PV‑String: come pianificare correttamente le corde per il tuo sistema solare

La progettazione di un impianto fotovoltaico non inizia con l'inverter e non termina con il numero di moduli. La pianificazione delle stringhe determina se il sistema funziona in modo efficiente o se si tratta di un potenziale inutilizzato. Qui potete scoprire cosa c'è dietro la cosiddetta stringa fotovoltaica e perché non è solo un dettaglio tecnico.

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Cos'è una stringa fotovoltaica?

Una stringa fotovoltaica è un circuito in serie di diversi moduli solari, che insieme generano una tensione elettrica e sono collegati a un inverter. Tutti i moduli di una stringa funzionano come un circuito. La tensione dei moduli viene sommata mentre la corrente rimane la stessa. La corretta pianificazione delle stringhe è fondamentale per l'efficienza e la sicurezza di un impianto fotovoltaico.

Perché una corretta pianificazione delle stringhe è così importante?

La corretta pianificazione delle stringhe è fondamentale affinché l'impianto fotovoltaico funzioni in modo efficiente e non causi perdite di energia. I moduli collegati in modo errato o orientati in modo non uniforme possono ridurre le prestazioni dell'intera stringa. Nella pianificazione devono essere presi in considerazione anche gli inverter, la sezione trasversale dei cavi e l'ombreggiatura. Una pianificazione delle stringhe ben congegnata garantisce la resa, la longevità e la sicurezza operativa dell'impianto fotovoltaico.

Quante stringhe per impianto fotovoltaico?

Il numero di stringhe per impianto fotovoltaico dipende dalle dimensioni del sistema, dall'orientamento del tetto e dall'inverter. Di solito vengono utilizzate da due a quattro stringhe, ma anche di più per i sistemi più grandi. Di solito è utile disporre di una stringa separata per ogni area o orientamento del tetto in modo da evitare perdite di rendimento dovute all'ombreggiamento o ai diversi livelli di radiazione. Il numero esatto viene determinato individualmente durante la pianificazione del sistema.

Quanti moduli per stringa?

Il numero di moduli per stringa dipende dalla tensione del modulo, dal design dell'inverter e dalla temperatura. In pratica, una stringa fotovoltaica di solito è composta da 8 a 15 moduli. È importante che la tensione totale del sistema non superi la tensione di ingresso massima dell'inverter. È necessario utilizzare stringhe separate per i diversi orientamenti del tetto per evitare perdite di prestazioni.

Inverter e MPPT: come sono correlati alle stringhe fotovoltaiche?

inverter converte la corrente continua delle stringhe fotovoltaiche in corrente alternata utilizzabile. L'MPPT (Maximum Power Point Tracker) integrato sfrutta in modo ottimale ogni stringa impostando continuamente la tensione e l'amperaggio ideali. È necessario utilizzare una stringa separata per ogni tracker MPP, soprattutto quando ci sono diversi orientamenti o ombreggiature. In questo modo, l'impianto raggiunge i massimi rendimenti ed evita perdite di prestazioni.

Perché 2 stringhe per MPPT?

Sono possibili due stringhe per MPPT se entrambe hanno esattamente le stesse proprietà elettriche. Ciò significa: stessi tipi di modulo, stesso numero, stesso orientamento e stessa situazione di ombreggiatura. Solo allora l'MPPT può determinare lo stesso punto di lavoro ottimale per entrambe le stringhe. Se le stringhe sono diverse, l'MPPT non riesce a trovare un punto in comune: ciò comporta una perdita di entrate. Se le condizioni sono diverse, ogni stringa dovrebbe ricevere il proprio MPPT.

Aspetti tecnici dell'interconnessione e del cablaggio

I moduli fotovoltaici sono collegati a stringhe in serie, con la somma delle tensioni dei singoli moduli. Tutti i moduli di una stringa devono essere costruiti in modo identico e avere lo stesso orientamento. Il cablaggio viene eseguito con cavi solari resistenti ai raggi UV, generalmente con una sezione trasversale di 4 mm² o 6 mm². La lunghezza del cavo deve essere mantenuta il più corta possibile per evitare perdite.

Le linee di stringa portano alla scatola di giunzione del generatore o direttamente all'inverter. Qui gli interruttori automatici DC e la protezione contro le sovratensioni sono obbligatori. È importante che la tensione massima del sistema non venga superata, soprattutto a basse temperature esterne, poiché la tensione a circuito aperto aumenta. Un cablaggio difettoso può causare perdite di alimentazione, rischio di incendio o danni all'inverter.

Sfide e fonti di errore con le stringhe

Una delle maggiori sfide con le stringhe fotovoltaiche è l'ombreggiatura parziale. Anche un solo modulo ombreggiato riduce le prestazioni dell'intera stringa. Orientamenti o inclinazioni diversi all'interno di una stringa comportano anche perdite di mancata corrispondenza.

Altre fonti di errore includono cavi troppo lunghi, sezioni trasversali errate, tipi di modulo incompatibili o inverter di dimensioni insufficienti. Inoltre, il superamento della tensione consentita del sistema quando fa freddo può danneggiare il sistema. Anche prese difettose, mancanza di protezione contro le sovratensioni o tecnologia di connessione scadente possono ridurre i rendimenti o causare rischi per la sicurezza. Un'attenta pianificazione e un'esecuzione professionale sono quindi essenziali.

Suggerimenti per la pianificazione e l'esecuzione delle stringhe

Le stringhe devono essere pianificate con cura ed eseguite in modo professionale in modo che l'impianto fotovoltaico funzioni in modo efficiente a lungo termine. I seguenti suggerimenti vi aiuteranno a evitare gli errori tipici e a ottimizzare il rendimento:

• Seleziona lo stesso orientamento e inclinazione: I moduli in una stringa devono essere orientati e inclinati in modo identico. Le differenze comportano amperaggi disuguali e riducono le prestazioni.
• Collega solo moduli identici: Utilizza solo moduli con la stessa potenza, tensione e amperaggio all'interno di una stringa. La mancata corrispondenza riduce l'efficienza complessiva.
• Evita assolutamente l'ombreggiatura: Anche lievi ombre su un modulo possono ridurre significativamente la resa dell'intera stringa. Pertanto, pianifica le stringhe in zone prive di ombre.
• Regola la lunghezza della stringa sull'inverter: Prestare attenzione alla tensione minima e massima dell'inverter. Soprattutto a basse temperature, la tensione a circuito aperto non deve essere superata.
• Utilizzare le sezioni trasversali dei cavi adeguate: La sezione trasversale del cavo deve corrispondere alla lunghezza e all'amperaggio del cavo. I cavi troppo sottili causano perdite e possono surriscaldarsi.
• Integrare protezione contro le sovratensioni e interruttore automatico: Ogni corda deve essere protetta per evitare danni in caso di fulmini o correnti di guasto. I sezionatori facilitano la manutenzione e la riparazione.
• Documentazione e marcatura delle stringhe: Una documentazione chiara della struttura delle stringhe aiuta nella successiva risoluzione dei problemi e nella manutenzione. I sistemi di monitoraggio traggono vantaggio anche da un'allocazione chiara.

conclusione

La corretta pianificazione delle stringhe fotovoltaiche è fondamentale per la resa, la sicurezza e la durata di un impianto fotovoltaico. I proprietari di abitazione dovrebbero prestare attenzione a moduli identici, alla lunghezza delle corde appropriata e all'orientamento ottimale. L'ombreggiatura e la mancata corrispondenza possono essere evitati utilizzando stringhe separate e più MPPT. Il cablaggio deve inoltre essere eseguito in modo professionale e conforme agli standard. Se si presta attenzione a questi punti, si ottiene il massimo dal proprio impianto fotovoltaico.

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