Gli impianti fotovoltaici, sempre più diffusi per la produzione di energia pulita, possono talvolta subire danni da agenti atmosferici. Eh si, perchè pannelli fotovoltaici e grandine non vannno sempre d'accordo!
In questo articolo analizzeremo nel dettaglio il problema della grandine che colpisce i pannelli solari, le possibili conseguenze e soluzioni per prevenire o mitigare i danni.
Ripassiamo brevemente come funzionano i pannelli, perché sono vulnerabili alla grandine, i diversi tipi di danno che possono subire e i fattori che influenzano l'entità del danno. Vedremo poi alcuni metodi per prevenire i danni e come comportarsi nel caso si verifichino.
Infine analizzeremo i costi di riparazione e sostituzione dei pannelli danneggiati. L'obiettivo è quello di fornire tutte le informazioni necessarie per proteggere al meglio il proprio impianto fotovoltaico dall'azione distruttiva della grandine.
Cos'è un pannello fotovoltaico
Innanzitutto partiamo dalle basi: cos'è un pannello fotovoltaico?
Si tratta fondamentalmente di una lastra sottile di materiale semiconduttore, tipicamente silicio, progettata per convertire la luce solare in elettricità. La cella fotovoltaica di base è in grado di generare una piccola quantità di corrente elettrica quando esposta alla luce.
Collegando molte di queste celle in serie e in parallelo, si assembla un pannello solare in grado di produrre tensioni e correnti utili.
Ogni pannello è incorniciato e sigillato per proteggerlo dagli agenti atmosferici. I pannelli fotovoltaici variano per dimensioni, forma, efficienza e tipologia costruttiva.
Come funziona un pannello fotovoltaico
La conversione della luce in elettricità avviene grazie all'effetto fotovoltaico: quando i fotoni della luce colpiscono il materiale semiconduttore, trasferiscono la loro energia agli elettroni che possono quindi muoversi liberamente come corrente elettrica. La parte superiore del pannello è dotata di contatti elettrici che raccolgono gli elettroni.
Tutto questo a grandi linee. Ti invito a leggere l'articolo dedicato che spiega Come funziona un impianto fotovoltaico.
Perché i pannelli fotovoltaici possono subire danni dalla grandine
I pannelli solari sono progettati per resistere ad agenti atmosferici comuni come pioggia, neve, vento. Anche grandine, se non troppo grossa! Tuttavia, eventi violenti ed estremi come la grandine possono causare danni, a volte anche ingenti. Ci sono alcuni fattori per cui i pannelli fotovoltaici e grandine è meglio che non si incontrino:
- Le dimensioni delle grandinate, con chicchi che possono raggiungere anche 5-10 cm di diametro
- Le altissime velocità, fino a 120 km/h, con cui precipitano i chicchi
- L'impatto concentrato su un'area ridotta rispetto alla dimensione totale del pannello
- La fragilità relativa del vetro di rivestimento, soprattutto se sottile
- Eventuali punti deboli nel telaio di supporto Di conseguenza, l'impatto ad alta energia della grandine può danneggiare i pannelli, nonostante i materiali resistenti utilizzati.
Tipi di danni causati dalla grandine ai pannelli
Quando pannelli fotovoltaici e grandine vengono in contatto possono succedere danni di due tipi: estetici o funzionali. Analizziamoli separatamente:
Danni estetici
Sono i danni visibili superficiali, che non compromettono direttamente le prestazioni dei pannelli. I principali sono:
- Scheggiature e crepe nel vetro esterno (potenzialmente pericolose con tempo)
- Ammaccature e incavi visibili
- Danni alla cornice perimetrale.
Si tratta di problematiche antiestetiche ma che non implicano riduzioni immediate di potenza. Tuttavia, crepe e fessurazioni possono col tempo portare a infiltrazioni e guasti.
Danni funzionali
Questi danni compromettono direttamente la funzionalità e le prestazioni dei pannelli fotovoltaici. I più frequenti sono:
- Rotture delle celle fotovoltaiche interne
- Danneggiamento dei collegamenti elettrici interni
- Problemi di isolamento elettrico
- Danni strutturali al telaio di supporto
- Penetrazione di umidità nel pannello I danni funzionali comportano un decadimento immediato dell'efficienza di conversione e della potenza erogata, che può arrivare fino all'80-90% in meno.
Fattori che influenzano il danno della grandine
L'entità del danno provocato dalla grandine ai pannelli solari dipende da alcuni fattori principali:
Dimensione della grandine
Chicchi di grandine più grossi contengono una maggiore energia cinetica e quindi hanno un impatto più distruttivo sui pannelli. Grandinate con chicchi di 1-2 cm possono già provocare danni; oltre i 5 cm il rischio sale notevolmente.
Velocità della grandine
La velocità di impatto determina l'energia cinetica della grandine. Velocità superiori a 80 km/h aumentano esponenzialmente il rischio di danneggiare i pannelli.
Tipo di pannello fotovoltaico
Pannelli con vetri sottili e telai meno robusti sono più soggetti a danni. I pannelli cristallini hanno maggiori probabilità di rottura rispetto ai pannelli flessibili in film sottile.
Come prevenire i danni dalla grandine
Per limitare i rischi di danni dalla collisione di pannelli fotovoltaici e grandine, è bene adottare alcuni accorgimenti sia in fase di installazione che con protezioni aggiuntive:
Installazione ottimale
- Orientare i pannelli verso sud, per diminuire l'impatto della grandine proveniente da nord/nord-ovest
- Installare i pannelli con una leggera inclinazione, per far scivolare la grandine
- Lasciare uno spazio adeguato tra i pannelli per evitare l'effetto catapulta dei chicchi
- Installare su tetti bassi e non su pergolati o pensiline esposte
Protezioni aggiuntive
Chiaramente alcune di queste azioni richiedono costi di installazione maggiori e una tecnologia dedicata per l'apertura delle protezione in caso di maltempo.
- Film protettivo trasparente supplementare sul vetro, per assorbire l'urto
- Lastre di policarbonato antigrandine sopra o sotto i pannelli
- Reti antigrandine intorno e sopra l'impianto da stendere in caso di necessità
- Balestre di assorbimento sui bordi dei pannelli
Assicurazione specifica
Stipulare una polizza assicurativa contro i danni da grandine, per coprire costi di riparazione e sostituzione in caso di eventi estremi.
Cosa fare in caso di danni da grandine
Se l'impianto viene colpito da una grandinata, bisogna intervenire nel modo corretto. Ecco come:
Ispezione e valutazione
Controllare accuratamente i pannelli danneggiati e valutare l'entità del danno, distinguendo tra estetico e funzionale. Verificare i dati di produzione.
Riparazione o sostituzione
In base al tipo di danno, riparare i pannelli o sostituire quelli non recuperabili. Rivolgersi ad un installatore specializzato.
Comunicazione assicurativa
Se si dispone di un'assicurazione, comunicare prontamente il danno subito e attivare le procedure di risarcimento previste.
Costi di riparazione o sostituzione
I costi per riparare o sostituire pannelli danneggiati dalla grandine possono variare parecchio. Indicativamente:
- Piccole riparazioni estetiche: 50-150 € per pannello
- Sostituzione parziale di celle: 100-350 € per pannello
- Sostituzione totale del pannello: 250-400 € ad unità
- Costi aggiuntivi di smontaggio, trasporto, installazione. In caso di danni ingenti a molti pannelli, il costo totale può raggiungere diverse migliaia di euro.
Conclusione
La grandine può talvolta arrecare danni anche ingenti ai pannelli fotovoltaici, sia dal punto di vista estetico che della funzionalità. Tuttavia, adottando alcuni accorgimenti in fase di installazione, aggiungendo protezioni specifiche e stipulando adeguate polizze assicurative, è possibile limitare notevolmente i rischi e mitigare le conseguenze di eventuali fenomeni grandinigeni violenti.
Andiamo a tenere pannelli fotovoltaici e grandine a debita distanza!
Con una manutenzione corretta dell'impianto fotovoltaico e facendo controlli periodici, la probabilità di dover sostenere pesanti costi di riparazione o sostituzione dei pannelli si riduce sensibilmente.
5 domande frequenti su pannelli fotovoltaici e grandine
La grandine può rompere i pannelli solari?
Sì, grandinate violente con chicchi di grandi dimensioni e ad alta velocità possono causare danni anche gravi ai pannelli, con rotture delle celle e del vetro.
I pannelli solari resistono alla grandine?
Solo parzialmente. Sono progettati per resistere ad agenti atmosferici comuni, non a grandinate estreme. Possono subire danni soprattutto estetici e funzionali.
Come proteggere i pannelli solari dalla grandine?
Con accorgimenti di installazione, film protettivi aggiuntivi, reti antighiaccio, balestre ammortizzanti e assicurazioni specifiche contro la grandine.
Quanto deve essere grande la grandine per rompere un pannello?
Grandine con chicchi da 2 cm in su può provocare rotture. Oltre i 5 cm il rischio cresce esponenzialmente.
La grandine rompe più facilmente i pannelli solari cristallini o quelli a film sottile?
I pannelli cristallini hanno maggiori probabilità di rottura rispetto ai pannelli flessibili in film sottile.
