi per la manutenzione.
I sistemi di monitoraggio permettono il controllo remoto dei dati energetici tramite app o portali online.
Il Contatore di Produzione
Il Contatore di Produzione, noto anche come “contatore GSE”, misura l’energia totale prodotta, distinguendo tra autoconsumo e l’energia immessa in rete.
Questo componente è progettato specificamente per misurare la quantità totale di energia elettrica prodotta dal tuo impianto fotovoltaico. Registra l’energia generata dai pannelli solari, misurando l’output in kilowattora (kWh) o altre unità di misura dell’energia.
Il contatore di produzione fornisce informazioni sulla quantità totale di energia prodotta, indipendentemente dal fatto che questa energia venga autoconsumata nell’edificio o immessa nella rete elettrica.
Il Contatore Bi-direzionale
Il Contatore Bi-direzionale misura entrambi i flussi di energia, sia in entrata che in uscita, tra l’edificio e la rete elettrica.
In pratica, tiene traccia dell’energia prelevata dalla rete e di quella immessa nella rete. Inoltre, consente di differenziare tra l’energia autoconsumata direttamente nell’edificio e l’energia in eccesso immessa nella rete.
Si tratta di un dispositivo cruciale per usufruire dello Scambio sul Posto, in quanto l'energia autoconsumata, non transitando da questo contatore, non viene conteggiata nella bolletta.
Come si collega un impianto fotovoltaico alla rete?
Il collegamento dell’impianto alla rete avviene tramite uno schema progettato per ottimizzare sicurezza ed efficienza.
Innanzitutto, il campo fotovoltaico, costituito dai moduli fotovoltaici, cattura l’energia solare.
Prima di passare all’inverter, essenziale per convertire la corrente continua prodotta in corrente alternata, la stringa di moduli è collegata a un sezionatore, che permette di isolare il campo fotovoltaico per manutenzione e sicurezza.
L’inverter, come abbiamo visto, gioca un ruolo cruciale nella trasformazione della corrente continua in corrente alternata, rendendo l’energia solare utilizzabile negli edifici.
Il sistema elettronico di monitoraggio fornisce informazioni dettagliate sulle prestazioni dell’impianto, mentre il contatore di produzione misura l’energia totale prodotta.
Il contatore bidirezionale, infine, gestisce i flussi di energia tra l’edificio e la rete elettrica, permettendo uno sfruttamento ottimale dell’energia e la possibilità di usfuire di meccanismi di incentivo come lo Scambio sul Posto.
Come si compone un impianto fotovoltaico?
Gli elementi principali di un impianto fotovoltaico includono campo solare, sezionatore, inverter, monitoraggio e contatori. Il cuore dell’impianto è il campo fotovoltaico, costituito dai moduli collegati tra loro per formare stringhe. Un sezionatore è collegato prima dell’inverter, fornendo la possibilità di isolare il campo fotovoltaico per manutenzione. L’inverter è fondamentale per convertire la corrente continua in corrente alternata, rendendo l’energia solare compatibile con gli elettrodomestici. Un sistema elettronico di monitoraggio garantisce una supervisione costante delle prestazioni dell’impianto. Il contatore di produzione misura l’energia totale generata, differenziando tra autoconsumo e energia immessa nella rete. Infine, il contatore bidirezionale gestisce entrambi i flussi di energia tra l’edificio e la rete elettrica, permettendo il monitoraggio dettagliato del consumo e della produzione energetica.
Come si collega un impianto fotovoltaico alla rete?
Il collegamento di un impianto fotovoltaico alla rete elettrica segue uno schema specifico per massimizzare l’efficienza e garantire la sicurezza. Innanzitutto, il campo fotovoltaico, costituito dai moduli fotovoltaici, cattura l’energia solare. Prima di passare all’inverter, essenziale per convertire la corrente continua prodotta in corrente alternata, la stringa di moduli è collegata a un sezionatore. Questo dispositivo, obbligatorio secondo la normativa CEI 64-8, permette di isolare il campo fotovoltaico per manutenzione e sicurezza. L’inverter gioca un ruolo cruciale nella trasformazione della corrente continua in corrente alternata, rendendo l’energia solare utilizzabile negli edifici. Il sistema elettronico di monitoraggio fornisce informazioni dettagliate sulle prestazioni dell’impianto, mentre il contatore di produzione misura l’energia totale prodotta. Il contatore bidirezionale, infine, gestisce i flussi di energia tra l’edificio e la rete elettrica, permettendo uno sfruttamento ottimale dell’energia.
