Rendimento dei pannelli fotovoltaici: Guida alla massima efficienza

Il rendimento dei pannelli fotovoltaici è un fattore fondamentale da considerare, quando si sta valutando il dimensionamento del proprio impianto.

Come saprai, i moduli dell’impianto fotovoltaico rappresentano il cuore pulsante dell’impianto, poichè sono loro gli artefici del processo che, dalla “cattura” dell’energia solare porta ad alimentare i tuoi elettrodomestici in maniera più ecologica e sostenibile.

La resa dell’impianto fotovoltaico nel suo complesso è condizionata in maniera importante dalla tipologia di pannelli scelti, che devono essere selezionati in base a diversi fattori, che vedremo in maniera approfondita nel corso di questo articolo.

Attraverso i paragrafi che stai per leggere, infatti, ti guideremo alla comprensione di tutte quelle variabili coinvolte nel rendimento pannelli solari, con l’obiettivo di farti raggiungere una buona conoscenza dell’argomento, che ti consentirà di valutare con cognizione di casua le varie opzioni che ti verranno proposte quando chiederai il tuo preventivo. 

Capiremo, innanzitutto, cosa intendiamo quando parliamo di rendimento dei pannelli fotovoltaici. Successivamente, comprenderemo meglio come il materiale e la tecnologia dei pannelli condiziona il loro rendimento.

Passeremo poi in rassegna tutte le variabili coinvolte nel rendimento dei pannelli solari fotovoltaici.

Infine, non mancheranno consigli e suggerimenti per scegliere con accuratezza i pannelli fotovoltaici che ti garantiranno la migliore efficienza sulla base delle tue esigenze.

Rendimento dei pannelli fotovoltaici: cos’è

Il rendimento dei pannelli fotovoltaici rappresenta un indicatore che è molto importante comprendere, per capire in maniera più concreta quanta energia produrrà il nostro impianto fotovoltaico. 

In parole semplici, questo valore, espresso attraverso una percentuale, indica la quantità di luce solare che il pannello riesce a convertire in elettricità.

Quando acquisti un pannello fotovoltaico, il produttore indica una potenza di picco, ossia una potenza calcolata in base a delle condizioni standard definite (STC, cioè Standard Test Condition), che sono:

• irraggiamento di 1000W/mq, 
• temperatura di 25°C 
• distribuzione spettrale 1,5.

Si tratta di un parametro di riferimento, che NON ti fornisce un dato reale e preciso sulla produzione effettiva del tuo impianto, ma ci permette di orientarci nella scelta del pannello più adatto alle nostre esigenze.

Dalla potenza di picco del pannello, puoi calcolare il suo rendimento applicando una formula molto semplice: 

Rendimento (%) = (Potenza di picco (W) / Superficie del pannello (mq) / 1000) * 100

Ad esempio:

Prendiamo  un pannello fotovoltaico con le seguenti caratteristiche:

• Dimensioni: 160 cm x 110 cm
• Potenza di picco: 330 W

Per calcolare il rendimento di questo pannello in condizioni STC, seguiamo la formula:

Rendimento (%) = (Potenza di picco (W) / Superficie del pannello (mq) / 1000) * 100

Calcolo della superficie del pannello: 1,60 m x 1,10 m = 1,76 mq

Quindi, applicando la formula:

Rendimento (%) = (330 W / 1,76 mq / 1000) * 100

Otteniamo che il Rendimento = 18,75%

Che cosa vuol dire questo valore?

Il pannello solare riesce a convertire il 18.75 dell’energia solare che riceve in elettricità.

Rendimento del pannello fotovoltaico e dimensionamento dell’impianto 

Dunque, il rendimento del pannello fotovoltaico è un parametro utile da valutare nella scelta dei pannelli fotovoltaici, perché ci dà un’informazione che diventa importante, se messa in relazione ad altre variabili, come l’irraggiamento, la temperatura, orientamento, inclinazione e spazio disponibile sul tetto, ci dice quanto produrrà il nostro impianto.

Per questo, il rendimento dei pannelli solari è strettamente correlato al corretto dimensionamento dell’impianto fotovoltaico, cioè a quanto potente dovrà essere l’intero impianto nel suo complesso per soddisfare appieno le tue esigenze, tenendo conto di tutte le variabili legate al sito di installazione.

In fase di preventivo, ti viene generalmente richiesta una stima del consumo annuo di elettricità.

Successivamente si procede con un sopralluogo sul tetto per valutare esposizione, orientamento, inclinazione e spazio disponbile.

Dall’analisi di tutte queste variabili, che includono anche il budget a tua disposizione, verrà stabilito quanto potente dovrà essere il tuo impianto per soddisfare le tue esigenze.

In base alla potenza dell’impianto, si stabilirà, tenendo conto dello spazio disponibile, quali pannelli fotovoltaici scegliere, basandosi sulla giusta potenza di picco e sulla loro capacità di garantire un certo rendimento fv.

Sta al consulente a cui affiderai l’installazione, il compito di stabilire quali soluzioni adottare, in termini di scelta dei componenti e di potenza nominale dell’impianto, per ottenere la migliore efficienza dell’impianto fotovoltaico.

Resa dei pannelli fotovoltaici: non è solo una questione di materiale

“Quindi, se compro i pannelli fotovoltaici più efficienti ottengo automaticamente il massimo dal mio impianto fotovoltaico?”.

La risposta è, come sempre: “Dipende”.

I fattori che influenzano il rendimento dei pannelli fotovoltaici e, di conseguenza, la resa dell’intero impianto, sono molteplici.

Li analizziamo accuratamente nei prossimi paragrafi.

Quali sono i fattori che influenzano il rendimento dei pannelli fotovoltaici?

Mediamente i pannelli fotovoltaici hanno un rendimento che può oscillare tra il 15 e il 22%, raggiungendo anche valori più alti, se si opta per pannelli fotovoltaici ad alta efficienza, che offrono prestazioni eccellenti a fronte di un costo più elevato.

La diversa resa dei pannelli solari dipende, in primis, dal materiale in cui sono realizzati e dalla tecnologia impiegata:

• Il silicio monocristallino offre un rendimento più elevato, grazie alla purezza dei cristalli di silicio, che convertono l’energia solare con maggiore efficacia, raggiungendo un valore compreso tra il 18 e il 22%. Questo si traduce in un minore spazio occupato.

• Il silicio policristallino ha un rendimento leggermente più basso, che si attesta intorno al 18%. Non si tratta di una soluzione svantaggiosa, poiché offre un buon compromesso tra rendimento e costo, poiché i costi di produzione di questi pannelli sono più bassi e, dunque, anche il prezzo di vendita è più conveniente rispetto ai pannelli monocristallini.

• I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo, invece, offrono un rendimento compreso tra il 6  e il 10%. Risultano, sì, più economici, ma sono meno vantaggiosi in termini di rendimento fotovoltaico. Si adattano, infatti, ad installazioni in cui la resa energetica è secondaria rispetto agli aspetti estetici, dal momento che questa soluzione offre una maggiore versatilità per installazioni complesse dal punto di vista architettonico o che richiedono particolare leggerezza, per non sovraccaricare la struttura su cui vengono disposti.

I fattori ambientali che influenzano il rendimento del pannello fotovoltaico

Nel rendimento dell’impianto fotovoltaico, come abbiamo già accennato, è necessario valutare anche fattori di natura ambientale, cioè tenere in considerazione tutte quelle variabili che non possiamo modificare a nostro piacimento, poiché dipendono dalle condizioni ambientali, geografiche e metereologiche del sito di installazione.

Questi fattori sono:

• L’irraggiamento
• l’inclinazione dei pannelli fotovoltaici, 
• l’orientamento del tetto
• la presenza o meno di ombreggiamenti;
• la temperatura

Ti spieghiamo meglio tutti i punti nei paragrafi che seguono.

Resa del pannello fotovoltaico: come è influenzata da irraggiamento e la latitudine 

L’energia solare non è distribuita uniformemente sul territorio italiano. Le regioni meridionali e insulari, baciate dal sole per un maggior numero di ore all’anno, godono di un irraggiamento solare decisamente superiore rispetto alle zone settentrionali.

Questa differenza climatica si traduce in un impatto significativo sulla produzione giornaliera degli impianti fotovoltaici. Nelle aree del Sud e delle isole, infatti, si possono raggiungere livelli medi di 1400-1500 kWh annui, con picchi che superano addirittura i 2000 kWh/anno in zone particolarmente favorevoli. Al contrario, al Nord la produzione annuale si aggira mediamente intorno ai 1000-1300 kWh.

Ma come possiamo stimare con precisione il rendimento del nostro impianto fotovoltaico in base alla zona di installazione?

Attraverso strumenti online come PGVIS, messo a punto dall’Unione Europea puoi di calcolare la quantità di energia che il tuo impianto fotovoltaico può produrre nella tua specifica zona geografica, fornendo una stima precisa e personalizzata.

Se non hai ancora tutte le informazioni richieste dal tool, perché sei ancora nella fase esplorativa, ti consigliamo vivamente di leggere questo breve articolo dove calcoliamo insieme la produzione di energia fotovoltaica di un impianto da 6 kW.

Come la temperatura influenza la resa del pannello fotovoltaico

Dal momento che i pannelli fotovoltaici funzionano proprio grazie all’energia solare, un pensiero immediato potrebbe essere quello di pensare che all’aumentare della temperatura aumenti idealmente anche il rendimento dei pannelli solari.
In realtà, è un po’ più complicato di così. Ora vediamo perché.

All’aumentare della temperatura, il rendimento di un pannello fotovoltaico diminuisce. Questo perché il calore aumenta l’agitazione termica degli elettroni all’interno del silicio, il materiale semiconduttore che compone le celle fotovoltaiche. Questo fenomeno rende più difficile per gli elettroni generati dalla luce solare fluire verso gli elettrodi e produrre elettricità.

La perdita di efficienza con la temperatura è un fenomeno tipico di tutti i semiconduttori: per i pannelli fotovoltaici, la diminuzione del rendimento può essere significativa, con una media dello 0,5% per ogni grado Celsius di aumento della temperatura.

La temperatura ideale per avere un rendimento ottimale dei pannelli fotovoltaici si attesta intorno ai 25 gradi.

Tuttavia, sono diversi i fattori che possono influenzare l’impatto della temperatura sul rendimento:

• La tecnologia del pannello: i pannelli in silicio monocristallino sono generalmente meno sensibili alle variazioni di temperatura rispetto a quelli in silicio policristallino o amorfo.
• La qualità del pannello: pannelli di alta qualità con minor impurità del silicio tendono ad avere una minore perdita di rendimento con l’aumento della temperatura.
• La ventolazione: una buona ventilazione dei pannelli aiuta a dissipare il calore e a ridurre l’impatto della temperatura sul rendimento.

La buona notizia?

Affidandoti a chi ne sa e scegliendo la tecnologia e l’installazione adeguate, è possibile minimizzare l’impatto del calore e massimizzare la produzione di energia elettrica anche durante i mesi estivi più caldi.

Come l’orientamento e l’inclinazione influenzano il rendimento dei pannelli solari

I pannelli solari sono come dei piccoli raccoglitori di luce solare: più luce ricevono, più energia producono. 

Ma la quantità di luce che ricevono dipende da due fattori cruciali: l’orientamento e l’inclinazione.

Orientati verso il sole per massimizzare l’assorbimento

L’orientamento ideale è verso sud, dove il sole batte per più tempo durante l’anno. Se questo non è possibile, un orientamento verso sud-ovest o sud-est è comunque accettabile.

Inclinati per seguire il movimento stagionale del sole

Il sole non è sempre allo stesso punto nel cielo: in estate è più alto, in inverno più basso. Per questo, l’inclinazione dei pannelli deve essere regolata per seguire il movimento stagionale del sole.

• Inclinazione invernale: circa 60°. In questo modo, i pannelli ricevono più luce diretta anche quando il sole è basso nel cielo.
• Inclinazione estiva: circa 30°. Con il sole più alto, un’inclinazione minore permette di evitare il surriscaldamento e di ottimizzare la produzione.

Attenzione agli ostacoli: le ombreggiature penalizzano il rendimento solare

Alberi, edifici o altri ostacoli possono creare zone d’ombra che riducono drasticamente l’efficienza dei pannelli.

Pertanto, i pannelli solari devono essere installati in un’area libera da ostacoli per massimizzare la loro esposizione al sole.

Quando richiedi il preventivo fotovoltaico, la prassi prevede un sopralluogo sul tuo tetto, proprio per verificare esposizione, inclinazione, orientamento e presenza di ombreggiamenti che potrebbero penalizzare il rendimento dei pannelli solari fotovoltaici.

Pannelli solari: il rendimento dipende anche dalla qualità dei componenti dell’impianto

Il rendimento dei pannelli fotovoltaici non dipende solo dalla qualità del materiale con cui sono costruiti o dalle condizioni ambientali in cui vengono installati.

In realtà, ai fini di un buon rendimento complessivo dell’intero impianto, è importantissimo considerare anche la qualità di tutti i componenti.

Ad esempio, l’inverter.

L’inverter rappresenta un componente fondamentale per il corretto funzionamento di un impianto fotovoltaico. La sua importanza risiede nella capacità di trasformare l’energia continua prodotta dai pannelli solari in corrente alternata, utilizzabile per alimentare le nostre abitazioni o immettere l’eccedenza in rete.

Oltre alla funzione primaria di conversione, l’inverter svolge un ruolo chiave nell’ottimizzazione del rendimento dell’impianto. Attraverso sofisticati algoritmi, massimizza la produzione di energia elettrica adeguandosi alle fluttuazioni di irraggiamento e temperatura.

Inoltre, l’inverter garantisce la sicurezza dell’impianto monitorando costantemente i parametri elettrici e intervenendo in caso di anomalie. Integra dispositivi di protezione contro sovraccarichi, cortocircuiti e fulmini, tutelando l’integrità dei pannelli e dell’intera struttura.

La scelta di un inverter adeguato e di componenti di buona qualità, quindi, è cruciale per il successo e una buona resa dell’impianto fotovoltaico. 

Il consiglio è sempre quello di affidarti a consulenti professionisti, in grado di guidarti nella scelta, tenendo in considerazione le tue esigenze specifiche.

Resa dei pannelli fotovoltaici: come scegliere la soluzione vincente

A questo punto, sarà nata spontanea la domanda: “Ma come faccio a selezionare i pannelli fotovoltaici che garantiscono il miglior rendimento dell’impianto?”

Valuta l’efficienza del pannello fotovoltaico

Il mercato offre una scelta vastissima di soluzioni, che si adattano a diverse esigenze energetiche e di budget. Presumibilmente nella tua scelta sarai assistito da un consulente esperto, che ti indicherà più opzioni, presentando vantaggi e svantaggi di ciascuna.

Quello che è importante capire, quando ti viene proposta una soluzione, è il concetto di efficienza del pannello solare: quel numerino, espresso in percentuale, che indica la quantità di energia solare trasformata in energia utilizzabile.

Abbiamo già visto come questo valore cambi in base al materiale e alla tecnologia dei pannelli. 

Ricorda che questo valore ti indica indirettamente anche lo spazio occupato dal pannello fotovoltaico, poiché maggiore è il rendimento, minore sarà lo spazio che ti occorrerà per ottenere la stessa potenza complessiva.

In altre parole, valuta la soluzione migliore tenendo conto delle tue esigenze energetiche, ma anche dello spazio disponibile: se hai un tetto piccolo, dovrai necessariamente optare per pannelli fotovoltaici più efficienti e performanti, al fine di ottimizzare lo spazio disponibile.

Resa del pannello fotovoltaico: considera il fattore durata

Non parliamo solo in termini di energia elettrica prodotta, ma anche in termini di durata.

Se vogliamo estendere il concetto di rendimento, facendo riferimento all’investimento che dovrai sostenere per l’installazione del tuo impianto, è bene considerare anche la durata dei pannelli.

Se ci pensi, componenti duraturi, sicuri e garantiti ti permettono di estendere a lungo la resa del tuo impianto.

Considera anche che ogni anno un pannello fotovoltaico perde mediamente lo 0,5% della sua efficienza.

La buona notizia, però, è che se scegli pannelli fotovoltaici di buona qualità, sei sicuro per i primi 25 anni: un tempo considerevole, che ti dà tutto l’agio di ottenere un buon rientro dell’investimento.

Non sottovalutare, quindi, le garanzie e le certificazioni di qualità: affidati a marchi leader nel settore e sfrutta al massimo il web per leggere opinioni e recensioni, utili a capire meglio cosa stai acquistando,

Probabilmente dovrai investire un budget più alto, ma il costo ti ritornerà in termini di sicurezza e affidabilità dell’impianto, garantendoti una resa ottimale a lungo.

Rendimento dei pannelli fotovoltaici: perché puntare al meglio conviene?

Se punti all’alto rendimento dell’impianto fotovoltaico, stai compiendo simultaneamente due azioni importanti: da un lato, stai facendo una scelta che sempre di più verso il rispetto degli equilibri ambientali e della salute del Pianeta, dall’altro stai creando le condizioni concrete per garantirti un reale risparmio economico, che ti farà ottenere un rientro dell’investimento in tempi rapidi.

 Scopriamo insieme i benefici tangibili che derivano da questa scelta lungimirante:

Impianto fotovoltaico dal rendimento ottimale = Massimizzazione del risparmio energetico

Un impianto fotovoltaico ad alto rendimento, grazie alla sua efficiente conversione dell’energia solare in elettrica, permette di generare una maggiore quantità di energia pulita. Questo si traduce in un minor consumo di energia dalla rete elettrica e, di conseguenza, in bollette più snelle e un risparmio economico concreto.

Insomma, la produzione di un impianto ad alto rendimento può coprire un fabbisogno energetico più ampio, alimentando non solo le utenze domestiche ma anche elettrodomestici ad alto consumo o sistemi di riscaldamento e raffrescamento.

Senza contare, la possibilità di immettere l’energia elettrica in rete, sfruttando meccanismi di incentivo come Lo Scambio sul Posto e il Ritiro Dedicato, che offrono un compenso economico per i kWh di energia dati alla rete, facendoti ottenere, nel primo caso, un credito da scalare dai tuoi consumi in bolletta, nel secondo, un vero e proprio corrispettivo in denaro, come se fossi un autentico venditore di energia elettrica.

Un buon rendimento fotovoltaico ti assicura un rientro dell’investimento accelerato

L’elevata produzione di energia di un impianto fotovoltaico ad alto rendimento permette di ammortizzare l’investimento iniziale in un tempo minore rispetto a un impianto tradizionale.

Questo significa che i benefici economici, in termini di risparmio sulle bollette e di riduzione del consumo di energia elettrica da fonti fossili, si concretizzano più rapidamente, rendendo l’investimento ancora più vantaggioso.

Dunque, non ha senso risparmiare a tutti i costi, penalizzando la qualità di componenti fondamentali come pannelli fotovoltaici e inverter.

Puntare al miglior rendimento degli impianti fotovoltaici rappresenta un contributo concreto alla tutela dell’ambiente

Probabilmente la prima cosa a cui si pensa è il risparmio economico, ma anche il risparmio ambientale ha la sua importanza.

Scegliere un impianto fotovoltaico ad alto rendimento significa ridurre significativamente e realmente l’impatto ambientale della propria abitazione.

Insomma, se produci autonomamente la tua energia elettrica da fonti rinnovabili e ti rendi massimamente autonomo, prelevando sempre meno dalla rete nazionale, stai facendo un passo concreto – e più lungo! – verso un futuro più sostenibile e rispettoso dell’ambiente, contrastando i cambiamenti climatici e preservando le risorse del pianeta per le generazioni future.

La sensazione di essere artefici e parte attiva di un processo così importante e necessario è davvero impagabile: l’investimento rientra anche in termini di valori e senso di partecipazione!

Considera anche l’aumento del valore dell’immobile

Un impianto fotovoltaico ad alto rendimento rappresenta un valore aggiunto per l’immobile in cui è installato.

Infatti, installare un impianto fotovoltaico aumenta il Valore Verde del tuo immobile (Green Value), cioè il valore aggiunto determinato dell’efficienza energetica dell’abitazione. Pensa che con un impianto di potenza superiore a 3 kW puoi aumentare idealmente il valore catastale dell’abitazione fino al 15%.

Insomma, come hai potuto constatare, se hai letto fin qui, il rendimento dei pannelli fotovoltaici è un valore molto importante da considerare, per garantirti il massimo risparmio, la massima efficienza e la massima soddisfazione energetica.

E, sì, ha assolutamente senso spendere un po’ in più, per garantirsi una soluzione davvero performante, se si ragiona in ottica di medio e lungo periodo.