Capire i pannelli fotovoltaici nei sistemi di pompaggio dell'acqua a energia solare

Capire i pannelli fotovoltaici nei sistemi di pompaggio dell'acqua a energia solare

Scopri i diversi tipi di pannelli fotovoltaici e come puoi utilizzare e dimensionare i tuoi pannelli nel Grundfos Product Center

I pannelli fotovoltaici sono ovviamente essenziali in una soluzione a energia solare. 

In questo modulo, analizzeremo i diversi tipi di pannelli fotovoltaici, il loro funzionamento e come gli utenti possono aggiungere e dimensionare i propri pannelli nel programma di dimensionamento Grundfos, il Grundfos Product Center.

In poche parole, i pannelli fotovoltaici assorbono l'energia dai raggi del sole per generare energia. Tipicamente, un pannello fotovoltaico è costituito da 36-72 celle fotovoltaiche in grado di erogare 50-300 watt di potenza. 

Esistono due tipi di pannelli: cristallini e a film sottile. Diamo un'occhiata alle principali differenze tra le due tipologie.

In generale, il cristallino è il tipo più comune di pannello fotovoltaico, ma esistono alcuni criteri che rendono il film sottile la soluzione migliore. 

Per esempio, il film sottile offre migliori prestazioni in condizioni nuvolose e molto calde, mentre il cristallino è la scelta migliore per le condizioni più fredde. Le più grandi differenze, tuttavia, risiedono nell’efficienza, nelle dimensioni e nelle capacità. I livelli di efficienza nel cristallino in genere raggiungono il 13-20%, e nel film sottile il 6-8%. I pannelli cristallini sono anche molto più piccoli e sono quindi una soluzione ideale per gli spazi compatti.  

Le tipologie di pannelli cristallini includono due varianti: modulo poli-cristallino e modulo mono-cristallino. 

Il modulo mono-cristallino è completamente nero e più idoneo per le temperature calde; offre un’efficienza fino 20%. 

Il modulo poli-cristallino, invece, è di colore azzurro-blu; offre un livello di efficienza fino al 17%. Tuttavia, è più economico da produrre e richiede una quantità inferiore di silicio durante la produzione. 

Ora che abbiamo delineato le caratteristiche dei diversi tipi di pannelli fotovoltaici, nella prossima sezione di questo modulo esamineremo più da vicino le proprietà elettriche di un pannello fotovoltaico. In primo luogo, vi sono alcune essenziali proprietà elettriche da tenere presente durante la selezione di un pannello fotovoltaico.

Queste proprietà sono: 
Tensione al punto di massima potenza, vale a dire la tensione dei pannelli fotovoltaici con un carico ottimale.

Poi abbiamo la corrente al punto di massima potenza - o Imp. Simile a Vmp, questa è la corrente dei pannelli con un carico ottimale. 

Successivamente, abbiamo la tensione senza carico - o Voc. Questa è la tensione quando i cavi non sono collegati.

Infine, abbiamo la corrente di cortocircuito - o Isc - vale a dire la corrente quando i cavi sono cortocircuitati.

In termini di collegamento elettrico dei pannelli fotovoltaici, tipicamente abbiamo collegamenti seriali o paralleli. Questi gruppi di pannelli fotovoltaici sono spesso chiamati “stringhe” o “batterie”. 

Come il nome suggerisce, è un gruppo di pannelli fotovoltaici collegati in serie, o stringa. Ogni pannello della stringa aumenta la tensione, contribuendo a una maggiore tensione di uscita complessiva. Quindi, se, per esempio, abbiamo una stringa di quattro pannelli, in cui ogni pannello eroga una potenza di 37 V, la tensione in uscita di ogni pannello nella stringa viene sommata. 

Complessivamente, questo significa che una stringa in serie composta da quattro pannelli può erogare una potenza di 148 V.

Queste stringhe possono anche essere collegate in parallelo, il secondo tipo di collegamento. Perché un collegamento in parallelo possa funzionare, ciascuna stringa deve avere la stessa tensione e corrente. Quando si collegano le stringhe in parallelo, ciascuna stringa contribuisce alla corrente in uscita totale della batteria; quindi, se quattro stringhe sono collegate in parallelo con una corrente in uscita di 8 A, la corrente in uscita complessiva sarà 32 A. 

Indipendentemente dal tipo di collegamento elettrico selezionato, è importante che i pannelli siano dimensionati e collegati in base alle specifiche del sistema elettrico. Diamo uno sguardo più da vicino.

Nel pompaggio solare, consigliamo generalmente di ottenere la tensione più alta possibile dall'impianto, entro i limiti del prodotto. Così facendo, si avranno prestazioni superiori e sarà possibile utilizzare cavi più sottili. Il cablaggio dei pannelli avviene in genere tramite connettori per cavi.

Una delle domande più frequenti che riceviamo per le stazioni di pompaggio solari, è se il cliente possa aggiungere i propri pannelli fotovoltaici da utilizzare per il dimensionamento del loro sistema nel Grundfos Product Center. La risposta è sì. Nella parte conclusiva di questo modulo, mostreremo come funziona. 

Quando si dimensiona la pompa nel Grundfos Product Center, si avrà la possibilità di selezionare i moduli di Grundfos o di aggiungere i propri pannelli fotovoltaici al programma di dimensionamento. 

Per aggiungere i propri pannelli nel Grundfos Product Center, basta avviare il processo di dimensionamento, trovare i moduli solari ed eseguire il calcolo. Qui, è possibile modificare tutte le informazioni rilevanti per il pannello specifico che si desidera creare. Al termine, chiudere ricordandosi di salvare le impostazioni facendo clic su OK. Il pannello solare verrà quindi aggiunto al programma di dimensionamento.

Inoltre, è possibile confrontare i risultati tra due diverse marche o dimensioni di un pannello fotovoltaico.

Selezionare semplicemente il modulo che si desidera confrontare nella seconda opzione del menu del modulo solare. Per vedere il risultato, avviare il dimensionamento.

E con questo abbiamo concluso la sezione sulle caratteristiche dei pannelli fotovoltaici. Ricapitoliamo ciò che abbiamo appreso.

Esistono due tipi di pannelli: cristallini e a film sottile. I cristallini offrono livelli di efficienza del 13-20%, mentre il film sottile del 6-8%.

Un circuito seriale è un gruppo di pannelli collegati in una stringa. Un circuito parallelo è quando più stringhe sono collegate in parallelo. 

Infine, ora è possibile aggiungere i propri pannelli al Grundfos Product Center, adattando così le specifiche di dimensionamento esattamente in base alle proprie esigenze.