Un pannello portatile consegna circa il 65% della targa, una volta contati angolo, temperatura, sporco e inseguimento del punto di massima potenza: 200 Wp valgono circa 130 W reali. Riempire la capacità utile della power station da 1.536 Wh dell'esempio richiede quindi 10,6 ore di sole pieno con 200 Wp e 5,3 con 400. Ore di sole pieno, non ore di luce: d'inverno al Nord sono 2,6 al giorno.
Perché un pannello da 200 W non fa 200 W
La targa di un modulo è misurata in condizioni di prova standard: irraggiamento pieno, cella a venticinque gradi, spettro di riferimento. Sul campo mancano tutte e tre. Il pannello non sta quasi mai perpendicolare al sole, la cella scaldata perde qualche punto percentuale ogni dieci gradi sopra la temperatura di prova, il vetro è polveroso, e il regolatore che insegue il punto di massima potenza ha un rendimento suo. Il prodotto di queste perdite è il coefficiente di resa reale che usiamo, 0,65: è un valore di riferimento dichiarato, prudente su un pannello pieghevole appoggiato a terra e forse severo su un modulo rigido orientato bene. Le rese specifiche da cui parte tutto il ragionamento sono quelle pubblicate dal Centro comune di ricerca della Commissione europea attraverso PVGIS.
Con la taglia dell'esempio, 1.536 Wh nominali e 1.382 Wh utili alla profondità di scarica di riferimento, il tempo per fare il pieno va da 21,3 ore di sole pieno con 100 Wp a 3,5 ore con 600 Wp. Restano ore di sole pieno equivalenti: una giornata di dicembre al Nord ne contiene meno di tre, una giornata d'estate al Sud più di sei.
Il conto giusto non è riempire la batteria, è pareggiare il consumo
Chi compra il pannello per fare il pieno si pone la domanda sbagliata. La domanda giusta è: quanta energia consumo ogni giorno, e il pannello me la rimette dentro prima che la giornata finisca? L'elenco dell'esempio è un weekend fuori casa: un frigorifero portatile a compressore da 45 W per 8,4 ore equivalenti, illuminazione a LED per 18 W e 5,5 ore, portatile e telefoni per 58 W e 3,2 ore, una pompa dell'acqua da 90 W accesa venticinque minuti in tutto. All'uscita fanno 699 Wh al giorno; contando il rendimento dell'inverter, dalla batteria ne escono 822. È quest'ultimo il numero che il pannello deve pareggiare, e la tabella dice in quante giornate ci riesce, stagione per stagione.
Sotto l'unità la giornata basta a sé stessa e l'autonomia è indefinita; sopra l'unità la batteria scende un poco ogni giorno e il conto alla rovescia è cominciato. Nell'esempio 200 Wp non pareggiano il consumo in nessuna stagione: vanno da 1,02 giornate nell'estate del Centro-Sud, cioè appena sopra la pari, a 2,43 d'inverno al Nord. 400 Wp chiudono il conto ovunque tranne che nel pieno dell'inverno settentrionale, dove restano a 1,22; per coprire anche quello servono 600 Wp, che scendono a 0,81. È il motivo per cui i pacchetti «power station più pannello» venduti con un modulo da 100 Wp vanno benissimo per ricaricare i telefoni e male per tutto il resto.
La finestra d'ingresso: tensione, corrente, inseguitore
È il vincolo che non compare in nessun confronto e che manda a monte più acquisti di tutti gli altri. L'ingresso solare di una power station dichiara tre limiti: la potenza massima in watt, la tensione ammessa e la corrente massima. Perché il regolatore lavori, la tensione del pannello deve stare dentro la finestra: sotto il minimo il regolatore non aggancia e la ricarica non parte affatto, sopra il massimo si rischia il danno. Un modulo «da 12 V» che eroga una ventina di volt a vuoto, collegato a un ingresso che ne vuole almeno trenta, non carica niente anche quando i watt sarebbero più che sufficienti. Il limite di corrente, a sua volta, è quello che rende inutile aggiungere pannelli in parallelo oltre un certo punto: la potenza in più viene semplicemente rifiutata.
Le regole di sicurezza dei sistemi fotovoltaici e dei pacchi al litio le pubblica l'International Electrotechnical Commission e le recepisce in Italia il CEI: è lì che stanno le prescrizioni su connettori, isolamento e protezione dei circuiti in corrente continua, che non sono un dettaglio da campeggio quando in gioco ci sono decine di volt e diversi ampere.
Serie o parallelo, e perché decide l'ombra
Due pannelli in serie sommano le tensioni e tengono la corrente: è la configurazione che fa entrare il regolatore nella sua finestra buona e riduce le perdite sul cavo, e va scelta quasi sempre, a patto di verificare che la somma delle tensioni a vuoto resti sotto il massimo dichiarato anche a freddo, perché a bassa temperatura quella tensione sale. Due pannelli in parallelo sommano le correnti e tengono la tensione: servono quando i moduli sono ombreggiati in modo diverso, perché in serie il pannello all'ombra strozza anche quello al sole. Regola pratica: modulo unico o serie se l'esposizione è uniforme, parallelo se uno dei due finisce sotto un ramo o sotto il bordo della tenda.
«Generatore solare»: cosa vuol dire davvero l'etichetta
Sui volantini «generatore solare» significa power station più pannello venduti insieme. Non è una categoria tecnica e non garantisce niente sull'accoppiamento fra i due: capita spesso che il pannello del pacchetto sia sottodimensionato rispetto alla batteria, perché è il pezzo che pesa di più sul prezzo. Prima di comprare il pacchetto, rifai il conto della tabella con la taglia e il pannello proposti: se il rapporto fra i due non pareggia il consumo giornaliero nella stagione in cui userai l'apparecchio, stai comprando un'autonomia che non c'è. Comprare separati costa un po' di più e quasi sempre rende di più, perché il pannello lo scegli tu.
Il pannello del balcone non ricarica la power station, o meglio: non così
Sono due mondi con due punti di collegamento diversi. Un impianto da balcone finisce in alternata a 230 V dentro la rete di casa, e si spegne quando la rete manca; una power station si ricarica in corrente continua dal pannello, oppure in alternata dalla presa. Il cavo diretto fra i due non esiste e non va inventato. L'accoppiamento sensato passa dalla presa di casa: nelle ore di sole l'impianto da balcone immette energia, e una power station messa in carica proprio in quelle ore assorbe corrente che altrimenti finirebbe in rete a valore zero. Non è un trucco, è autoconsumo spostato nel tempo, e vale esattamente il prezzo del kilowattora che non compri. Se invece il pannello è dedicato alla power station e non tocca la rete, non c'è nessuna immissione e nessuna procedura di connessione: le soglie di cui parla la pagina sulle soglie riguardano l'energia immessa in rete, non un apparecchio che carica una batteria. Il quadro del primo pilastro sta nella guida sul fotovoltaico da balcone.
Errori comuni
Dimensionare il pannello sulla capacità. La capacità è il serbatoio, il consumo giornaliero è il buco: si dimensiona sul secondo. Contare le ore di luce. Fra alba e tramonto d'estate ce ne sono quattordici, ma quelle di sole pieno equivalenti sono sei. Comprare il pacchetto per il prezzo. Il pannello incluso è quasi sempre la taglia minima. Ignorare la finestra di tensione. Un pannello fuori finestra non carica affatto, e in negozio non c'è modo di accorgersene. Lasciare il pannello fermo tutto il giorno. Riorientarlo due o tre volte vale più di cento watt di targa in più. Ricaricare solo con il sole per principio. Dove c'è una presa, la ricarica a rete è più rapida e costa pochi centesimi: il pannello serve dove la presa non c'è. Il dimensionamento completo con i tuoi carichi lo fa il dimensionatore power station, e il metodo per costruire l'elenco sta nella guida su come scegliere la taglia.