Fotovoltaico

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IMPIANTI FOTOVOLTAICI E NEVE, LE VERITA’ CHE NESSUN INSTALLATORE CONOSCE SUL COMPORTAMENTO DEI PANNELLI IN PRESENZA DI NEVE.

Scopri come evitare di ritrovarti con il tetto distrutto e la casa allagata a causa dell’impianto fotovoltaico!

 

 

Partiamo dal principio.

 

Come si comportano i pannelli fotovoltaici in presenza di neve?

 

Come puoi essere sicuro che il pannello fotovoltaico che hai scelto ( o che l'installatore ha scelto per te) sia adatto a sopportare un carico neve elevato?

 

Quali componenti del tuo impianto e del tuo tetto sono sottoposti a stress meccanico in caso di forte nevicata, e che soluzioni esistono per evitare danni alla tua abitazione?

 

Come si comporta un impianto fotovoltaico dal punto di vista del rendimento in zone soggette a nevicate frequenti?

 

Sono tutte domande che dovresti porti se stai pensando di installare un impianto fotovoltaico sul tetto di casa tua e non hai nessuna intenzione di mettere in pericolo la tua vita salendo sul tetto ogni inverno a pulire i pannelli!

 

La maggior parte delle persone concentra i propri dubbi su questioni molto meno importanti come la differenza monocristallino/policristallino o semplicemente capiscono solo la parola “sconto” e “prezzo basso”, il che è perfettamente logico se nessuno ha fatto notare loro che ci sono considerazioni di priorità sicuramente maggiore.

 

Quando avrai finito di leggere questo articolo non avrai più scuse, e se fra 3 anni ti troverai a dover sostituire tutte le tegole rotte a causa di una nevicata sarà solo colpa tua!

 

Se invece sarai al caldo dentro casa, mentre utilizzi l’energia gratuita prodotta dal tuo impianto guardando il tuo vicino che pulisce in modo goffo i pannelli dai residui di neve, saprai di aver fatto la scelta giusta!

 

Ecco due domande a cui devi rispondere se stai valutando l’installazione di un impianto fotovoltaico:

 

  1. Abito in una zona dove nevica spesso?

 

Per “nevica spesso” intendo che ci sono buone probabilità che in un “inverno tipo” nevichi almeno 3 – 4 volte, dato già significativo per un impianto fotovoltaico.

 

Se la risposta a questa domanda è affermativa, dovresti pensare di progettare il tuo impianto in modo che la neve e i relativi ombreggiamenti lo possano condizionare nella maniera meno rilevante possibile.

 

Continuando a leggere scoprirai come fare ad avere un impianto che produca il massimo dell’energia possibile anche quando la neve lo ricopre parzialmente, senza dover essere tu a pulirlo ogni volta!

 

  1. Considerando un periodo di 30 anni (la vita utile dei pannelli fotovoltaici), è possibile che almeno un paio di volte si verifichi una nevicata eccezionale?

 

Per rispondere correttamente a queste due domande non serve una laurea in meteorologia, basta un po’ di buon senso: con un rapidissimo controllo su internet puoi scoprire facilmente che gran parte dell’Italia è soggetta a nevicate frequenti e spesso non prevedibili nella quantità e nella durata.

 

Sicuramente tutte le regioni del nord, specialmente quelle in prossimità di zone montuose, hanno un’alta probabilità di essere soggette ad almeno tre nevicate stagionali.

 

Se abiti in Piemonte, Lombardia, Valle d’Aosta, Trentino Alto-Adige, Veneto, Friuli Venezia Giulia e tutta la fascia degli Appennini sopra i 1000 metri di quota, dovresti aver risposto “sì” alla prima domanda e “sì” anche alla seconda, escludendo le aree di pianura e le città sotto i 200 metri di quota.

 

Ok, abito in una zona dove può nevicare molto, voglio realizzare il mio impianto fotovoltaico e rendere la mia casa autonoma, cosa devo fare? Come mi muovo?

 

Facciamo un passo indietro, prima di elencarti le possibili soluzioni per installare i tuoi pannelli fotovoltaici in tranquillità anche in zone nevose, vediamo cosa provoca la presenza di neve ad un impianto fotovoltaico in funzione.

 

La neve causa tre tipologie di problemi ai pannelli fotovoltaici:

 

  • problemi strutturali,
  • problemi di sicurezza
  • problemi di efficienza ( calo di resa )

 

Ora ti spiego nel dettaglio i tre effetti e poi scoprirai le soluzioni per renderli innocui.

 

Problemi strutturali

 

Si tratta del problema più rilevante, che provoca veri e propri danni materiali all’impianto e ad i suoi componenti, fino a renderlo non funzionante e pericoloso.

 

Il primo componente a rischio è il pannello stesso, la sua struttura ed il materiale che lo compone. La pressione della neve quando si accumula provoca una flessione del vetro superiore del pannello che può causare una rottura delle singole celle fotovoltaiche poste all’interno. La rottura avviene per gradi e inizia di solito con una microfrattura pressoché invisibile che si propaga poi a tutta la cella, rendendola inutilizzabile.

 

In questo caso la scelta del pannello si rivela determinante, sia per la qualità e la robustezza dei profili sia per il tipo di cella posta all’interno.

 

Premesso che un pannello non dovrebbe mai arrivare a flettere abbastanza da fratturare le celle all’interno, esistono sul mercato celle che, anche se fratturate, rimangono integre e funzionanti e garantiscono una produzione pressoché identica alla situazione pre-trauma.

 

Lo sapevi? Chi ti ha proposto di installare l’impianto te ne ha parlato?

 

E non è finita, continua a leggere per scoprire le caratteristiche più importanti che deve avere il tuo impianto.

 

La scelta della marca e del modello del pannello fotovoltaico per il tuo impianto ha molte implicazioni e ricadute “nascoste”.

 

Se il tuo obiettivo è solo quello di un risparmio a tutti i costi sul prezzo di acquisto, questo articolo non fa per te: puoi tranquillamente smettere di leggere e andare a chiedere 10 preventivi per scegliere poi quello più economico, ma … tanti auguri!!

 

Se invece hai capito che stai facendo un investimento in una tecnologia che deve durare 30 anni, e per 30 anni deve continuare a produrre energia gratuita senza interruzioni e senza guasti, guarda cosa ti può succedere se sbagli la scelta del pannello fotovoltaico:

 

 

Vedi che il pannello centrale fa una “pancia” molto strana nella parte inferiore? Sembra che il profilo inferiore si stia staccando dal resto del modulo, ed in effetti è proprio così.

 

In gergo si dice che il modulo è “delaminato” e nel caso specifico il danno è stato causato da una grande massa di neve depositata sopra il modulo che ha cominciato a scivolare mentre subiva un ciclo di gelo-disgelo. La massa di neve, scivolando, ha letteralmente “strappato” il profilo dal resto del pannello, rendendo inefficace l’isolamento elettrico e generando una situazione potenzialmente pericolosa.

 

Cosa puoi fare per evitare una situazione di questo tipo?

Come puoi essere sicuro che, dopo alla prima nevicata seria, non sarai costretto a cambiare metà dei moduli del tuo impianto?

 

Forse non sai che nessuna casa produttrice di moduli accetta un reso in garanzia per un danno di questo tipo se le condizioni di installazione non rispettano alla lettera le indicazioni del produttore!

 

La soluzione per questo comportamento dei moduli è nota e neanche troppo complicata, basta non essere un installatore improvvisato!

Per evitare spiacevoli sorprese in caso di neve abbondante, è sufficiente l’aggiunta di un terzo profilo posto esattamente sotto il bordo inferiore dei modul.

 

Questa configurazione impedisce il movimento indipendente del profilo e ne rende praticamente impossibile il distacco dal vetro.

 

Ricapitolando, ecco le tre considerazioni più importanti nella scelta del modulo:

 

  1. Modulo con una resistenza alla compressione molto elevata (5400 Pa) e celle resistenti alla fratturazione.
  1. Cornice del modulo sagomata per favorire lo scivolamento della neve.
  1. Installazione di un profilo aggiuntivo se la quota del sito è superiore agli 800 metri od in zone particolarmente nevose.

 

Cosa ti racconta invece chi prova a venderti l’impianto senza avere una reale esperienza e formazione?

 

  1. Il mio pannello è migliore perché è mono/poli cristallino.
  1. Il mio pannello è più “figo” perché è italiano!
  1. Se firmi subito ti faccio il prezzo fiera!

 

Problemi di sicurezza

 

Il secondo aspetto da considerare parlando del rapporto impianto fotovoltaico-neve è il rischio di scivolamento improvviso di grandi masse di neve.

 

Quando la neve accumulata comincia a superare un’altezza critica e la temperatura ambiente crea le condizioni perché avvenga uno scivolamento, questo avviene quasi sempre in modo istantaneo, senza alcun avvertimento.

 

Se da un lato questo può essere un fattore positivo per la produttività dell’impianto, dall’altro può diventare un alto fattore di rischio per l’incolumità di persone e cose.

 

L’installazione di un impianto fotovoltaico deve essere preceduta da un’attenta analisi delle distanze in gioco, delle dimensioni e soprattutto della destinazione d’uso delle aree poste immediatamente sotto alla falda che ospita l’impianto.

 

Se esistono condizioni di rischio possono essere completamente annullate con l’installazione di una barriera paraneve, opportunamente dimensionata e correttamente installata.

 

Attenzione! Un paraneve sbagliato o installato male può causare più danni delle staffe viste prima: assicurati di rivolgerti a chi ha affrontato ancora queste problematiche!

 

Problemi di calo di resa

 

La terza tipologia di problemi che la neve può creare ad un impianto fotovoltaico è la temporanea compromissione del rendimento.

 

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Quando i pannelli fotovoltaici sono coperti da uno strato sufficientemente alto di neve non ricevono la radiazione solare e di conseguenza non producono energia elettrica.

 

Ovviamente esiste una soluzione anche per questo problema e, continuando nella lettura, capirai come avere un impianto sempre al top, che produca continuativamente energia gratuita per la tua casa.

 

Durante e dopo una nevicata l’impianto fotovoltaico può trovarsi in due specifiche situazioni, completamente diverse per gli effetti che provocano:

 

  • pannelli completamente coperti dalla neve
  • pannelli parzialmente coperti dalla neve

 

Nel primo caso c’è veramente poco da fare, e sinceramente non ha neanche troppo senso intervenire.

 

L’impianto si trova in questa situazione mentre sta nevicando e, anche se fosse completamente libero, probabilmente non produrrebbe nulla per via delle nuvole molto basse e dell’irraggiamento scarsissimo. In questa condizione l’evento più probabile è lo scivolamento totale o parziale del manto nevoso dalla superficie dei pannelli.

 

La seconda situazione è la più interessante da analizzare per due motivi:

 

  1. è l’unica in cui l’impianto è potenzialmente in grado di produrre energia
  1. probabilmente dopo un lasso di tempo abbastanza lungo tutti gli impianti coperti da neve si troveranno in questa condizione.

 

Cosa succede al tuo impianto fotovoltaico quando uno strato di 20 cm di neve ricopre 3 pannelli su 9?

 

Risposta rapida: non funziona!

 

Risposta articolata: dipende.

 

Immagina l’impianto come un tubo di gomma steso sul tetto dentro il quale scorre l’acqua.

 

Se qualcuno comincia a stringere forte il tubo in un punto l’acqua ovviamente smette di scorrere e la portata diminuisce fino ad un valore prossimo allo zero.

 

Coprire con la neve tre pannelli su nove ha esattamente lo stesso effetto di una mano che stringe il tubo di gomma: la produzione di energia elettrica di tutto l’impianto piomba a zero e anche i pannelli che ricevono la radiazione solare non riusciranno a produrre nulla.

 

Il vero problema è che questa condizione di parziale copertura dell’impianto può continuare anche per molto tempo dopo la nevicata, riducendo a zero la produzione di energia e costringendoti ad acquistare energia elettrica dalla rete con un impianto fotovoltaico sul tetto.

 

Una situazione veramente assurda!

 

Per risolvere il problema bisogna far lavorare ogni singolo pannello fotovoltaico in modo indipendente, utilizzando gli ottimizzatori di potenza.

 

L’ottimizzatore di potenza è un dispositivo da applicare ad ogni singolo pannello fotovoltaico che gli permette di lavorare in modo autonomo dal resto dell’impianto.

 

Gli ottimizzatori, collegati in serie a formare una stringa, mantengono costante la tensione di lavoro dell’impianto, indipendentemente dalla produzione istantanea di ogni singolo pannello.

 

In questo modo il singolo ottimizzatore, che in un determinato momento non produce corrente elettrica, non influenza il corretto funzionamento degli altri, che adattano il loro comportamento alla nuova situazione.

 

Il sistema è sempre in equilibrio e mantiene le condizioni di tensione e corrente necessarie a massimizzare la produzione totale di energia elettrica.

 

L’energia prodotta in queste situazioni “borderline” è di fondamentale importanza per aumentare l’autoconsumo, la differenza fra il non produrre nulla o produrre anche un solo chilowatt di potenza è enorme.

 

I chilowattora prodotti in queste condizioni sono destinati all’autoconsumo in percentuali prossime al 100% e, come tutta l’energia auto consumata direttamente dall’impianto, sono quelli che portano ad una sostanziale e drastica riduzione della bolletta.

 

Solo facendo attenzione ai dettagli si può arrivare ad ottenere una casa realmente autonoma e autosufficiente, una risorsa anziché un costo.

 

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scritto da Stefano