Un impianto solare fotovoltaico è un sistema in cui ogni sottosistema ha un ruolo preciso e requisiti di sicurezza propri. In questa guida trovi i componenti indispensabili, criteri di dimensionamento, protezioni obbligatorie e buone pratiche per ottenere prestazioni, sicurezza e durabilità.
Per approfondire concetti chiave, puoi partire dal focus sul grado di protezione IP, dalla panoramica degli involucri e centralini e dalle famiglie specialistiche come Indubox IP65 o le cassette di connessione stagne. Utile anche il contenuto su protezione IK.
Riepilogo rapido
| Elemento | Funzione principale | Protezioni chiave | Punti di attenzione |
|---|---|---|---|
| Moduli fotovoltaici | Convertire l’irradiazione solare in energia DC | SPD DC, messa a terra, cavo PV H1Z2Z2-K | Orientamento, ombreggiamenti, tensione stringa nella finestra MPPT |
| Regolatore di carica (sistemi con batterie lato DC) | Ottimizzare e proteggere la carica delle batterie | Fusibili gPV, sezionatore DC, SPD tipo 2 | Scelta MPPT vs PWM, compatibilità V/I e curva di carica |
| Batterie | Accumulo per uso differito | BMS, fusibili DC, ventilazione | DoD, cicli, temperatura |
| Inverter | Convertire DC in AC per l’impianto interno | SPD AC, interruttore differenziale, magnetotermico | Rapporto DC/AC, anti-isola, efficienza |
| Centralini di protezione DC/AC | Sicurezza di persone e beni | Sezionatore DC, gPV, SPD, differenziale/magnetotermico | Selezione del grado IP, etichettatura, selettività |
1) Moduli fotovoltaici / Pannelli
I moduli fotovoltaici sono la superficie captante. Si collegano in stringhe in serie per ottenere una tensione compatibile con la finestra MPPT dell’inverter e una corrente coerente con sezioni dei cavi e protezioni.
Dimensionamento di base: definisci la potenza di picco obiettivo, il numero di moduli per stringa e verifica che la Voc resti nei limiti dell’inverter anche agli estremi di temperatura. Gestisci ombreggiamenti, orientamento e tilt per il rendimento stagionale. Una leggera sovralimentazione DC rispetto alla potenza AC dell’inverter migliora il comportamento con bassa irradianza.
Cablaggio e protezioni: cavo PV H1Z2Z2-K, connettori compatibili, SPD DC lato generatore e messa a terra delle strutture. Alloggia le protezioni in involucri con IP adeguato; vedi cassette di connessione stagne e la gamma involucri.
2) Regolatore di carica
Nei sistemi autonomi o ibridi con batteria sul lato DC, il regolatore di carica gestisce la qualità della carica e protegge l’accumulo. I MPPT massimizzano il punto di potenza in condizioni variabili; i PWM sono più semplici ma meno efficienti.
Controlli essenziali: compatibilità V/I con il campo FV, profili di carica in base alla chimica, dissipazione termica e condizioni ambientali. Integra sezionatore DC, fusibili gPV e SPD DC in un centralino con IP idoneo; opzioni in Indubox IP65 o Multibox IP65.
3) Batterie
Le batterie consentono di usare energia fuori dalle ore solari. Le famiglie principali sono piombo (AGM, gel) e litio (LiFePO4), con vantaggi di densità e cicli per il litio e BMS integrato.
Dimensionamento rapido: capacità (kWh) ≈ consumo giornaliero × giorni di autonomia ÷ profondità di scarica ammessa. Considera potenze di punta e temperatura. Predisponi ventilazione, sezionamento e protezione DC con fusibili e SPD. Per l’alloggiamento, vedi armadi Multibox IP65.
4) Inverter
L’inverter converte la corrente continua in alternata. Architetture principali: inverter di stringa/centrale, micro-inverter e sistemi con ottimizzatori a livello modulo.
- Stringa/centrale: soluzione standard, manutenzione centralizzata.
- Micro-inverter: utili con ombreggiamenti parziali e monitoraggio per modulo.
- Ottimizzatori: compromesso tra controllo per modulo e gestione centralizzata.
Selezione e protezioni: verifica finestra MPPT, VDC max, corrente d’ingresso, efficienza e requisiti di rete. In AC: interruttore magnetotermico, interruttore differenziale e SPD AC. Per il contenimento e la distribuzione, esplora centralini Indubox IP65 e, per esigenze estetiche/terziarie, Vera o Metalbox.
5) Centralini di protezione DC e AC
Il centralino di protezione integra i dispositivi che tutelano persone e impianto. In FV si separano di norma un centralino lato DC (generatore) e un centralino lato AC (inverter/rete interna).
5.1 Centralino DC: protezioni tipiche
- Sezionatore DC con potere di interruzione in carico.
- Fusibili gPV per stringa o per polo, secondo architettura.
- SPD DC (tipicamente tipo 2) dimensionati alla tensione di sistema.
- Barre di terra e chiara identificazione delle polarità.
Alloggia il tutto in un involucro con IP adeguato e resistenza agli urti IK. Soluzioni: cassette stagne o centralini Indubox.
5.2 Centralino AC: protezioni tipiche
- Interruttore magnetotermico dimensionato alla corrente nominale dell’inverter.
- Interruttore differenziale (tipo e sensibilità coerenti con inverter e impianto).
- SPD AC (tipo 2) vicino all’inverter e coordinato con il centralino generale.
Seleziona involucri e accessori idonei all’ambiente. Confronta le famiglie in involucri Solera e, per applicazioni industriali o temporanee, valuta i quadri/centralini Indubox da cantiere.
6) Cavi, connettività e messa a terra
Usa cavi fotovoltaici certificati per esterno, connettori compatibili e crimpati a regola d’arte, pressacavi con tenuta affidabile e un schema equipotenziale rigoroso.
- Sezioni: dimensiona per caduta di tensione e riscaldamento.
- Percorsi: minimizza le aree di loop, evita spigoli vivi e proteggi dai raggi UV.
- Etichettatura: identificazione chiara di stringhe, polarità e dispositivi.
Per connessioni e derivazioni in esterno, considera le cassette di connessione IP e gli involucri con IP adeguato al luogo d’installazione.
7) Monitoraggio, manutenzione e sicurezza
Il monitoraggio tramite inverter o gateway dedicati aiuta ad analizzare la produzione, rilevare derive e pianificare la manutenzione. Esegui un piano di manutenzione preventiva: ispezione visiva di cavi e centralini, prova dei differenziali, verifica dei serraggi e della continuità di terra, controllo dei connettori. Vedi anche sovraccarico elettrico, cortocircuito, interruttore magnetotermico e fusibili.
8) Dimensionamento passo–passo: metodo pratico
- Carichi e profilo: stima consumo giornaliero e potenze di picco.
- Generatore FV: scegli moduli e numero per stringa in base alla finestra MPPT.
- Inverter: seleziona potenza AC, ingressi MPPT, efficienza e protezioni.
- Accumulo (se previsto): capacità kWh, correnti massime, BMS e ventilazione.
- Protezioni: definisci centralini DC/AC, SPD, fusibili gPV, differenziali e magnetotermici.
- Involucri: scegli il grado IP e la resistenza IK adeguati; consulta le famiglie involucri Solera e Indubox.
- Validazione: controlla cadute di tensione, riscaldamenti, selettività ed etichettatura.
9) Errori comuni da evitare
- Sotto/sovradimensionare la tensione di stringa rispetto alla finestra MPPT.
- Dimenticare la coordinazione degli SPD tra centralini DC e AC.
- Trascurare IP e IK in esterno o in ambienti polverosi/umidi.
- Mischiare connettori incompatibili tra loro.
- Assenza di etichettatura dei circuiti e di documentazione nel centralino.
Domande frequenti
Quanti moduli servono per 1 kWp?
Dipende dalla potenza unitaria dei moduli. In ambito residenziale si usano moduli da alcune centinaia di Wp. Calcola il numero totale per raggiungere l’obiettivo e rispetta i limiti di tensione DC ammessi dall’inverter.
Le batterie sono sempre necessarie?
No. Sono indispensabili in siti isolati o quando l’obiettivo è aumentare l’autoconsumo. Senza accumulo, l’energia prodotta si consuma in tempo reale.
Quale grado IP scegliere per i centralini?
Dipende dall’ubicazione. In esterno preferisci IP elevati. Vedi la guida su protezione IP e valuta Indubox IP65 o le cassette di connessione per zone esposte.
Risorse correlate
- 5 elementi chiave in un impianto FV
- Involucri e centralini
- Indubox IP65
- Soluzioni da cantiere/industria
- Homepage Solera (IT)
Conclusione
I cinque elementi essenziali di un impianto fotovoltaico sono: moduli, regolatore di carica (se c’è accumulo DC), batterie (in base all’obiettivo), inverter e centralini di protezione DC/AC. Dimensionamento corretto e coordinamento delle protezioni determinano efficienza e sicurezza. Per scegliere gli involucri in funzione dell’ambiente, segui la guida al grado IP, esplora le famiglie di involucri e valuta soluzioni come Indubox IP65.