Progettazione di una piccola struttura adibita a Bed and Breakfast

Lo stesso nome "fotovoltaico" esprime in sè tutto il significato della scoperta, foto = luce e voltaico = Alessandro Volta (inventore della batteria). L'energia che il sole irradia sulla superficie terrestre è pari a circa 15000 volte il fabbisogno d'energia elettrica che viene consumata nel mondo. I materiali come il silicio possono produrre energia elettrica se irradiati dalla luce solare. Una caratteristica fisica che ha consentito negli anni '50 di realizzare la prima cella fotovoltaica della storia dell'uomo. Questa ci permette di trasformare la luce del sole in energia elettrica.
Le celle fotovoltaiche collegate tra loro formano un modulo fotovoltaico in grado di trasformare la luce solare direttamente in energia elettrica. Un modulo è costituito da 36 celle poste in serie e consente di produrre una potenza di circa 50 Watt. Ogni singola cella fotovoltaica (FV) può produrre circa 1,5 Watt di potenza a una temperatura standard di 25°C.
I moduli fotovoltaici generano energia elettrica in corrente continua ad un valore di tensione che è determinato dalla quantità di moduli collegati in serie.
In relazione alla potenza installata, ogni gruppo di moduli collegati in serie forma una stringa, collegando più stringhe in parallelo si possono raggiungere le potenze desiderate. L'energia elettrica in uscita dal modulo viene passata per dispositivi balance of system per adattare la corrente e trasformarla in corrente alternata tramite un sistema di inverter. L'energia così modificata è introdotta nella rete elettrica per alimentare il consumo di elettricità locale, ed è usufruibile per tutte le normali attività domestiche.
L'energia elettrica prodotta dai pannelli in eccesso, rispetto ai consumi, viene venduta alla società elettrica come credito da applicare sulla bolletta elettrica. Questo quadro si è ampliato radicalmente nel 2005, quando l'Italia ha approvato il primo "conto energia" in base al quale chiunque può rivendere l'energia prodotta dai pannelli solari ottenendo in cambio un reddito netto (profitto).
Il sistema immette in rete tutta l'energia istantanea che riesce a generare, mentre quando non produce sarà l'utente stesso a richiedere energia dalla rete.
L'ente che si occupa di gestire l'energia, calcola a fine anno l'energia fornita nella rete e quella utilizzata della rete, e se l'energia inserita in rete è maggiore, viene calcolato il giusto reddito netto per il cliente.
I pannelli fotovoltaici sono installati sul tetto della propria abitazione o ovunque ci sia un'esposizione diretta ai raggi solari (es. terrazze, cortili, terreni ecc.).

Nella progettazione dell'impianto i principali dati per la parte elettrica sono i seguenti:
a) Sito d'installazione
b) Potenza richiesta dai carichi
c) Tipo d'impianto (autonomo/con generatore ausiliario)
d) Temperatura del sito

Per la parte meccanica vanno considerati i seguenti dati:
a) Spazio disponibile
b) Orientamento della struttura
c) Sismicità del sito

Verranno inoltre considerati eventuali ostruzioni locali, quali le ombre generate dalla struttura del suolo, dalla vegetazione e da altri ostacoli. Negli impianti connessi in rete, conoscendo la potenza Wp dei moduli che si andranno ad installare, il dato della radiazione solare globale ci serve per determinare la produzione di energia elettrica attesa dal sistema.
Per ricavare i dati significativi è bene riferirsi a dati che abbiano registrazioni delle medie mensili di radiazione solare, non inferiore a 10 anni.

In genere ci si può avvalere delle seguenti sorgenti:

• UNI 10349 / UNI 8477/1: Dati climatici (riferimento per il bado 10000 tetti fotovoltaici)
• NASA: surface meteorology and solar Energy
• ATLAS: European solar radiation
• AERONAUTICA MILITARE: Soleggiamento e radiazione globale in Italia

Per il caso del bed and breakfast:
L'impianto è di tipo Grid-Connected e la modalità di connessione è in "Trifase in bassa tensione".
La potenza dell'impianto, entrato in esercizio come Potenziamento, è pari a 11.76 KW, e la produzione stimata di 18 393.23 kWh di energia annua, deriva da 42 moduli occupanti una superficie di 81.49 m².
Gli inverter utilizzati sono 6, di tipo Aros-sirio 1500 monofase

Per la località sede dell'intervento, ovvero il comune di MONTALTO UFFUGO (CS) avente latitudine 39.4061°, longitudine 16.1600° e altitudine di 430 m.s.l.m.m., i valori giornalieri medi mensili della irradiazione solare sul piano orizzontale stimati sono pari a:

Irradiazione giornaliera media mensile sul piano orizzontale [kWh/m²]

Quindi, i valori della irradiazione solare annua sul piano orizzontale sono pari a:

Irradiazione solare annua sul piano orizzontale [kWh/m²]

In appendice, nella Fig.1, Fig.2 e Fig3, si possono osservare le immagini relative all'impianto