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Come collegare correttamente i pannelli fotovoltaici?
I pannelli fotovoltaici di solito richiedono la creazione di un collegamento duraturo tra le singole celle, che da un lato aumenta l'efficienza del sistema e dall'altro riduce il rischio di guasti. Gli installatori hanno a disposizione due metodi per collegare i pannelli fotovoltaici: il collegamento in serie e il collegamento in parallelo. Ognuno di essi presenta vantaggi e svantaggi, poiché, nonostante alcune somiglianze, le loro caratteristiche operative differiscono notevolmente. Vediamo nel dettaglio tutte le soluzioni!
Collegamento in parallelo di pannelli fotovoltaici
Il collegamento in parallelo dei pannelli fotovoltaici è un metodo in cui tutti i terminali positivi dei pannelli sono collegati insieme, così come tutti i terminali negativi. Questo tipo di collegamento è utilizzato principalmente nei piccoli sistemi off-grid o nei micro-inverter. Questa connessione consente di mantenere la stessa tensione su ciascun pannello, caratteristica di un singolo modulo, ma la corrente dell'intero sistema aumenta sommando le correnti dei singoli pannelli. Questo è particolarmente utile nei sistemi in cui è richiesta una maggiore efficienza di corrente, come ad esempio negli impianti che alimentano grandi carichi o sono progettati per la ricarica rapida delle batterie (sistemi off-grid a corrente continua). Il collegamento in parallelo è utile anche in situazioni in cui i pannelli sono installati in condizioni di luce solare variabile.
Vantaggi del collegamento in parallelo dei pannelli fotovoltaici
1. Maggiore resistenza all'ombreggiamento dei singoli pannelli
In un collegamento in parallelo, ogni pannello funziona in modo indipendente, il che significa che l'ombreggiamento o il danneggiamento di uno di essi non influisce in modo significativo sulle prestazioni dell'intera installazione.
2. Espansione flessibile del sistema
Il collegamento in parallelo dei pannelli consente di aggiungere facilmente nuovi moduli a un impianto esistente senza dover riprogettare l'intera installazione. Ciò consente di aumentare gradualmente la potenza dell'impianto, adeguandolo al crescente fabbisogno energetico.
3. Stabilità della tensione
Poiché la tensione di un sistema in parallelo rimane costante e uguale a quella di un singolo pannello, è più facile gestire e controllare l'intero sistema. Una tensione stabile facilita inoltre la compatibilità con i sistemi energetici domestici e previene i problemi che possono derivare da una tensione più elevata.
Svantaggi del collegamento in parallelo dei pannelli fotovoltaici
1. Aumento del rischio di perdite di potenza
Nei sistemi in parallelo, dove la corrente di ogni pannello viene sommata, intensità di corrente più elevate possono portare a maggiori perdite di energia, soprattutto in installazioni con cavi più lunghi e di spessore insufficiente.
2. La necessità di ulteriori protezioni
Nei sistemi in parallelo, è importante utilizzare fusibili e limitatori di corrente appropriati per proteggere ciascun pannello da sovraccarichi e potenziali danni.
3. Complicazioni con la diversità del panel
Se si desidera collegare in parallelo diversi pannelli fotovoltaici, è necessario considerare la complessità di questo processo. Anche se, in teoria, ogni pannello funziona in modo indipendente, le differenze di caratteristiche possono influire sulle prestazioni complessive e sull'efficienza dell'impianto.
Collegamento in serie dei pannelli fotovoltaici
Il collegamento in serie dei pannelli fotovoltaici è quello più comunemente utilizzato negli impianti residenziali. In una connessione in serie, i moduli sono collegati in modo tale che il terminale positivo di un pannello sia collegato al terminale negativo del successivo. In questo modo, la tensione si somma, mentre la corrente rimane al livello di un singolo pannello. Questa soluzione è particolarmente vantaggiosa quando è richiesta una tensione più elevata, ad esempio negli impianti con un unico inverter o in quelli che devono trasmettere energia su lunghe distanze. Con una tensione più elevata, è possibile ridurre al minimo le perdite di energia che potrebbero verificarsi con una tensione più bassa e una corrente più elevata.
Vantaggi del collegamento in serie dei pannelli fotovoltaici
1. Maggiore efficienza del sistema
Nei sistemi in serie, la tensione di ciascun circuito viene aumentata, aumentando l'efficienza complessiva dell'impianto. Un inverter di stringa riceve una tensione continua di diverse centinaia di volt, consentendo una conversione più efficiente nella tensione alternata di 230 V, utilizzata nelle installazioni domestiche.
2. Riduzione delle perdite di energia
Nei collegamenti in serie, le perdite di energia associate alla trasmissione sono minori, in quanto vengono utilizzate sezioni di cavo più piccole. I cavi lunghi, spesso necessari nelle installazioni più grandi, generano minori perdite di energia a tensioni più elevate.
3. Riduzione dei costi dell'inverter
Nei sistemi in serie, un singolo inverter può gestire più moduli, rendendoli più economici. Non sono necessari costosi microinverter per ogni modulo, riducendo in modo significativo il costo complessivo dell'installazione.
Svantaggi del collegamento in serie dei pannelli fotovoltaici
1. Riduzione dell'efficienza in caso di ombreggiamento
Nei sistemi in serie, le prestazioni di un modulo influiscono sull'efficienza dell'intera stringa. Se un pannello è ombreggiato, sporco o danneggiato, le prestazioni dell'intera installazione diminuiscono, con conseguenti perdite energetiche significative.
2. Aumento del rischio di archi elettrici
Una tensione CC più elevata nelle installazioni in serie aumenta il rischio di archi elettrici, soprattutto in caso di errori di installazione, come l'uso improprio di connettori MC4 di produttori diversi o danni fisici ai cavi.
Collegamento in serie-parallelo dei pannelli fotovoltaici
A volte, per soddisfare specifici requisiti di installazione energetica, si utilizza un collegamento in serie-parallelo. I singoli gruppi di pannelli vengono prima collegati in serie per aumentare la tensione e poi collegati in parallelo, aumentando così la corrente dell'impianto ed eliminando i problemi di ombreggiamento in alcune zone. Questo tipo di collegamento è particolarmente utile quando è necessario adattare i parametri elettrici alle esigenze dell'inverter e quando l'impianto necessita di una maggiore flessibilità a causa delle diverse condizioni di irraggiamento solare nelle varie parti del sistema.
Schema di cablaggio del pannello fotovoltaico - È possibile collegare dispositivi con potenza e parametri diversi?
Lo schema di cablaggio dei pannelli fotovoltaici deve tenere conto di molti fattori tecnici, tra cui la potenza e i parametri elettrici dei singoli pannelli. In genere, collegare pannelli con potenza e parametri diversi non è consigliabile, in quanto può portare a problemi di efficienza e a potenziali danni al sistema.
Nel caso di un collegamento in serie di pannelli con parametri di corrente diversi, il flusso di corrente può diventare non ottimale, riducendo l'efficienza complessiva e accelerando l'usura dei componenti. Anche il collegamento in parallelo di pannelli con tensioni diverse è rischioso, in quanto può causare una distribuzione impropria della tensione.
Esiste tuttavia un'eccezione a questa regola con l'utilizzo di microinverter, che vengono installati singolarmente su ogni pannello o per il collegamento di due pannelli. Questa soluzione riduce al minimo gli effetti negativi delle differenze di prestazioni tra i pannelli, garantendo il funzionamento ottimale di ogni modulo indipendentemente dagli altri.
Conclusione
Come possiamo vedere, sia il collegamento in parallelo che quello in serie dei pannelli fotovoltaici hanno i loro pro e contro. Nonostante alcune differenze e somiglianze, entrambe le soluzioni facilitano la creazione di impianti a pannelli solari. Se, nonostante le informazioni di cui sopra, vi state ancora chiedendo se il collegamento in parallelo dei pannelli fotovoltaici sia migliore di quello in serie, non esitate a contattare gli specialisti che vi spiegheranno entrambi i metodi di collegamento dei pannelli fotovoltaici e ne chiariranno le caratteristiche nel vostro caso specifico.
FAQ:
1. Come collegare i pannelli fotovoltaici?
I pannelli fotovoltaici possono essere collegati in serie, in parallelo o in serie-parallelo, a seconda dei requisiti di tensione e corrente dell'impianto.
2. Che cos'è il collegamento in serie dei pannelli fotovoltaici?
Il collegamento in serie dei pannelli fotovoltaici consiste nel collegare il terminale positivo di un pannello al terminale negativo del successivo, aumentando così la tensione dell'impianto e mantenendo costante la corrente.
3. Che cos'è il collegamento in parallelo dei pannelli fotovoltaici?
Il collegamento in parallelo dei pannelli fotovoltaici prevede il collegamento di tutti i terminali positivi insieme e di tutti i terminali negativi insieme, il che aumenta la corrente mantenendo costante la tensione.