Calcolatore di dimensionamento fotovoltaico
Calcola la potenza in kWp di un impianto fotovoltaico dal consumo mensile, dalle ore di sole pieno e dalle perdite di sistema.
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Dimensionamento di un impianto fotovoltaico
Il dimensionamento di un impianto fotovoltaico è la determinazione della potenza di targa in kilowatt picco (kWp) necessaria per coprire un dato consumo elettrico, a partire dalla risorsa solare del sito e dalle perdite di sistema. Da questa potenza derivano il numero di moduli, la produzione annua attesa e il costo lordo di installazione.
Come funziona il calcolo
Il consumo elettrico viene convertito in una potenza di targa in corrente continua, tenendo conto delle ore di sole utili che il sito riceve e dell'energia persa in un impianto reale. Il consumo mensile viene riportato a un valore giornaliero medio, diviso per le ore di sole pieno al netto delle perdite, per ottenere la potenza richiesta.
Egiornaliero=365Emensile×12 Psys=PSH×(1−L/100)Egiornaliero N=⌈WpPsys×1000⌉ Eannuale=Psys×PSH×365×(1−L/100)PSH sono le ore di sole pieno per giorno, le perdite di sistema in percentuale e la potenza nominale di un modulo in watt. ⌈·⌉ è la funzione soffitto (arrotondamento per eccesso): una frazione di modulo richiede comunque un'unità intera. Il costo di installazione è .
Esempio di calcolo
Per un consumo di 300 kWh al mese, con 4,5 ore di sole pieno e perdite del 20 %, il consumo giornaliero è di circa 9,9 kWh. Dividendo per 4,5 ore e per il fattore di perdita 0,8 si ottiene una potenza di circa 2,7 kWp. Con moduli da 400 W servono 7 moduli, per una produzione annua di circa 3.600 kWh. A 1,5 €/W il costo lordo è di circa 4.100 €.
Ore di sole pieno per regione
Le ore di sole pieno (PSH) non coincidono con le ore di luce: sono il numero di ore al giorno equivalenti a un'irradianza piena di 1.000 W/m². Una giornata di 14 ore parzialmente nuvolosa può fornire solo 4 PSH di energia utile.
| Regione | PSH/giorno |
|---|---|
| Nord Italia (Milano, Torino) | 3,5 – 4,2 |
| Centro Italia (Roma, Firenze) | 4,5 – 5,0 |
| Sud Italia (Napoli, Bari) | 5,0 – 5,5 |
| Sicilia e Sardegna | 5,0 – 5,8 |
Per un valore preciso a livello comunale si possono usare il servizio PVGIS della Commissione europea o l'Atlante Italiano della Radiazione Solare dell'ENEA.
Perdite di sistema
Un valore del 20 % copre le perdite reali di un impianto residenziale tipico sull'intera vita utile:
- conversione dell'inverter: ~3–4 %
- resistenza del cablaggio in continua: ~2 %
- sporcizia e deposito di polvere: ~2–5 %
- temperatura dei moduli sopra i 25 °C di riferimento: ~3–10 % in estate
- mismatch fra moduli e ombreggiamenti: ~2–4 %
- degrado a lungo termine: ~0,5 % all'anno
Per un impianto nuovo e perfettamente orientato, il 14 % (default NREL PVWatts) è più ottimistico ma accettabile.
Incentivi e normativa
Il Conto Energia si è concluso, ma gli impianti su abitazioni esistenti possono beneficiare della detrazione fiscale IRPEF del 50 % (Bonus Ristrutturazioni) ripartita in dieci anni. L'energia immessa in rete è regolata dal meccanismo dello Scambio Sul Posto (SSP) gestito dal GSE, mentre l'adesione a una Comunità Energetica Rinnovabile (CER) consente di valorizzare l'energia condivisa. Il costo tipico di installazione chiavi in mano si attesta intorno a 1.200–1.800 €/kWp.
Domande frequenti (FAQ)
Cosa sono le ore di sole pieno?
Le ore di sole pieno (PSH) sono il numero di ore al giorno equivalenti a un'irradianza standard di 1.000 W/m². Non corrispondono alle ore di luce: una giornata serena di 12 ore con condizioni miste può fornire solo 5 PSH effettive. PVGIS e NASA POWER forniscono un valore puntuale per coordinate.
Perché sottrarre il 20 % di perdite?
Un impianto reale perde energia per: conversione DC→AC dell'inverter (~3–4 %), cavi DC (~2 %), sporcizia (~2–5 %), ombreggiamenti parziali, temperatura dei moduli sopra i 25 °C di riferimento (~3–10 % in estate), mismatch fra moduli e degrado. 14 % è il default PVWatts per impianti nuovi e ben orientati; 20 % è la media realistica per una residenza media sulla vita utile.
Quanti moduli ci stanno sul mio tetto?
Un modulo da 400 W misura circa 1,8 m × 1,1 m (~2 m²). Tolti i margini di sicurezza, le bocchette di ventilazione e le aree in ombra, una falda residenziale tipica ospita 10–25 moduli rivolti a sud. Quando il numero richiesto supera la superficie disponibile, le alternative sono moduli a maggiore potenza oppure un sistema ibrido con accumulo e integrazione dalla rete nei mesi invernali.
In quanto tempo l'impianto si ripaga?
Con un costo installato di circa 1,5 €/W e una tariffa elettrica di 0,25 €/kWh (valori 2024), con un autoconsumo ragionevole il ritorno avviene in 7–10 anni prima degli incentivi. Applicando la detrazione del 50 % o aderendo a una Comunità Energetica Rinnovabile (CER) si scende a 4–7 anni. La vita utile è di 25–30 anni, quindi il periodo restante è risparmio netto.
Disclaimer
Le stime sono al primo ordine e ipotizzano una falda rivolta a sud con poca ombra. Il dimensionamento reale dipende da orientamento, inclinazione, ombreggiamenti, irradiazione locale, vincoli di rete, regole di scambio sul posto e scelta di moduli e inverter. Prima dell'acquisto si consiglia di richiedere un preventivo a un installatore qualificato.
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