Un impianto solare fotovoltaico è un sistema di conversione diretta dell’energia irradiata dal sole in energia elettrica; tale sistema sfrutta il principio fisico dell’effetto fotovoltaico ed utilizza una serie di componenti elettrici, spostandosi da monte (moduli fotovoltaici) a valle dell’impianto (utenza elettrica, sistema di accumulo se presente, rete elettrica), nella direzione generatore → rete.
Le strutture sulle quali viene fissato il generatore fotovoltaico variano di geometria e tipologia, a seconda che l’impianto solare sia fisso o ad inseguimento, realizzato a terra o su coperture.
Di seguito si riportano alcuni esempi di strutture per l’ancoraggio di sistemi fissi o ad inseguimento solare, ben descritte nel volume Sistemi Fotovoltaici a cura degli autori Alessandro Caffarelli, Giulio De Simone, Angelo Pignatelli e Konstantino Tsolakoglou, edito da Maggioli Editore.
Vediamo nel dettaglio.
Leggi anche: Manutenzione impianto fotovoltaico: quando e quali attività eseguire
Sistemi di ancoraggio fotovoltaico su tetti a falde
Per questo tipo di sistema, l’ancoraggio si realizza mediante il dispiegamento e fissaggio di guide metalliche sulla falda, che permettono la posa del generatore fotovoltaico (Fig.1) o mediante integrazione diretta di moduli fotovoltaici con telaio nella copertura del tetto (Fig.2).
Non perderti: Superbonus fotovoltaico: le risposte ai dubbi su potenziamento e spese detraibili
Sistema di ancoraggio per tetti piani o impianti al suolo o a copertura di strutture serricole
Le strutture sono ancorate al suolo o al tetto piano con blocchi di calcestruzzo o piastre pesanti.
L’ancoraggio al suolo è anche effettuato con pali infissi nel terreno o viti; tale soluzione è diventata negli anni lo standard di riferimento per centrali fotovoltaiche multi-megawatt realizzate su terreni agricoli, nel rispetto delle prescrizioni inserite nei pareri ambientali rilasciati dagli enti preposti a legiferare e vigilare in materia di autorizzazioni ambientali all’interno del quadro legislativo e regolatorio nazionale.
In alcuni casi, all’interno dell’autorizzazione unica, viene a volte fatto esplicito riferimento al divieto assoluto di utilizzo di calcestruzzo per l’ancoraggio a terra delle strutture su cui vengono posizionati i moduli fotovoltaici.
>> Ti piacciono articoli come questo? Ricevili direttamente!!!
In altre situazioni, all’interno della determinazione di autorizzazione unica, sono richiamati i pareri prescrittivi ambientali sopra citati, che sono stati rilasciati in aderenza al progetto presentato ed autorizzato, all’interno del quale i progettisti dichiarano di utilizzare strutture ancorate al suolo per mezzo di avvitamento o infissione di pali (per l’appunto conficcati nel terreno – Fig.3).
In altri casi l’autorità competente in materia ambientale prescrive il divieto assoluto di gettate in calcestruzzo interrate, permettendo l’ancoraggio delle strutture con zavorre in calcestruzzo fuoriterra. In Figura 4 è mostrato un ancoraggio di strutture reticolari sulla copertura di un capannone per mezzo di tiranti.
Potrebbe interessarti: Superbonus fotovoltaico: impianto privato si può installare senza ok assemblea?
Impianti ad inseguimento e sistemi fissi ancorati a terra
Nel caso di impianti ad inseguimento, ma anche per sistemi fissi ancorati a terra il generatore fotovoltaico a bordo di vele solari, opportunamente realizzate con strutture metalliche, può poggiare su dei pilastri che vengono ancorati al suolo mediante plinti di fondazione, o su blocchi fuori-terra in calcestruzzo armato.
La cubatura dei plinti o dei blocchi dipende dai carichi permanenti e variabili agenti sulla vela solare che inducono stati di sollecitazione strutturale scaricati sugli ancoraggi.
Si possono stimare cubature di calcestruzzo pari a 1 m³, per valori di superficie della vela solare variabili in un range compreso tra 5 a 9 m² circa, a seconda dell’intensità dei carichi permanenti/variabili agenti sulla macrovela.
Non perderti: Fotovoltaico, perché conviene e quanto costa (con le detrazioni)
Progettazione strutturale
Il sistema, costituito dal generatore fotovoltaico a bordo di strutture di sostegno, è soggetto ad azioni rappresentate da carichi permanenti (di tipo strutturale – come i pesi delle stesse strutture di sostegno – e di tipo non strutturale – come ad esempio il peso dei moduli fotovoltaici, dei cavi e delle passerelle portacavi) e carichi variabili impressi dall’azione del vento, della neve e dai fenomeni sismici.
Le azioni elencate inducono nel sistema-struttura uno stato di sollecitazione che necessita di una verifica strutturale.
>> Tiranti o catene: focus su posizionamento, fissaggio e funzionamento in caso di sisma
La progettazione strutturale degli impianti fotovoltaici è un aspetto complesso, che afferisce a principi e metodi generali propri della scienza delle costruzioni e della tecnica delle costruzioni, nonché alla geologia ed alla geotecnica ove dovesse essere presa in esame anche l’interazione tra le strutture di sostegno ed il terreno, nel caso di impianti fotovoltaici installati a terra.
È opportuno precisare che frequentemente nella realizzazione degli impianti fotovoltaici (fissi e ad inseguimento) si fa uso di sistemi di ancoraggio commerciali disponibili a catalogo, per le quali la verifica strutturale può essere limitata alla verifica che le azioni specifiche del sito di installazione risultino inferiori a quelle massime ammesse dalla struttura e dichiarate dal produttore.
Continua a leggere dal volume
Sistemi Fotovoltaici
Il volume è una guida completa i) alla progettazione degli impianti fotovoltaici grid-connected, anche dotati di sistemi di accumulo, ii) alla presentazione degli interventi di manutenzione per ottimizzarne le prestazioni, iii) alla trattazione delle tematiche inerenti agli ammodernamenti tecnologici eseguiti su impianti in esercizio (revamping e repowering), iv) alla generazione distribuita residenziale ed industriale e ai sistemi di potenza multimegawatt ed utility-scale. Il testo mostra l’architettura di un sistema fotovoltaico, fornendone gli elementi necessari per il corretto dimensionamento impiantistico, descrivendone approfonditamente l’ingegneria di sistema: dal gruppo di generazione fino al punto di connessione alla rete elettrica. Il volume è aggiornato alla normativa elettrica vigente, anche con particolare attenzione alle recenti disposizioni normative in tema di implementazione dei sistemi di accumulo all’interno del sistemo elettrico. Una parte del volume è dedicata all’esercizio in parallelo con la rete elettrica dei sistemi fotovoltaici, descrivendone le tipologie di connessione in bassa, media ed alta tensione, gli aspetti progettuali e l’iter TICA – dalla richiesta di connessione inoltrata al gestore di rete, fino alla realizzazione delle opere di rete. Il testo mostra le operazioni di manutenzione ordinaria standard, fino ad arrivare all’analisi termografica realizzata con droni. Sono illustrati casi di impianti fotovoltaici “under performing”, e mostrati nel dettaglio esempi di malfunzionamenti o guasti di moduli fotovoltaici ed altri componenti di impianto che comportano riduzione del performance ratio. Il testo mostra tutti gli adempimenti burocratici a cui occorre ottemperare al fine di evitare sanzioni economiche e garantire il mantenimento del diritto all’incentivo e alle convenzioni GSE per impianti incentivati e impianti fotovoltaici eserciti in grid/market parity. Di prezioso ausilio pratico risultano essere le 15 relazioni tecniche di impianti fotovoltaici, complete di schemi elettrici e calcoli progettuali – rilasciati nello spazio web a disposizione del lettore. Alessandro CaffarelliIngegnere aerospaziale, è CTU presso il Tribunale Ordinario di Roma. Ha progettato e diretto lavori per oltre 700 MW di impianti fotovoltaici ed eolici. È socio fondatore di Intellienergia ed attualmente Business Development Manager per EF Solare Italia.Giulio de SimoneIngegnere meccanico, Ph.D. in Ingegneria dell’Energia e Ambiente. È socio fondatore e CEO di Intellienergia. Ha progettato e diretto lavori per oltre 500 MW di impianti di produzione di energia rinnovabile.Angelo PignatelliIngegnere elettronico, Ph.D. in Ingegneria dei Sistemi, PMP presso il Project Management. Ha progettato e diretto lavori per oltre 200 MW di impianti di produzione di energia rinnovabile. Kostantino TsolakoglouIngegnere aerospaziale, MSc, si occupa di sviluppo, progettazione, asset management e O&M di impianti utility scale. È Head of Engineering presso una delle maggiori realtà europee in ambito fotovoltaico. Gli autori sono docenti per conto dell’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Roma.
Alessandro Caffarelli, Angelo Pignatelli, Giulio de Simone, Konstantino Tsolakoglou | 2021 Maggioli Editore
69.00 € 65.55 €
Preferisci acquistare il volume Sistemi Fotovoltaici da Amazon? Lo trovi qui
Ti consigliamo anche
Prontuario operativo di calcolo delle strutture
Questo prontuario si rivolge ai progettisti, già esperti o alle prime armi nel calcolo strutturale, e a tutti coloro che prendono parte al processo di progettazione o di costruzione, per rendere più sicure le opere di ingegneria civile.Risulterà utile anche a coloro che si apprestano a preparare e sostenere l’Esame di Stato per l’abilitazione alla libera professione.Si tratta di un testo che aiuta a comprendere le problematiche relative alla sicurezza strutturale, senza necessariamente entrare nel merito delle vicende in modo specialistico.Inoltre, gli argomenti trattati rendono l’opera utile anche per avere gli strumenti necessari a svolgere semplici calcoli strutturali, che capitano correntemente nella pratica professionale.Oltre a essere un prezioso riferimento per la comprensione delle attuali normative, che fanno riferimento alle NTC 2018 e relativa circolare, il prontuario rappresenta un valido aiuto per chi nella pratica professionale si trova a svolgere analisi strutturali semplici e ricorrenti, sia in strutture di nuova costruzione che in quelle esistenti.Gli esempi di calcolo svolti, sono anch’essi utili alla comprensione degli argomenti trattati.Il testo, nella sua semplicità, risulta estremamente completo, in quanto, oltre alla parte generale, tratta dalle fondazioni alle strutture in elevazione, relativamente a tutte le tipologie strutturali utilizzate nella pratica corrente.Un capitolo, infine, tratta gli interventi locali, che spesso vengono richiesti nelle costruzioni esistenti, come l’apertura di porte su muri portanti o di fori su solai, piuttosto che l’utilizzo di catene, aspetti molto importanti soprattutto in Italia, che è dotata di un ricco patrimonio edilizio esistente.Santino FerrettiIngegnere, svolge la libera professione nel settore delle costruzioni, occupandosi di progettazione geotecnica e di strutture antisismiche, nonché di adeguamento sismico delle strutture. Ha approfondito particolarmente la dinamica strutturale e la modellazione dei materiali sia in campo lineare che non lineare.
Santino Ferretti | 2020 Maggioli Editore
Scrivi un commento
Accedi per poter inserire un commento