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Dimensionamento ottimale dei moduli fotovoltaici e dei cavi solari

Tutto ciò che devi sapere sul tuo sistema fotovoltaico fothermo.

Sommario:

  1. Dimensionamento dei moduli fotovoltaici
  2. Scelta dei giusti moduli fotovoltaici
  3. Ombreggiamento e l'orientamento ottimale dei moduli fotovoltaici
  4. Lunghezza e dimensionamento ottimali del cavo

La scelta corretta dei moduli fotovoltaici e la dimensionamento ottimale dei cavi

La maggior parte dei moduli fotovoltaici standard è compatibile con i prodotti fothermo. Per migliorare la potenza di riscaldamento, è necessario tenere in considerazione alcuni aspetti fondamentali: la scelta del numero adeguato di moduli fotovoltaici, un'orientamento ottimale per massimizzare l'irraggiamento solare e percorsi di cavi il più brevi possibile per minimizzare le perdite di potenza.

La dimensionamento dei moduli fotovoltaici

La corretta dimensione dei moduli fotovoltaici è fondamentale per una preparazione efficiente dell'acqua calda con i prodotti fothermo. La potenza fotovoltaica necessaria dipende dal volume d'acqua da riscaldare e dalla potenza del rispettivo boiler solare o della sonda di riscaldamento solare.

Numero raccomandato di moduli fotovoltaici per prodotto

  • Boiler solare off-grid da 10 litri: 1 modulo fotovoltaico
  • Boiler solare offgrid da 30 litri o boiler ibrido: 2 moduli fotovoltaici
  • Boiler solare off-grid o ibrido da 80 litri: 3 moduli fotovoltaici
  • Serbatoio solare da 200 litri: 6 moduli fotovoltaici
  • 300 Litri Solar Standspeicher: 6 moduli fotovoltaici
  • 550 W Solar Heizstab: 2 moduli fotovoltaici

Se un prodotto fothermo viene utilizzato in combinazione con l'interruttore, raccomandiamo il collegamento di 4 moduli fotovoltaici all'interruttore. Questo consente un utilizzo ottimale dell'energia solare prodotta.

A seconda delle condizioni di spazio e delle preferenze personali, il numero di moduli fotovoltaici per prodotto può essere ridotto o aumentato. Questo offre flessibilità nell'adattamento alle esigenze individuali.

La potenza dei moduli fotovoltaici è generalmente superiore alla potenza termica dei prodotti fothermo. Questa consapevole sovradimensionamento assicura che anche nei giorni nuvolosi sia disponibile una sufficiente energia solare per produrre acqua calda. La capacità aggiuntiva compensa le fluttuazioni nell'irraggiamento solare e garantisce una fornitura affidabile di acqua calda in ogni stagione.

La scelta dei giusti moduli fotovoltaici

Decisivo è che la tensione a circuito aperto (Voc) dei moduli fotovoltaici sia sotto la tensione massima a circuito aperto dei prodotti fothermo. La tensione massima a circuito aperto dei prodotti fothermo è di 42,4 V o 50 V a seconda del modello.

Tuttavia, è importante notare che idealmente la tensione a vuoto dei moduli fotovoltaici dovrebbe essere il più vicino possibile alla massima tensione a vuoto del prodotto fothermo. Questo è fondamentale, poiché la massima potenza di riscaldamento dei prodotti fothermo dipende dalla tensione dei moduli fotovoltaici.

Come regola generale, raccomandiamo che la tensione a vuoto dei moduli fotovoltaici utilizzati non sia superiore a 3 V al di sotto della massima tensione a vuoto del rispettivo prodotto fothermo. Questo garantisce un'ottimale resa energetica e una preparazione efficiente dell'acqua calda.

Esempio: La tensione di circuito aperto massima indicata nella scheda tecnica del riscaldatore solare è di 50 V. Pertanto, i moduli fotovoltaici collegati al riscaldatore solare dovrebbero idealmente avere una tensione di circuito aperto massima compresa tra 47 V e 50 V. Non è possibile collegare moduli fotovoltaici con una tensione di circuito aperto superiore a 50 V (Voc). Questo porterebbe a un guasto.

Ombreggiamento e l'orientamento ottimale dei moduli fotovoltaici

Poiché i moduli fotovoltaici sono collegati in parallelo nei prodotti fothermo, sono meno soggetti a perdite di prestazione dovute a ombreggiamenti parziali. La potenza dei moduli non ombreggiati rimane invariata.

Allineamento ottimale:

  • Una orientamento a sud offre il massimo rendimento energetico.
  • Un orientamento est-ovest può consentire una produzione di energia più uniforme nel corso della giornata.
  • I moduli dovrebbero essere sospesi verso il sole per minimizzare le perdite di riflessione.
  • L'angolo di inclinazione ottimale dei moduli dovrebbe essere adattato in base alla latitudine. Nelle regioni dell'Europa centrale, di solito si trova tra i 30 e i 35 gradi.

Un ulteriore aspetto è la manutenzione regolare dei moduli. Le contaminazioni come polvere, foglie o escrementi di uccelli possono compromettere le prestazioni, pertanto si consiglia una pulizia regolare.

La lunghezza e la dimensione ottimali del cavo

La distanza tra i moduli fotovoltaici e il prodotto fothermo non dovrebbe superare una lunghezza massima di 25 metri, altrimenti le perdite di linea aumentano in modo sproporzionato. Pertanto, si ottiene una lunghezza massima del cavo per la linea di andata e ritorno della corrente di 2x 25 metri = 50 metri.

Dimensionamento del cavo raccomandato:

  • Fino a 25 metri di lunghezza del cavo: Cavi solari di alta qualità con una sezione di 6 mm².
  • Questo minimizza le perdite di energia e garantisce una trasmissione sicura dell'elettricità.

Un cavo di sezione maggiore può essere particolarmente utile in caso di percorsi cavi molto lunghi, per ridurre ulteriormente le perdite di tensione. Inoltre, è importante prestare attenzione a un isolamento resistente alle intemperie, per garantire la durata del cavo. È fondamentale che la crimpatura dei connettori solari sul cavo venga eseguita in modo di alta qualità, per evitare una caduta di tensione nel cavo. A tal fine, si consiglia di acquistare cavi solari preconfezionati nel negozio online fothermo.

Interessante da sapere: Le perdite di cavo giocano un ruolo secondario nel sistema fothermo. Elevate perdite si verificano solo quando è presente molta potenza. Nei giorni di sole c'è comunque energia sufficiente per riscaldare l'acqua. Perdite dal 2 al 5 percento sono quindi accettabili. Nel semestre invernale, quando ogni quantità di energia disponibile dovrebbe essere utilizzata per la produzione di acqua calda, le perdite di linea sono molto basse a causa della minore potenza fotovoltaica. 

Passi successivi consigliati:

  1. Determinare il numero necessario di moduli fotovoltaici raccomandati per il vostro prodotto fothermo preferito. 
  2. Verifica della distanza tra il modulo fotovoltaico e il boiler. Questa non dovrebbe superare i 25 metri. 
  3. Scelta dei giusti moduli fotovoltaici con tensione a circuito aperto adeguata. 
  4. Installazione e messa in servizio del sistema fotovoltaico fothermo.