Calcolatore di irrigazione solare

Come usare questo calcolatore

Inserisci otto valori e il calcolatore restituisce il fabbisogno idrico giornaliero, l’energia idraulica ed elettrica necessarie, il campo FV consigliato in Wp, il numero di moduli alla potenza scelta, la potenza pompa in esercizio e la portata media durante le ore di sole.

1. Superficie del campo (ettari) — superficie effettivamente irrigata. Per vigneti e frutteti, area di proiezione della chioma; per orticole, area dei bancali.
2. ETc della coltura (mm/giorno) — valori di picco: vigneto (RDI) 3,5, olivo 3,5, agrumi 4,5, melo 5,2, pomodoro 6,0, mais 6,0, riso 7,5, orticole 5,0–6,0. ETo CREA × Kc dall’ARPA regionale.
3. Efficienza di irrigazione (%) — 90% goccia, 85% microirrigazione, 80% pivot, 75% impianto fisso a pioggia, 65% cannone semovente.
4. Prevalenza totale (m) — livello dinamico del pozzo più perdite di carico più pressione gocciolatori (goccia 7–14 m, aspersione 28–55 m).
5. Ore di sole pieno/giorno — media annuale o mese peggiore. Valori italiani tipici (PVGIS JRC): Catania 4,8, Palermo 4,7, Bari 4,5, Roma 4,3, Firenze 4,0, Bologna 3,7, Milano 3,5, Torino 3,5, Venezia 3,6.
6. Rendimento globale pompa (%) — 45% default per sommersa Lorentz PS2 o Grundfos SQFlex senza curva del costruttore.
7. Perdite di sistema (%) — regolatore, cablaggio, sporcizia. 85% è il default conservativo.
8. Potenza modulo (W) — 400 W standard italiano 2026; bifacciali 540 W dominano impianti agricoli a terra.

Come funziona l’irrigazione solare in Italia

Un impianto di irrigazione solare ha gli stessi componenti di qualsiasi pompaggio solare: campo FV, regolatore MPPT della pompa, pompa in CC e rete di irrigazione (filtrazione, condotta principale, secondarie, ali gocciolanti o ali piovane, gocciolatori o irrigatori). La norma CEI 64-8 copre la parte in CC (Sezione 712 per il fotovoltaico), e la CEI 0-21 regola il collegamento alla rete BT. Il DM 26 giugno 2015 disciplina la prestazione energetica degli edifici e include riferimenti per gli impianti FV in autoconsumo agricolo.

Le aziende italiane normalmente tamponano con un serbatoio in PE da 5.000–25.000 L sopraelevato a 3–6 m, riempiendolo di giorno con pompaggio solare-diretto e alimentando i gocciolatori per gravità durante i turni. Questo disaccoppia la pompa dalla pianificazione irrigua e consente turni di alba o sera, quando l’ETc è inferiore.

Le derivazioni di acqua sotterranea superiori a 2.500 m³/anno richiedono concessione regionale; al di sotto, è sufficiente la denuncia ai sensi del RD 1775/1933 e del DLgs 152/2006. Il pompaggio solare non modifica la procedura ma è privilegiato nei piani di gestione dei bacini idrografici delle Autorità di Bacino e nei Distretti Idrografici (Po, Appennino Settentrionale, Appennino Centrale, Appennino Meridionale, Sardegna, Sicilia).

Fisica dai principi primi

Fabbisogno idrico giornaliero da ETc ed efficienza:

V_L_giorno  = ETc_mm × Superficie_m² / Efficienza_frazione
V_m3_giorno = V_L_giorno / 1000

ETc in mm/giorno per superficie in m² dà litri al giorno direttamente (1 mm × 1 m² = 1 L).

Energia idraulica per elevare contro la prevalenza:

E_hyd_Wh = 1000 × 9,81 × V_m3 × H_m / 3600 ≈ V_m3 × H_m × 2,725

Energia elettrica di ingresso attraverso perdite pompa e sistema:

E_elec_Wh = E_hyd_Wh / (η_pompa × η_sistema)
PV_Wp = E_elec_Wh / Ore_sole

Esempio — 1 ha di vigneto, Sicilia orientale

• Superficie = 10.000 m², ETc = 4,5 mm/giorno (estate piena, RDI), efficienza goccia 90%
• V = 4,5 × 10.000 / 0,90 = 50.000 L/giorno = 50,0 m³
• Prevalenza = 30 m (20 m livello dinamico pozzo + 3 m filtrazione + 7 m pressione gocciolatori)
• E_hyd = 50,0 × 30 × 2,725 = 4.088 Wh/giorno
• η_pompa 45%, η_sistema 85%: E_elec = 4.088 / (0,45 × 0,85) = 10.687 Wh/giorno
• Ore di sole 4,8: PV = 10.687 / 4,8 = 2.226 Wp → sei moduli 400 W (2.400 Wp, 7% di margine)

CREA-AA e CNR-IRSA raccomandano 25–40% di sovradimensionamento FV rispetto al calcolo del mese peggiore. Il blocco dell’esempio dimensionato sulla media estiva necessita di un ulteriore 25%, arrivando a circa 3.000 Wp (otto moduli 400 W).

Efficienza di irrigazione per metodo

Per il pompaggio solare in cui il costo FV scala con la potenza pompa, la goccia è la risposta corretta per la maggior parte delle colture permanenti italiane. Vigneti, agrumeti e oliveti in Sicilia, Puglia e Calabria operano attualmente al 90% con goccia o microirrigazione.

Dati climatici italiani e pianificazione stagionale

L’ETc estiva di picco è di 5–6 mm/giorno nel Sud, 4–5 mm/giorno nel Nord. Stagione irrigua attiva aprile–ottobre per pieno campo, tutto l’anno per serra. Tre realtà strutturano il dimensionamento solare:

• Il mese peggiore è il vincolo per le colture continue. Le ore di sole di dicembre a Milano sono 1,8; nemmeno con sovradimensionamento 3× il pompaggio solare-diretto funziona d’inverno. Le serre con coltura continua necessitano di backup di rete.
• Le colture di pieno campo sono coincidenti-estate. ETc di picco giugno/luglio, simultaneo al picco FV — il solare-diretto funziona perfettamente per vigneto, oliveto, agrumi, frutteti e orticole estive.
• La variabilità nuvolosa estiva è il problema operativo. Sovradimensionamento FV del 20% e serbatoio di accumulo di 2 giorni coprono il clima italiano; senza questa riserva, la pompa cicla oltre 200 volte/giorno in tempo instabile e riduce la vita utile della metà.

Programmi italiani di finanziamento

• PSR Regionali — Misura 4.1 — Investimenti in immobilizzazioni materiali, cofinanziamento di irrigazione solare al 40–50% in base alla regione.
• PNRR Missione 2 — Agrisolare — bandi MASAF per fotovoltaico in azienda agricola, con priorità per progetti integrati di efficienza idrica ed energetica.
• Credito d’Imposta Industria 5.0 — 40% per beni strumentali con efficientamento energetico documentato, applicabile a impianti di irrigazione solare integrati a sistemi di monitoraggio.
• Conto Termico 2.0 — incentivo GSE per pompe di calore e impianti solari termici; il pompaggio solare FV è separato ma alcune regioni l’hanno incluso nei piani regionali.
• Bando ISMEA Più Impresa — finanziamento agevolato per il giovane imprenditore agricolo, applicabile a investimenti in irrigazione solare.
• Bandi regionali ARPA / Consorzi di Bonifica — programmi specifici di Emilia-Romagna, Puglia, Sicilia, Sardegna, Lombardia per l’efficientamento dei consorzi irrigui.

Errori italiani comuni

• Usare ETo invece di ETc. Dimenticare il Kc sottodimensiona del 15–25% in mais e pomodoro in piena crescita, sovradimensiona del 30% in vigneto sotto RDI.
• Usare il livello statico del pozzo. Il drawdown sotto pompaggio agricolo negli acquiferi carbonatici dell’Italia meridionale e nei depositi alluvionali della Pianura Padana raggiunge tipicamente 5–15 m. Usare il livello dinamico dalla prova di pompaggio.
• Dimensionamento sulle ore sole annue. Il sistema è 30–40% sotto-capacità in aprile e settembre, proprio quando inizia l’irrigazione. Dimensionare sul mese peggiore della campagna attiva.
• Dimenticare le perdite di filtrazione. Un filtro a sabbia per goccia solare aggiunge 6–10 m di prevalenza alla portata di progetto; filtri a dischi 4–7 m. Acque di pozzo con durezza carbonatica richiedono trattamento aggiuntivo di 4–6 m.

Fonti

• CREA-AA Consiglio per la Ricerca in Agricoltura — dati ETo giornalieri stazioni agrometeorologiche
• ARPA Regionali — rete agro-meteorologica regionale
• ENEA — Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie — studi di efficienza energetica agricola
• Anie Rinnovabili — dati settoriali fotovoltaici
• GSE Gestore dei Servizi Energetici — incentivi e statistiche solari
• ANBI Associazione Nazionale Consorzi di Gestione e Tutela del Territorio — efficienza dell’irrigazione collettiva
• CNR-IRSA Istituto di Ricerca sulle Acque — studi di efficienza di irrigazione mediterranea
• FAO Bollettino Irrigazione e Drenaggio 56 — metodologia ET di riferimento
• Lorentz Italia — manuali di dimensionamento — curve pompe solari