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2. Progettazione dei sistemi fotovoltaici 2. Criteri di rendimento sui tetti Scopo: massimizzare il rendimento dell’impianto fotovoltaico mediante una corretta disposizione delle strutture nello spazio disponibile. A seconda del tipo di tetto su cui si installerà l’impianto, i criteri da considerare sono di seguito riportati. 2.1 Criteri di rendimento nei tetti piani calpestabili e non praticabili I principali fattori che influiscono sul rendimento dell’impianto sono: • L’orientamento rispetto al sud: normalmente si fa in modo che i moduli abbiano un azimut1 uguale a 0º, ma a volte, ai fini dello sfruttamento del tetto, è meglio assegnare un determinato azimut diverso da 0º. Si deve valutare l’impatto in energia d’uscita di tale deviazione. • L’inclinazione dei moduli: in alcuni, in particolar modo nei tetti inclinati fino a 10º – 8º, è importante tracciare un bilancio tra la perdita di energia che avremmo nell’inclinare il modulo al di sotto dell’angolo ottimale e il risparmio ottenuto nella struttura e nello spazio. • L’effetto del parapetto. • Qualunque oggetto vicino: camini, dispositivi d’aria condizionata, ecc. Nei tetti piani non praticabili il principale rischio per la sicurezza dei lavoratori da considerare, avente implicazioni nel progetto del layout, è quello della caduta dall’alto dal bordo del tetto. Per scongiurare l’accidentale caduta dall’alto dei lavoratori, l’art. 146 del D.Lgs. 81/08 prescrive che i vani o le aperture nei muri prospicienti il vuoto che abbiano una profondità superiore a 0,50 [m] devono essere munite di normale parapetto e tavole fermapiede oppure essere convenientemente sbarrate in modo da impedire la caduta di persone. Per parapetto si deve intendere la protezione collettiva contro la caduta dall’alto; agli effetti del D.Lgs.81/08 è considerato “normale” un parapetto che soddisfi alle seguenti condizioni: Immagine 3. Esempio di tetto piano con moduli orientati a sud e inclinati di 30º 1. sia costruito con materiale rigido e resistente in buono stato di conservazione; 2. abbia un’altezza utile di almeno un metro; 3. sia costituito da almeno due correnti, di cui quello intermedio posto a circa metà distanza fra quello superiore ed il pavimento; 4. sia costruito e fissato in modo da poter resistere, nell’insieme ed in ogni sua parte, al massimo sforzo cui può essere assoggettato, tenuto conto delle condizioni ambientali e della sua specifica funzione. E’ considerato “parapetto normale con arresto al piede” il parapetto definito ai punti precedenti, completato con fascia continua poggiante sul piano di calpestio ed alta almeno 15 centimetri. Lo stesso decreto precisa che è considerata equivalente ai parapetti definiti ai punti precedenti, qualsiasi protezione, quale muro, balaustra, ringhiera e simili, realizzante condizioni di sicurezza contro la caduta verso i lati aperti, non inferiori a quelle presentate dai parapetti stessi. L’azimut è l’angolo che con il meridiano forma il circolo verticale che passa da un punto della sfera celeste o del globo terracqueo. N 30º S
2.2. Concetti elaborativi per layout dei tetti fotovoltaici E’ da tener conto che tale protezione (parapetto, recinzione, ecc), se non rimossa al termine dell’installazione perché opera provvisoria di cantiere, può pregiudicare il rendimento Ipotizzando un parapetto pieno (per esempio in calcestruzzo), il risultato per un interspazio delle file di 1[m] è pari al 2,7% di perdite: Nel caso di un parapetto non pieno, formato da tre barre d’acciaio ognuna di 0,3 [m] e il sostegno della stessa di 2 [m], si avrebbe: fila posteriore dell’impianto a seguito della possibilità di creazione d’ombra sui moduli vicini. È necessario stimare l’effetto del parapetto caso per caso, giacché la forma del tetto influisce sulla percentuale di perdite dovute all’ombra. A titolo esemplificativo, si illustrano i risultati ottenuti per un tetto con due sistemi di recinzione diversi e con un interspazio tra le file di 1[m] per un’inclinazione delle strutture di 20º. Tuttavia, non soltanto la recinzione può creare ombra, ma anche le stesse file di moduli possono crearla sulle file successive. Questo tipo di ombreggiamento si evita con una corretta valutazione dello spazio tra due file successive di moduli (interspazio delle file). Per calcolare l’interspazio delle file, in Italia, si applicano in generale: 18º come angolo di elevazione solare di progetto per strutture inclinate di 30º rispetto al piano orizzontale e 0º di azimut (orientamento rispetto al sud, con il sud uguale a 0º). In tal modo si ottiene una limitazione dell’ammontare delle perdite da ombra dell’interspazio al di sotto del 2%. A questo si devono sommare le perdite da ombra causate dal parapetto e da altri oggetti vicini. Interspazio Distanza dalle recinzioni al campo FV Perdite 1 (m) Interspazio Distanza dalle recinzioni al campo FV Perdite 1 (m) Tabella 2:Interspazio tra le file per parapetto non pieno fila anteriore 2 (m) 2 (m) Figura 1. Angolo di progetto di 18º, che riduce la distanza tra le file di moduli fissando le perdite annuali dovute a ombreggiamento al 2% 2,7% Tabella 1: Interspazio tra le file per parapetto pieno 1,94% L’effetto delle ombre dovute agli oggetti vicini dev’essere valutato caso per caso. 65
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