Capitolo 5

Orientamento e Inclinazione dei Pannelli Fotovoltaici

Come visto in precedenza, è fondamentale considerare l'orientamento dei pannelli rispetto ai punti cardinali e la loro inclinazione rispetto al suolo (angolo di tilt) per massimizzare il rendimento energetico. Questi due parametri influiscono direttamente sulla produttività dell’impianto.

Ad esempio, un pannello da 500 Watt rivolto verso sud e posizionato in verticale potrebbe produrre al massimo 350 Watt, mentre lo stesso pannello, se posizionato in orizzontale, arriverebbe a produrre fino a 500 Watt. Tuttavia, i pannelli installati in orizzontale richiedono una pulizia più frequente della superficie, poiché sono maggiormente soggetti all'accumulo di polvere, foglie e altri detriti, che possono ridurre ulteriormente l’efficienza.

Per ottenere il 100% del rendimento di un pannello, è importante orientarlo verso sud e inclinarlo rispetto al suolo con l'angolo ottimale. L'angolo di inclinazione varia a seconda della stagione. Se i pannelli sono facilmente accessibili, come su tetti piani o terrazze, si può considerare l’installazione di un dispositivo che permetta di regolare l'angolo di inclinazione in base alle stagioni. Questo accorgimento aumenterebbe l'efficienza dell'impianto, soprattutto nei mesi invernali, quando le ore di luce sono poche e il sole è basso sull'orizzonte.

In Italia, un'inclinazione di circa 30°/35° rispetto al suolo offre il miglior rendimento medio per tutto l'anno. Tuttavia, l'area scelta per l'installazione dei pannelli deve essere priva di ombre, come alberi, cavi elettrici, antenne o edifici che possano oscurare anche solo parzialmente le celle fotovoltaiche, quindi la cella composta da una giunzione P-N, smette di produrre energia e si comporta come un carico passivo. Questo significa che la cella agisce come un diodo, bloccando il flusso di corrente proveniente dalle altre celle collegate in serie, compromettendo così l'intera produzione del modulo.

Inoltre, il diodo ombreggiato è soggetto alla tensione delle altre celle, il che può causare la perforazione della giunzione, provocando un surriscaldamento localizzato (hot spot) che potrebbe danneggiare il modulo. Per prevenire questi problemi, è fondamentale installare i pannelli fotovoltaici in aree libere da ombre, garantendo un'esposizione uniforme alla luce solare su tutte le celle.

Per garantire il massimo rendimento, i pannelli devono essere esposti al sole diretto su tutta la loro superficie. Un altro aspetto da considerare è la temperatura delle celle fotovoltaiche, che influisce sull'efficienza. Per le celle in silicio cristallino, si registra una perdita di rendimento dello 0,45% per ogni grado superiore ai 25°C. Ad esempio, una cella a 70°C può perdere fino al 30% della sua capacità di produzione.

Per ridurre il surriscaldamento, è consigliabile installare i pannelli distanziati dalla superficie di montaggio, in modo da favorire una buona ventilazione e permettere un adeguato raffreddamento.

Fissaggio Meccanico dei Pannelli

Per installare correttamente i pannelli fotovoltaici su diverse superfici (tetti, terrazze, terreni, camper, barche, ecc.), è necessario utilizzare supporti metallici appositamente progettati per adattarsi al tipo di superficie. I principali supporti meccanici disponibili, in base alla superficie di installazione, sono:

• Staffe sagomate e barre per tetti a tegola o a coppi.
• Barre per tetti in lamiera ondulata, lamiera grecata, ondulina in cemento, fogli o tegole di bitume.
• Supporti metallici triangolari per tetti piani, lastrici solari, terrazze, terreni e pareti verticali.
• Supporti in cemento per tetti piani, lastrici solari, terrazze e terreni.
• Supporti in plastica zavorrabili per tetti piani, lastrici solari, terrazze e terreni.
• Supporti plastici angolari e lineari per tetti in vetroresina.
• Supporti metallici per fissaggi su palo.

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