Le domande tecniche

La sezione dedicata alle svariate domande tecniche specifiche alle tecnologie e alle pratiche installative.


Alcune immagini di impianti solari fotovoltaici


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Le domande tecniche, le curiosità tecnologiche, i riferimenti normativi generali.


La legislazione per le installazioni
Fotovoltaico: domande tecniche
Fotovoltaico: qualità dei componenti
Solare Termico (under costruction)
Pompe di calore (under costruction)

La legislazione per le installazioni

In generale, le installazioni di impianti solari hanno un impatto sulle coperture degli edifici e, quindi, si tratta di lavori normati da specifiche normative di sicurezza del lavoro.
Quali sono i riferimenti normativi di riferimento?













L'ultima legislazione utile per definire le opere necessarie per realizzare i lavori in sicurezza e nel rispetto della normativa è il Decreto legislativo 9 aprile 2008, n. 81 "Attuazione dell'articolo 1 della legge 3 agosto 2007, n. 123, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro"
pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 101 del 30 aprile 2008 - Supplemento Ordinario n. 108 e s.m.i. (dlgs 106 del 3 agosto del 2009).

In particolare per l'installazione degli impianti a quota tetto, nei casi più generali, vengono coinvolti questi aspetti:
  • Lavori edili in quota (Titolo IV Capo II - Sezione I; Art. 105 e seguenti)
  • Realizzazione di ponteggi (Titolo IV Capo II - Sezione V e seguenti; Art. 131 e seguenti)
  • Opere provvisionali di sicurezza cantiere (Titolo IV Capo I - Art. 88 e seguenti).
Le leggi sono sempre molto complicate ai non addetti: Che cosa si deve tenere presente per la realizzazione di una installazione?
















La normativa è pensata per permettere a chi lavora in condizioni di potenziale pericolo, di adottare tutte le misure per evitare incidenti.
Questo, nel caso di impianti solari, significa:
  • Redazione del piano di sicurezza per lavori in cui coesistono più imprese sullo stesso cantiere.
  • Posa di tutte le opere provvisionali di sicurezza di predilezione quelle collettive: Ponteggi, linee vita (utili per la manutenzione successiva e per le installazioni di breve periodo  come quelle degli impianti solari).
  • Posa in opera dei ponteggi ad opera di personale certificato e qualificato,  secondo progetto di realizzazione (PIMUS).
  • Predisposizione di parapetti di adeguata altezza e caratteristiche secondo il caso, per evitare cadute dall'alto di materiale e uomini per l'incolumità di chi transita al di sotto e di chi lavora in quota (ovviamente).
Non è detto che occorra semrpe e comunque TUTTE queste predisposizioni perchè TUTTO dipende dalle condizioni di installazione. Un tetto piano richiesde diverse opere rispetto ad un tetto inclinato e in caso di tetto inclinato sopra certi angoli, ciò che vale per un tetto inclinato non vale più.  Occorre pertanto una valutazione caso per caso per cercare di trovare il giusto compromesso tra costo e rispetto della normativa. Ecco il motivo per cui occorre, non solo per esigenze burocratiche, un piano della sicurezza.
Quale è l'altezza minima per cui si devono prendere in considerazione le opere di sicurezza?
Sempre per il DLGS 81 2008, Articolo 107, la quota minima da un piano stabile dalla quale si considerano obbligatorie le prescrizioni è di 2 metri.
Ho sentito parlare di PIMUS, POS, DURC e altri oneri di sicurezza. Di cosa si tratta? Tutte le sigle esposte, si riferiscono a pratiche richieste all'impresa realizzatrice dei lavori. Non sono tutte legate alla sicurezza sul lavoro, per cui è meglio vederle in dettaglio:
  • PIMUS: ovvero Piano di Montaggio, Smontaggio e Manutenzione di ponteggio. In sostanza si tratta del documento informativo con il quale si comunicano le norme e le procedure da seguire ad opera di chi è incaricato la montaggio del ponteggio, ma anche per chi lo utilizza.
  • POS, ovvero Piano Operativo di Sicurezza: Il documento con il quale l'imrpesa esecutrice dei lavori comunica e dichiara l'organizzazione e lo svolgimento dei lavori in un cantiere.
  • DURC, ovvero Documento Unico di Regolarità Contributiva, non è un documento per la sicurezza, ma è richiesto per garantire che la manodopera impiegata nel cantiere sia in regola dal punto di vista contributivo e quindi scongiurare il "lavoro in nero".
Ho letto le specifiche della normativa.
Non è possibile installare in condizioni differenti?


















Light Energy, come studio di progettazione, assicura che il proprietario e qualsiasi operatore in cantiere possa essere tutelato per la propria sicurezza e nei preventivi che proponiamo esponiamo sempre i costi delle opere in ottemperanza alla normativa.
In questo modo si tutela la vita di chi lavora, ma anche, il portafoglio e la fedina penale del proprietario. A tal proposito ci pare giusto citare gli aticoli di riferimento per le Sanzioni previste in caso di mancanze:
  • Sanzioni a carico del committente (il cliente finale): normato dall'art 157 del Capo III Titolo IV
  • Sanzioni a carico dei coordinatori della sicurezza: normato dall'art 158 del Capo III Titolo IV)
  • Sanzioni a carico dei datori di lavoro, i dirigenti e i preposti: normato dall'art 159 del Capo III Titolo IV)
  • Sanzioni a carico dei lavoratori: normato dall'art 160 del Capo III Titolo IV)
TUTTI gli articoli precedenti prevedono sanzioni sia di natura pecuniaria che penali (detenzione) a seconda dell'infrazione riscontrata.
Chi lavora senza le sicurezze previste, farà senz'altro uno sconto economico a chi paga, ma si espone ed espone il suo cliente ai rischi dei controlli delle sanzioni e alle conseguenze di incidenti dagli esiti potenzialmente letali.

Domande tecniche sul fotovoltaico

Che cosa si intende per Watt?






Il watt è l'unita di misura del sistema internazionale che permette di comparare le potenze.
Essendo la potenza definita come energia erogata in un lasso di temo definito, ed essendo l'unità di misura dell'energia il Joule, il watt è pari a J/secondi.
Si parla spesso di potenza elettrica e di multipli del Watt (kilowatt = 1000 watt) in relazione alla potenza elettrica erogata dai contatori di fornitura elettrica o prodotta dai moduli/impianti fotovoltaici.
Ma non va dimenticata la potenza termica o di altro tipo.
Che cosa si intende per kWh (Chilowattora)?







Potenza moltiplicato una unità di tempo (l'ora) fornisce, ancora, una energia. Si ritorna quindi a parla di joule? In un certo senso si sta descrivendo, con un altro fattore, lo stesso concetto di energia.

Joule, e Watt, pur essendo corretti dal punto di vista del Sistema Internazionale di misura, sono unità che descrivono Energie e Potenze piccole in rapporto al nostro quotidiano. Per questo motivo si sono introdotte altre unità di misura tra cui il kWh che è la tipica unità di misura con cui vengono registrati i consumi dal nostro contatore ma, anche, la Produzione (oraria/mensile/annuale) di un impianto fotovoltaico.
Che cosa si intende per kWp?











































In poche parole esprime la potenza elettrica massima producibile dal pannello (e quindi dall'impianto) sotto determinate condizioni

Quanto detto, pur essendo efficace, non è del tutto esaustivo delle caratteristiche reali che hanno portatio all'introduzione dell'unità di misura "a picco".

Il kW, multiplo dei Watt per 103, esprime la potenza sviluppata da un dispositivo. In caso di dispositivi elettrici in corrente continua, così come i moduli fotovoltaici, i W sono calcoati moltiplicando l'Intensità di corrente espressa in Ampere (A) per la differenza di tesione espressa in Volt (V).

Non si sta parlando d'altro che della legge di OHM.

Con un impianto fotovoltaico non si può parlare di costanza nei valori elettrici di uscita in quanto questi dipendono fortemente da come il modulo fotovoltaico riceve i fotoni incidenti che ne attivano l'effetto di conversione elettrica dlele luce.

Partendo dalla cosiddetta costante solare di 1.367 W/mq di potenza della radiazione luminosa all'impatto con la nostra atmosfera, si arriva, a terra, ad un valore inferiore (circa 1.000 W/mq in una giornata dall'atmosfera limpida). La riduzione (anche maggiore di quella indicata) è dovuta a:

  • Riflessione dell'atmosfera
  • Scattering (o meglio dispersione) ad opera delle particelle di aria e di altre molecole in essa sospese.
  • Assorbimento da parte di molecole più grandi (vapore acqueo in testa)
Pertanto, i produttori di moduli fotovoltaici riportano i dati di produzione dei loro propodtti esprimendo il concetto tramite il pedice p (picco) sulla potenza espressa.
Questa potenza è stata rilevata in Condizioni standard (STC o Standard Test Conditions) con una illuminazione di 1.000 W/mq e una temperatura di 25°C.
Dal discorso fatto risulta evidente che, in caso di variazione dalle condizioni di test, il modulo fotovoltaico produce di meno.
Questi i motivi (oggettivi e spesso non eludibili di questa riduzione):
  • Innalzamento della temperatura del modulo.
  • Cielo più nuvoloso, velato, con nebbia, ecc.
  • Inclinazione del modulo non perpendicolare alla radiazione incidente.
  • Invecchiamento dei semiconduttori (processo che affligge tutte le tecnologie solari fotovoltaiche).
  • Ombreggiamenti.
Ecco perché una accurata progettazione è necessaria se si vuole parlare di impianti che producono energia al massimo delle loro capacità.
L'impianto necessita di una collocazione particolare?







No, solitamente un impianto FV, per disponibilità o comodità, viene installato sul tetto dell'abitazione o su altre tipogie di coperture.
Tuttavia si possono considerare anche altri tipi di installazione tutte peraltro valide ai fini dell'ottenimento della tariffa incentivante proposta dal Conto Energia:
  • A terra
  • In facciata
  • Su strutture adibite ad altre funzioni (pensiline, ringhiere di balconi, barriere antirumore, ecc.)
I pannelli possono interferire con la stabilita' della copertura?



















I moduli fotovoltaici hanno un peso solitamente molto contenuto (circa 15 kg/mq di media).
Risulta ovvio che la quantità di moduli incide sulle caratteristiche statiche di progetto della copertura.
Questo per un semplice motivo: pur essendo di solito posati in modo contiguo e quindi "planare" e pur mantenendo i valori per unità di superficie molto simili a quelli indicati, un conto è installare pochi moduli ed un conto, spazio permettendo, qualche centinaio (o migliaio) con un peso totale aggiunto sulla copertura di svariate tonnellate.

Quindi è buona norma verificare a priori la fattibilità, anche se, nella maggioranza delle condizioni, il progetto per il rispetto del carico neve è più che sufficiente a comprendere l'extra peso dell'impianto.

Tutto poi dipende non solo dalla verifica della struttura sulla quale si deve intervenire:
  • copertura con orditura in legno
  • copertura con struttura in cemento armato
  • copertura con struttura in ferro

Ma anche dalle condizioni al contorno (condizioni della copertura vera e propria).
L'impianto necessita di una particolare areazione?




Se avete letto la faq che parla di kWp poco più sopra, sapete che la temperatura di lavoro di un modulo è un fattore che ne decresce la capacità di produzione elettrica (dispersione per effetto Joule).
Più il modulo è raffreddato più produce eneregia, o meglio meno ne perde per dispersione termica.
L'areazione è uno dei modi per assicurare questo benefico effetto di raffreddamento.
Esistono altri modi per raffreddare i moduli?











Partendo dal presupposto che i moduli più sono ventilati, meno disspano in calore e quindi più producono, bisogna considerare che non sempre ci possono essere le condizioni perché ciò avvenga. La installazioni su tetti, ad esempio espongono, a vario grado, i moduli ad essere penalizzati in regimi climatici come quelli italiani.
Ecco perché, esistono i moduli cosiddetti fototermici che, oltre a produrre energia elettrica, producono anche energia termica.
Certamente non si possono paragonare i moduli fotovoltaici con moduli solari termici in termini di resa energetica, ma, grazie alla maggiore metratura dell'impianto fotovoltaico, l'esperienza ci dice che, comunque, si assicura la copertura del fabbisogno di ACS con percentuali ragguardevoli. E questo è solo "l'effetto collaterale" di aver predisposto un sistema di raffreddamento dei moduli fotovoltaici.

Qualità dei componenti fotovoltaici

Come valuto un modulo di qualità?











Lo strumento principe per la valutazione di un buon modulo è la scheda tecnica che ciascuna ditta produttirce, sotto la propria responsabilità, mette a disposizione del mercato.
Esistono due categorie di dati che determinano la qualità di un modulo:
  • Caratteristiche elettriche (tolleranze di produzione, voltaggi, amperaggi)
  • Caratteristiche meccaniche (realizzazione costruttiva, tipologia di cornice, caricho statico massimo).
Le prime hanno a che fare, oltre che con i valori di cui sopra, anche con derating termici, valori di NOCT.
Le seconde, invece, impattano direttamente sia sulla resistenza meccanica del modulo, sia nei materiali impiegati (vetri cornici, films, ecc.) che, indirettamente, sulla produzione energetica.
Che cos'è il Derating termico di un modulo fotovoltaico?




Dalle FAQ precedenti sappiamo che maggiore la temperatura, minore la produzione elettrica. I produttori di moduli  esprimono questo con una serie di valori che dichiarano quanto i moduli perdono in produzione per ogni grado centrigrado superiore alla temperatura di test.
Questi valori sono espressi in percentuale o in sottomultipli delle unità di misura specifiche (mV, mA, mW).
Minore il valore di derating, minore la perdita.
Esistono quindi valori di derating sulla differenza di potenziale (Volt), sull'intensità di corrente (Ampére) e, ovviamente, sulla potenza (Watt).
Tolleranze sui dati di produzione dichiarati











Per questioni legate alla produzione dei semiconduttori (celle), i moduli fotovoltaici non possono avere tutti gli stessi valori elettrici. Anzi, per essere precisi, le singole celle fotovoltaiche sono tutte differenti, per cui, anche all'interno del modulo, esistono differenze tra di esse.
Ciò è normale e non certo un indice di scarso valore del prodotto.
Per questo motivo, fin dai primordi del mercato, i produttori esprimono il valore dichiarato nela scheda tecnica a meno di una coppia di valori di tolleranza.
Minore questa tolleranza, migliore sarà la valutazione possibile sul modulo.
Oggi la prassi per i migliori prodotti è avere "tolleranze positive"; cioè coppie di sconstamento dal valore nominale descritte come -0 + x%. "Male" cha vada il modulo produrrà a valore nominale.
Alcune schede tecniche riportano il valore di NOCT: Cos'è?


L'acronimo NOCT sta per Nominal Operating Cell Temperature o, in italiano, Temperatura Nominale Operativa della Cella fotovoltaica.
A seconda di come è costruita la cella, in base alle caratteristiche intrinseche del materiale, la cella ha una propria temperatura di lavoro.
Più è basso questo valore migliore la produzione. 
Quali altri parametri vengono valutati?







Ci sono altri parametri in cui è meno facile poter confrontare "a freddo" i moduli;  tra questi:
  • La progettazione e realizzazione della scatola di giunzione posteriore (impermeabilità, raffreddamento, ecc.)
  • La qualità del film di tenuta (EVA)
  • La realizzazione del cosiddetto BUS-BAR (i contatti che permettono di far passare la corrente tra una cella e la successiva).
  • La struttura e la qualità dello scatolato di irrigidimento del modulo.

Solare termico


UNDER COSTRUCTION

Pompe di calore

UNDER COSTRUCTION