Domande frequenti

Quanta energia porta realmente un modulo fotovoltaico?

I moduli fotovoltaici vengono testati in laboratorio in condizioni di prova standard. L'irraggiamento (1.000 W/m2) e la temperatura (25 gradi Celsius) giocano un ruolo importante e ovviamente l'angolo di incidenza è ideale. Si ottiene un valore di picco che viene espresso come Watt Peak (Wp) e che nel caso dell'auto può essere equiparato a PS. Non vengono prese in considerazione condizioni pratiche come la posizione del modulo, l'appannamento, l'ombra o lo sporco. Come regola generale per la Germania si può prendere un valore medio dei moduli che corrisponde a 4 volte il valore della potenza nominale. Ciò significa che in Germania un modulo da 60 Watt genera una corrente di 240 Wattora (Wh/gg), che corrisponde a una corrente di ca. 20 ampere (240 Wh diviso per la tensione attuale del sistema, in questo caso 12 V CC). Ciò non tiene conto del tipo di modulo.

Di quanti moduli ho bisogno per coprire le mie esigenze?

Questo dipende dalla somma del consumo di elettricità. Il numero e la potenza richiesta dei moduli dipende da quanto tempo vuoi essere autosufficiente, oppure se utilizzi il tuo impianto solo in determinati giorni. È possibile collegare più moduli in parallelo e quindi aumentare la prestazione complessiva. In caso di dubbio dovresti farti rispondere alla domanda dal tuo specialista.

Ho bisogno di una batteria aggiuntiva per il sistema solare o posso utilizzare la batteria esistente?

In linea di principio non è necessaria una nuova batteria per l'impianto solare se nel vostro veicolo, barca, casa vacanza, ecc. è presente una batteria di riserva. Tuttavia è possibile utilizzare una batteria aggiuntiva come buffer per la corrente solare. Più grande è il buffer, più puoi nutrire. Se stai pensando di installare una seconda batteria, ricorda che queste devono avere la stessa potenza e devono essere il più vicine possibile. Non è possibile accoppiare una batteria al piombo/acido con una batteria al gel. Questi due si scaricherebbero a vicenda e si romperebbero in brevissimo tempo. Assicurarsi inoltre che la data di produzione non sia troppo distante perché una batteria nuova e una vecchia possono anche scaricarsi l'una dall'altra.

Di quale dimensione della batteria ho bisogno?

Dipende dal tuo consumo. Maggiore è la capacità della batteria (banco), maggiore sarà la quantità di energia disponibile per il tempo. Naturalmente anche lo spazio richiesto gioca un ruolo importante perché non è possibile installare la seconda o la terza batteria da nessuna parte. Pertanto, per sicurezza, è necessario tracciare un piccolo bilancio energetico dei carichi e calcolare quattro volte il valore Ah determinato. Allora sai quanto deve essere grande la tua batteria e puoi agire di conseguenza. Ricorda, una piccola batteria si carica più velocemente e se il sistema solare è più grande, la batteria in eccesso non viene utilizzata. L'impianto solare è sempre valido quanto lo è il suo accumulo che viene messo a disposizione. Per l'inverno è possibile utilizzare un piccolo modulo fotovoltaico per mantenere in funzione la batteria. Questo viene quindi ulteriormente caricato e non può essere rotto. Di norma gli attuali sistemi solari richiedono batterie con capacità a partire da 100 Ah, poiché il consumo è in costante aumento.

Che tipo di batteria dovrei usare?

Ogni batteria presenta alcuni vantaggi e svantaggi. Di norma le batterie al gel vengono già utilizzate in fabbrica come batteria di carico, in modo che l'autista Womo non abbia altra scelta che acquistarle. Il fatto è tuttavia che, secondo le dichiarazioni del produttore, una batteria al gel necessita di una carica secondo la caratteristica IOU ogni dieci-dodici settimane per poter svolgere il suo lavoro in modo affidabile per un periodo di tempo più lungo. Phaesun lavora da anni con successo con le batterie AGM nei sistemi solari. Nel corso degli anni abbiamo installato più di 10.000 sistemi con batterie AGM che, grazie alla loro bassa resistenza interna, sono ideali per tali applicazioni. A questo si aggiungono una densità di potenza molto elevata, un utilizzo ottimale dello spazio e una buona capacità di ciclo. Inoltre i costi sono generalmente inferiori rispetto, ad esempio, alle batterie al gel.

Perché ho bisogno di un sistema solare?

Anche il mio ultimo camper ne aveva uno, ma non l'ho mai usato. Questo è ormai un tipico esempio in cui un impianto è stato progettato così bene che il ciclo di carico e scarico era perfettamente coordinato. L'impianto ha portato al cliente durante il giorno una resa sufficiente e probabilmente anche un po' di più per poterlo utilizzare la sera, in modo che nei giorni con poca luce le batterie fossero disponibili a sufficienza. Qui puoi vedere quanto sia importante l'esatto layout del sistema. Con i sistemi solari ben progettati, non devi preoccuparti di nient'altro.

Posso installare il sistema da solo?

Spontaneamente potresti dire: "Ma ovviamente puoi farlo se non hai due mani sinistre". Ma dipende dalla zona, perché per arrivare alla batteria bisogna sempre inserire un cavo da qualche parte. Nella zona di Womo si direbbe che se il veicolo ha più di sei anni, allora sì, perché da allora si estingue la garanzia contro le perdite. Nel settore delle barche e delle case vacanza l'edificio stesso viene quasi sempre ampliato, per cui la questione della tenuta è superflua. Fondamentalmente la tecnica solare non è una stregoneria, e lì si lavora normalmente con corrente debole. Durante l'installazione del sistema solare non possono mancare determinate conoscenze ed esperienze.

Quali diverse forme di moduli esistono?

I moduli standard hanno solitamente un telaio in alluminio e una superficie in vetro temperato. Questi vengono fissati con una staffa e sono testati anche contro la grandine. Inoltre ci sono i cosiddetti Marinemodules. Si tratta di moduli semiflessibili, calpestabili e solitamente dotati di schienale in acciaio inox per resistere all'acqua di mare. La maggior parte di essi sono incollati. Inoltre, alcuni moduli marini dispongono di 39 o 40 celle per poter elaborare meglio le differenze di temperatura. I migliori risultati non si ottengono sempre a temperature elevate, quindi le perdite di rendimento sono ridotte al minimo da una tensione di uscita più elevata nel modulo. La terza forma è costituita da moduli flessibili, leggeri e arrotolabili, realizzati con la tecnologia fotovoltaica a film sottile. Possono essere utilizzati in modo flessibile e possono essere rapidamente riposti quando non sono necessari. Lo svantaggio di questi moduli è la loro ampia superficie, che genera poco rendimento rispetto alle tecnologie cristalline. I vantaggi sono tuttavia il peso ridotto e l'utilizzo flessibile.

Che dire dei grandi consumatori come il frigorifero?

Nel mondo di oggi vorresti avere le comodità di casa tua in camper, barca o casa vacanza. Esiste chiaramente una possibilità di raffreddamento. I normali frigoriferi della serie 12/24 V DC si basano sulla tecnologia ad assorbimento, ovvero possono funzionare a gas, 230 V AC o anche con corrente della batteria. Qui il consumo del solare è solitamente troppo elevato per funzionare correttamente. Tuttavia, esistono i cosiddetti frigoriferi a compressore - box o cassapanche, che sono caratterizzati da una bassa potenza di funzionamento e da un minore consumo energetico. Questi dispositivi sono abbastanza adatti per funzionare con un alimentatore solare.

Al giorno d'oggi ci sono tanti moduli su Internet, come faccio a trovare tra tutta questa offerta quello giusto?

Da anni il prezzo dei moduli fotovoltaici è in costante calo. La riduzione dei prezzi è dovuta ai costi delle materie prime, alle nuove tecnologie di produzione, alla produzione di massa e alla maggiore concorrenza a livello mondiale. Naturalmente è sempre difficile decidere tra la grande offerta quale modulo è giusto per te, perché di solito il prezzo è allettante. Ma attenzione: non si sa mai cosa c'è dietro! Come in altri settori, il prezzo non arriva per caso. In tutto il mondo esistono numerosi fornitori che vendono moduli provenienti da sovrapproduzioni o da produttori dubbi.

Quale rendimento si ottiene con le celle solari interconnesse?

Non importa se collegamento in serie o collegamento in parallelo, entrambe le opzioni di commutazione danno la stessa potenza elettrica per celle solari dello stesso tipo. Quando si producono moduli fotovoltaici, è pratica comune collegare tra 36 e 144 celle solari in serie per aumentare la tensione totale del modulo fotovoltaico. Un modulo fotovoltaico di questo tipo genera una tensione totale compresa tra 20 e 80 V. La potenza di un modulo fotovoltaico di questo tipo è compresa tra 100 W e 300 W.

Cosa succede quando i pannelli solari sono collegati in serie e in parallelo?

Un modulo fotovoltaico è costituito da numerose celle solari, per lo più collegate in serie (in questo modo si ottiene una tensione totale del modulo fotovoltaico più elevata). I moduli fotovoltaici sono anche interconnessi con altri moduli fotovoltaici. Collegando in serie i singoli moduli fotovoltaici si ottiene una tensione totale ancora più elevata. Se però, ad esempio, uno dei moduli fotovoltaici è in ombra, la “catena” si interrompe e non può più circolare corrente elettrica. L'intero impianto fotovoltaico produce meno energia. Un collegamento in parallelo dei singoli moduli fotovoltaici porta ad una corrente totale più elevata. Se singoli moduli fotovoltaici si guastano quando collegati in parallelo, ad esempio perché sono ombreggiati, la corrente elettrica può comunque fluire attraverso gli altri moduli fotovoltaici. Viene ridotta solo l'intensità di corrente totale.

Come funzionano i regolatori di carica PWM e MPPT?

Regolatori di carica solare PWM

Un controller PWM collega un modulo fotovoltaico a una batteria, la corrente scorre quindi attraverso il controller fino alla batteria. La tensione del modulo si riduce quasi alla tensione della batteria. Fondamentalmente non succede niente altro che nell'esempio sopra quando colleghiamo un modulo fotovoltaico direttamente ad una batteria da 12 V. Ma quando la batteria è piena (viene raggiunta la tensione di assorbimento), il regolatore solare inizia a funzionare. Separa il modulo e la batteria l'uno dall'altro e quando la tensione della batteria è scesa di alcuni millivolt, il modulo fotovoltaico si riaccende. Questo processo avviene più volte al secondo. Questa modalità di controllo è chiamata modulazione di larghezza di impulso (PWM). I moduli fotovoltaici forniscono una certa corrente a seconda della luce solare. Questa corrente è indipendente dalla tensione del modulo. Di conseguenza a 18 V o 13 V circola la stessa corrente. Tuttavia il modulo eroga una potenza (misurata in Watt). La potenza è il prodotto di tensione e corrente. Chiunque a quel tempo prestasse attenzione alla fisica sa che è possibile calcolare la potenza elettrica semplicemente moltiplicando la tensione e la corrente. Di conseguenza, la potenza a 18 V è maggiore che a 13 V se si utilizza come base la stessa corrente.

MPPT regolatori di carica solare

MPPT = Multi Power Point Tracking - in inglese riguarda lo stesso monitoraggio multipunto. Un controller MPPT scansiona la curva di potenza del modulo fotovoltaico e trova il punto di potenza più alto. Solitamente un modulo eroga la massima potenza ad una tensione di 16-18V. La potenza del modulo viene quindi convertita nella tensione della batteria, come un convertitore di tensione che converte 12 V in 230 V o 24 V in 12 V. Questo metodo è così efficace che, nonostante le perdite nel regolatore, attraverso la conversione di tensione viene trasferita alla batteria molta più potenza rispetto a un regolatore PWM. Ecco un breve esempio: 100 Wp portano (esemplare!) al sole 18 V e 5 A (corrisponde a 90 W). Con un regolatore PWM è possibile caricare una batteria da 13,5 V con una corrente di carica di 5 A. Che corrisponde ad una potenza di 67,5 W (esattamente a 13,5 V). Con un regolatore MPPT i 5 A e 18 V vengono convertiti in tensione della batteria e a 13,5 V scorre 6,66 A (90 W).

Schema del sistema solare per camper e roulotte