Come costruirne uno tuo

Se vuoi cimentarti con l'energia solare fai-da-te, un piccolo sistema off-grid è più sicuro e più facile da installare rispetto a un sistema solare completo sul tetto. Nella maggior parte dei luoghi, l’installazione e il collegamento di un sistema solare alla rete richiedono licenze o certificazioni professionali. E, come abbiamo spiegato nel nostro articolo precedente, molti stati vietano ai residenti di collegare un sistema fai-da-te alla rete elettrica. Ma costruire un piccolo sistema off-grid può essere sorprendentemente semplice. Tutto ciò di cui hai bisogno sono alcuni semplici calcoli e conoscenze elettriche di base.

Esaminiamo come pianificare, progettare e installare un sistema di energia solare off-grid.

Prima di parlare dell'installazione, ecco un elenco delle attrezzature e degli strumenti di cui avrai bisogno:

Progettare un sistema di energia solare significa determinare la dimensione del sistema di cui hai bisogno. Questa dimensione dipende principalmente dal fabbisogno elettrico totale di tutti gli apparecchi che il sistema alimenterà.

Per fare ciò, elenca tutti i tuoi elettrodomestici e il loro consumo di energia (orario) ed energetico (giornaliero). La potenza nominale di ciascun apparecchio è espressa in watt (W) e spesso è indicata sull'apparecchio. Puoi anche utilizzare strumenti online per scoprire il consumo energetico dei tuoi elettrodomestici.

Calcolare il consumo energetico moltiplicando il consumo energetico per le ore di utilizzo. Una volta che conosci la potenza nominale di tutti gli apparecchi che intendi utilizzare con l'energia solare, crea una tabella con i valori di potenza ed energia.

Ecco una tabella di esempio. Tieni presente che i valori nell'ultima colonna sono i prodotti delle due colonne precedenti (watt e ore).

La tabella sopra indica che in qualsiasi momento della giornata, la potenza massima assorbita dai pannelli solari è 470 W e che l'energia totale consumata in un ciclo di 24 ore è 2.740 Wh, o 2,74 kilowattora (kWh). Vediamo come utilizzare questi numeri per calcolare la dimensione di pannelli solari, inverter e batteria. Iniziamo dalla batteria.

Per dimensionare i tuoi pannelli solari, inizia scoprendo le ore di luce solare medie nella tua posizione. Puoi trovare le ore di luce solare giornaliere per qualsiasi luogo da una delle tante fonti su Internet. Una volta ottenuto quel numero, di seguito è riportato il semplice calcolo per scoprire la dimensione del pannello solare.

Energia totale richiesta (Wh) ÷ ore di luce solare giornaliera (h) = dimensione del pannello solare (W)

Supponendo che la posizione nell'esempio sopra riceva circa 4,5 ore di luce solare al giorno, abbiamo:

2.740 Wh ÷ 4,5 h = pannelli da 608 W

Anche in questo caso, con un certo margine di sicurezza, possiamo utilizzare due pannelli solari da 350 watt. Questi due pannelli saranno collegati in serie come mostrato di seguito.

La maggior parte delle aziende ora offre batterie specificate in Wh o kWh. Per il profilo di carico del nostro esempio sopra, la batteria dovrebbe essere in grado di immagazzinare un minimo di 2,74 kWh. Aggiungendo a questo un certo margine di sicurezza, possiamo utilizzare una batteria affidabile da 3 kWh.

La selezione di un controller di carica è simile. Cercare un regolatore di carica con una tensione nominale che corrisponda alla tensione del pannello e della batteria (ad esempio, 12 V). Controllare le specifiche del controller per garantire che la sua capacità di corrente sia superiore alla corrente nominale dei pannelli solari (ad esempio, utilizzare un controller da 20 A per pannelli solari da 11 A).

La scelta dell'inverter dipende dalla potenza nominale della batteria e del pannello solare. Scegli un inverter con una potenza leggermente superiore a quella dei tuoi pannelli. Nell'esempio sopra abbiamo pannelli da 750 W e possiamo utilizzare un inverter da 1.000 W.

Successivamente, assicurarsi che la tensione di ingresso FV dell'inverter corrisponda alla tensione del pannello solare (ad esempio, 36 V) e che la tensione di ingresso della batteria corrisponda alla tensione nominale della batteria (ad esempio, 12 V).

Puoi acquistare un inverter con porte integrate e collegare i tuoi apparecchi direttamente all'inverter, per facilità d'uso.

Per i sistemi piccoli come quello che stiamo progettando, la dimensione dei cavi non è un grosso problema. Puoi scegliere di utilizzare un cavo generale da 4 mm per tutte le connessioni.

Per i sistemi più grandi, le dimensioni corrette dei cavi sono essenziali per garantire prestazioni sicure e ottimali. In tal caso, assicurati di utilizzare una guida alle dimensioni dei cavi online.

A questo punto avrai tutta l'attrezzatura delle dimensioni corrette. Questo ti porta al passaggio finale: l'installazione. Installare un impianto fotovoltaico non è complicato. La maggior parte delle apparecchiature moderne è dotata di porte e connettori già pronti, quindi è facile collegare i componenti.