1. Quali sono le dimensioni tipiche e la potenza dei vari formati di pannelli solari?
I pannelli solari si suddividono in diversi formati, ciascuno adatto a differenti esigenze, tipologie di installazione e livelli di potenza richiesti. Esaminiamo i più comuni:
Pannelli residenziali (60 celle): Questi moduli misurano circa 1650 × 992 × 30–40 mm, coprendo un'area compresa tra circa 1,63 e 1,7 m², e offrono una potenza tipica tra 250 e 370 W, con 330 W come valore comune. Sono ideali per i tetti delle case, sia per le loro dimensioni sia per la potenza adatta ai fabbisogni domestici medi.
Pannelli commerciali/industriali (72 celle): Preferiti per installazioni su larga scala, misurano circa 1956 × 992 × 30–40 mm, con un'area tra 1,93 e 2,00 m². Questi pannelli generano potenze da 340 a 460 W, rispondendo alle necessità delle superfici aziendali che richiedono maggiore approvvigionamento energetico.
Pannelli large-format (108-144 celle): Destinati a chi cerca maggiore efficienza. Le dimensioni vanno da 2100 a 2400 mm in altezza e da 1000 a 1300 mm in larghezza, per superfici da 2,1 a 3,0 m². Raggiungono potenze dai 400 W a oltre 600 W, adatti a impianti ad alta resa energetica.
L'area necessaria per generare 1 kWp di potenza è influenzata dall'efficienza del modulo. Per moduli con efficienza tipica tra il 18% e il 23%, l'area richiesta è di circa 4,5-7 m² per kWp. I moduli con efficienza superiore al 22% richiedono meno spazio, mentre quelli con efficienza inferiore al 18% ne richiedono di più.
Considerando le dimensioni totali, è importante includere anche lo spessore del modulo, che tipicamente varia tra 30 e 40 mm, comprendendo telaio, vetro e backsheet. Tuttavia, alcuni moduli speciali, come quelli glass-glass o con schiumatura strutturale, possono superare questo spessore, arrivando in alcuni casi fino a 50 mm.
Quali considerazioni devono essere fatte per l'installazione e la disposizione dei pannelli solari?
Nell'installazione di pannelli solari, è fondamentale valutare il numero di moduli necessari e la superficie disponibile.
Ad esempio, un impianto da 6 kWp richiede circa 17 moduli da 350 W, coprendo una superficie di circa 34 metri quadrati. Utilizzando moduli da 500 W, lo stesso impianto necessiterebbe di soli 12 moduli, e la superficie stimata si riduce a 24–27 metri quadrati.
Quando si progettano gli spazi per i pannelli solari, è importante considerare tolleranze e spazi di progetto. Le tolleranze di produzione si attestano tipicamente tra ±2-5 mm. È essenziale prevedere un gap tra le file destinato alla ventilazione di 10-50 mm a seconda dell'inclinazione e un 15–25% di area aggiuntiva per facilitare l'accesso, la manutenzione e la creazione di corridoi minimi tra 0,6 e 1 metro.
2. Il peso dei pannelli solari: considerazioni per l'installazione e il supporto del tetto
Il peso dei pannelli solari varia significativamente in base alla tipologia e alla dimensione del modulo:
- i pannelli solari da 60 celle pesano generalmente tra i 16 e i 22 kg per pezzo
- i moduli da 72 celle possono variare dai 20 ai 30 kg ciascuno
- i moduli large-format con 108/120 celle, pesano intorno ai 25-35+ kg per pezzo.
Quando si considera il peso per unità di superficie, i valori tipici documentati oscillano tra i 10 e i 20 kg/m². Tuttavia, per moduli più leggeri, questo valore diminuisce a un intervallo tra 9 e 17 kg/m². Al contrario, i moduli heavy-duty o quelli con costruzione glass-glass possono pesare fino a 25-40 kg/m². È fondamentale considerare queste variazioni per garantire che la struttura del tetto possa sostenere adeguatamente i carichi previsti.
Per l'installazione su tetto è richiesta una relazione di verifica strutturale firmata da un ingegnere qualificato, insieme ai certificati dei moduli solari e allo schema di ancoraggio.
Quali sono le considerazioni strutturali per l'installazione di pannelli solari su tetti?
L'installazione di pannelli solari richiede una serie di considerazioni strutturali fondamentali per garantire la sicurezza e l'efficacia del sistema. Di seguito sono riportati i principali aspetti da tenere in considerazione:
Carichi strutturali
Per prima cosa, è cruciale considerare i carichi aggiuntivi della struttura. I binari e le staffe comportano un peso aggiuntivo di circa 3–8 kg per pannello.
Il carico totale stimato di pannelli e struttura non zavorrata varia solitamente da 15 a 30 kg/m². Nei tetti piani, i sistemi zavorrati tipicamente aggiungono 20–60 kg/m², con potenziali incrementi fino a 100–150 kg/m² in condizioni di maggiore zavorramento o ventose severe.
Normative di riferimento
Le normative rilevanti includono le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) e gli Eurocodici EN 1991, che gestiscono i carichi da vento e neve. Per gli impianti fotovoltaici, sono applicabili le norme CEI, come CEI 0‑21, e le certificazioni dei moduli, quali IEC 61215 e IEC 61730.
Considerazioni strutturali e rischi
- Checkpoint per il calcolo strutturale: È necessario valutare la portata utile del solaio, lo stato conservativo della copertura e considerare carichi permanenti e accidentali, come quelli di neve e vento. Altre considerazioni chiave includono l'analisi dell'eccentricità dei carichi, i collegamenti di fissaggio e i punti di carico concentrato.
- Rischi e errori comuni: Uno degli errori più frequenti è ignorare la necessità della zavorra, che previene il ribaltamento dei pannelli. È essenziale evitare il sovraccarico dei solai e assicurarsi che i fissaggi siano adeguati sia a taglio che a trazione.
- Misure di mitigazione: È preferibile utilizzare un fissaggio meccanico in falda, quando possibile, per garantire stabilità e sicurezza. È fondamentale eseguire calcoli dettagliati di ancoraggio e utilizzare piastre per la ripartizione dei carichi adeguate, impiegare strutture certificate e verificare accuratamente i dettagli progettuali per la zavorra e la tenuta dell'impermeabilizzazione.
Esempi pratici e regole di verifica
Un esempio pratico: su un tetto residenziale con portata utile di 200 kg/m², è possibile considerare moduli anche con zavorra moderata. Su tetti con portata di soli 100 kg/m², è più opportuno valutare sistemi meccanici leggeri. Regole pratiche suggeriscono di effettuare una verifica strutturale quando il carico permanente addizionale supera i 15 kg/m². Per impianti con carichi significativi, superiori ai 20–30 kg/m², è indispensabile avere il calcolo strutturale redatto da un tecnico abilitato.
Come influenzano i pesi dei pannelli solari la movimentazione e la manutenzione degli impianti?
La movimentazione e la manutenzione degli impianti solari sono fortemente influenzate dal peso dei pannelli. I pannelli solari che pesano più di 30 kg richiedono l'uso di dispositivi di sollevamento, oltre alla presenza di manodopera specializzata per garantire sicurezza ed efficienza nelle operazioni. Il limite operativo indicato per il sollevamento manuale da parte di due operatori è all'incirca tra 25 kg per pannello. Un peso maggiore influisce notevolmente sui tempi e sui costi complessivi.
