1) Analisi Pre-Dimensionamento: Budget, Superficie E Fattibilità
Il dimensionamento di un impianto fotovoltaico domestico è un’operazione apparentemente semplice, ma che nasconde molte variabili tecniche ed economiche da valutare con attenzione. In particolare, nel caso di impianti connessi alla rete, il processo è semplificato grazie alla possibilità di cedere alla rete l’energia prodotta in eccesso rispetto all’autoconsumo, ricevendone in cambio un corrispettivo (oggi sotto forma di autoconsumo con rimborso, tramite il servizio di autoconsumo diffuso promosso dal GSE, che ha sostituito lo “scambio sul posto”, ormai non più attivo per i nuovi impianti).
Il primo passo nella progettazione è un’analisi della disponibilità economica: quanto voglio (o posso) investire? A oggi, il costo di un impianto chiavi in mano oscilla tra i 1.300 e i 1.800 €/kW installato per impianti domestici, con variazioni legate alla tecnologia dei pannelli (monocristallini ad alta efficienza, bifacciali, etc.) e alla complessità dell’intervento (tetto inclinato, tetto piano, integrazione architettonica, etc.).
La seconda fase consiste nel valutare la superficie disponibile. Un impianto fotovoltaico richiede spazio esposto al sole, preferibilmente orientato a sud o con un’inclinazione compresa fra 25° e 35°. Per fare una stima:
Su un tetto inclinato orientato a sud, servono circa 7-8 m² per ogni kW di potenza nominale;
Su un tetto piano, il fabbisogno sale a circa 15-20 m²/kW, a causa della necessità di distanziare i moduli per evitare ombreggiamenti reciproci.
Nel caso in cui il tetto non sia sufficiente, si possono valutare altre soluzioni come pensiline fotovoltaiche, tettoie per parcheggi o pareti verticali. Naturalmente, minore è la disponibilità di spazio, maggiore dovrà essere l’efficienza dei moduli scelti (fino a 400-500 Wp ciascuno).
Infine, va valutato il livello di irraggiamento solare locale (espresso in kWh/m²/anno), che incide direttamente sulla produttività dell’impianto. In Italia, l’irraggiamento varia significativamente da nord a sud, con valori compresi fra 1.100 e 1.600 kWh/m²/anno.
2) Calcolo Del Numero Di Pannelli Fotovoltaici Necessari
Il numero di pannelli fotovoltaici da installare dipende dal fabbisogno energetico dell’utenza e dalla potenza nominale di ciascun modulo. Per calcolarlo correttamente bisogna partire dal consumo annuo di energia elettrica, reperibile dalle bollette. Basta sommare i consumi (in kWh) di 12 mesi consecutivi per ottenere il fabbisogno annuo, quindi dividerlo per 365 per stimare il consumo medio giornaliero.
Facciamo un esempio pratico:
Consumo annuo = 3.300 kWh
Consumo giornaliero medio ≈ 9 kWh/giorno
A questo punto, è necessario stimare la producibilità dell’impianto nella propria zona, che dipende dal clima e dall’efficienza del sistema. In linea di massima:
Al Nord Italia, un impianto da 1 kWp produce 1.000–1.100 kWh/anno
Al Centro: 1.200–1.300 kWh/anno
Al Sud: 1.400–1.600 kWh/anno
Nel nostro esempio, se ci troviamo a Bologna (Centro-Nord), stimiamo una producibilità di circa 1.200 kWh/anno per ogni kW installato. Quindi:
A questo punto, se si scelgono moduli da 370 Wp, il numero di pannelli sarà:
2.750 / 370 ≈ 7,4 → 8 moduli
Ovviamente, è buona norma prevedere un piccolo margine in più per compensare le perdite di sistema, gli ombreggiamenti occasionali e il calo di rendimento dei moduli nel tempo (degradazione annuale di circa lo 0,5-0,6%).
3) La Producibilità Di Un Sistema Fotovoltaico
La producibilità di un impianto fotovoltaico è la quantità di energia che riesce a generare in un determinato periodo di tempo, in genere un anno. Essa dipende da variabili ambientali, tecniche e progettuali. I principali fattori sono:
Irraggiamento solare: dipende dalla latitudine, dall’altitudine, dall’inclinazione e dall’orientamento del tetto. Più il pannello è perpendicolare ai raggi del sole, maggiore sarà l’energia prodotta.
Ombreggiamenti: anche parziali, riducono drasticamente la produzione, soprattutto se i pannelli sono collegati in serie. L’uso di ottimizzatori o microinverter può mitigare il problema.
Efficienza dell’impianto: ogni componente (inverter, cablaggi, connettori) introduce perdite. L’efficienza complessiva media di un impianto moderno è attorno all’80-85%.
Invecchiamento dei moduli: i pannelli fotovoltaici perdono capacità produttiva col passare degli anni. Le garanzie dei produttori indicano tipicamente una perdita non superiore al 20% dopo 25 anni.
Un buon dimensionamento deve tenere conto di queste perdite. Esistono software specializzati (come PV*Sol, PVSyst, Sunny Design, etc.) che permettono di fare simulazioni precise, ma anche Google offre uno strumento gratuito chiamato Project Sunroof (attualmente solo per gli USA) per valutare il potenziale solare di un tetto.
Come indicazione generale:
Questi valori presuppongono un’installazione con inclinazione ottimale (30-35°), orientamento a sud e assenza di ombreggiamenti. Piccole deviazioni non incidono in modo drammatico, ma orientamenti completamente opposti (est-ovest) o inclinazioni molto ridotte (tetti piani) comportano perdite fino al 20-25%.
4) Un Metodo Alternativo Di Calcolo: Ore Di Sole Equivalenti
Un secondo metodo di stima – meno preciso ma intuitivo – consiste nel partire dal consumo medio giornaliero e dividerlo per le ore equivalenti di sole nella propria zona. Queste non sono le ore effettive di luce solare, ma una media ponderata che considera solo l’irraggiamento utile alla produzione.
Supponiamo che il nostro consumo giornaliero sia di 13,5 kWh, e che nella nostra zona siano disponibili in media 4,5 ore di sole equivalente al giorno. Allora:
Potenza richiesta = 13,5 kWh / 4,5 h = 3 kW
Se si utilizzano moduli da 200 Wp:
3.000 W / 200 W = 15 pannelli
Naturalmente, questa stima non tiene conto delle perdite di sistema, della stagione, né di eventuali ombreggiamenti, ma è comunque utile per farsi un’idea di massima.
Per aumentare la precisione si può:
Moltiplicare il numero ottenuto per un coefficiente di perdita del sistema (tipicamente 1,15–1,2)
Verificare i dati reali di produzione forniti dal portale del GSE per impianti simili già in esercizio
Questa metodologia è utile in fase di pre-analisi o quando si vuole confrontare rapidamente il dimensionamento di più soluzioni (ad es. tetto inclinato contro tetto piano, orientamento est vs sud-ovest, etc.).
5) Il Dimensionamento Dell’Inverter
Una volta determinata la potenza dell’impianto fotovoltaico, si deve scegliere un inverter adeguato. L’inverter è il dispositivo che converte la corrente continua (DC) generata dai pannelli in corrente alternata (AC) a 230 V o 400 V, adatta per l’uso domestico e per l’immissione in rete.
La potenza nominale dell’inverter deve essere commisurata a quella dei pannelli:
Se troppo piccola, si rischia di sprecare energia nei momenti di picco solare (clipping);
Se troppo grande, l’inverter funzionerà in condizioni sotto-ottimali, riducendo l’efficienza complessiva.
Un buon compromesso è quello di sovradimensionare il campo fotovoltaico lato DC del 10-20% rispetto alla potenza dell’inverter. Questo è particolarmente utile nei mesi invernali o in zone dove l’irraggiamento non è costante.
Ad esempio:
Campo FV da 5 kWp
Efficienza media impianto = 85%
Potenza utile: 5 × 0,85 = 4,25 kW
Inverter consigliato: 4,2–4,6 kW
Molti inverter sono in grado di gestire sovraccarichi temporanei fino al 110-120% della potenza nominale, quindi non è problematico usare un campo FV leggermente sovradimensionato.
Oggi gli inverter più diffusi per impianti residenziali sono di tipo:
String inverter (collegano in serie più pannelli)
Inverter ibridi (gestiscono anche batterie)
Microinverter (uno per pannello, utili con ombre o orientamenti multipli)
La scelta dipende da layout, budget e strategie di autoconsumo.
6) Considerazioni Finali: Efficienza, Incentivi E Scelte Strategiche
Nel dimensionare un impianto fotovoltaico bisogna tenere conto anche di aspetti meno tecnici ma altrettanto importanti:
Obiettivo dell’impianto: si vuole solo ridurre la bolletta o puntare all’autosufficienza energetica?
Flessibilità futura: prevedere già ora spazio per l’installazione futura di batterie o di colonnine di ricarica per veicoli elettrici?
Budget e ritorno economico: i costi iniziali devono essere valutati anche in funzione degli incentivi disponibili.
Nel 2025, gli incentivi principali per il fotovoltaico in Italia sono:
Detrazione fiscale al 50% (Bonus Casa), spalmata su 10 anni;
IVA agevolata al 10%;
Autoconsumo con rimborso, che sostituisce lo Scambio sul Posto (cessato per i nuovi impianti);
Comunità energetiche rinnovabili: opportunità per condomìni e aree urbane condivise;
Conto Termico 2.0, solo per sistemi integrati con pompe di calore o solare termico.
Infine, ricordiamo che il fotovoltaico non è più solo una tecnologia, ma una scelta strategica in un contesto energetico in continua trasformazione, che richiede sempre più autosufficienza, stabilità e resilienza.
