Fotovoltaico

Quali sono i guasti più comuni di un impianto fotovoltaico

Un impianto fotovoltaico è garantito per vent’anni, condizione necessaria per richiedere gli incentivi statali. In realtà, però, il pannello solare, sottoposto all’esposizione solare costante, invecchia e i suoi componenti si deteriorano. Qualsiasi pannello fotovoltaico, infatti, ha una riduzione del rendimento elettrico che aumenta nel tempo. Dopo vent’anni l’impianto avrà un calo di produzione del 20% circa.

Se il modulo ha un rendimento pari o inferiore al 50% della sua produzione elettrica iniziale, possiamo parlare di fine della vita operativa di un pannello fotovoltaico. In questo caso  i costi della manutenzione ordinaria, straordinaria e gli interventi di pulizia superano il guadagno nell’energia prodotta, andando in deficit anche nella generazione dell’energia e utilizzando quella del gestore elettrico, per insufficienza di quella autoprodotta.

Di seguito vi elenchiamo i guasti più frequenti per un impianto fotovoltaico e per i pannelli solari, che possono essere di natura elettrica oppure meccanica.

I guasti più comuni per un modulo fotovoltaico

Il guasto più frequente dei pannelli fotovoltaici è il corto circuito della cella solare, che causa la mancata produzione di energia elettrica o l’abbassamento di tensione. L’esposizione continua del modulo ai raggi ultravioletti delle radiazioni solari deteriora la resina di protezione delle celle fotovoltaiche, le quali rilasciano degli agenti ossidanti che rovinano i contatti metallici. Inoltre, anche la scorretta installazione dei moduli può provocare un surriscaldamento anomalo dovuto alla difficoltà dell’impianto di raffreddarsi attraverso il sistema di ventilazione. Se il danno viene rilevato in una sola cella, il problema può essere risolto con il collegamento in serie delle celle solari. Vi ricordiamo che anche il malfunzionamento di una sola cella solare crea una sensibile riduzione del rendimento elettrico ed è per questo consigliabile intervenire con la manutenzione e la sostituzione.

Esistono altre tipologie di guasti che possono colpire i moduli come:

• i fulmini, che possono danneggiare i pannelli solari e le apparecchiature elettroniche. Questo problema può essere ovviato attraverso l’installazione di gabbie parafulmini, in base alla normativa CEI 62305-1/4, la quale rende obbligatoria l’installazione di parafulmini e di scaricatori di sovratensioni, facendo attenzione a non oscurare le celle solari e creare delle zone d’ombra, causa della riduzione del rendimento elettrico e del sovraccarico sulle altre celle;
• l’irraggiamento solare, che crea la diminuzione del rendimento delle celle, provocandone in alcuni casi il surriscaldamento;
• rottura di un pannello solare. Grandinate o la caduta di rami degli alberi o altri oggetti pesanti possono graffiare o danneggiare i moduli, tanto da rendere necessaria la loro sostituzione.

Guasti più comuni all’inverter

L’inverter è la parte più importante dell’impianto fotovoltaico, poiché converte l’energia prodotta in corrente elettrica.

Se l’inverter non produce la giusta quantità di energia i principali problemi possono essere:

• Un fusibile saltato;
• Un interruttore scattato;
• Rottura di fili e/o collegamenti
• Carico troppo elevato.

Per questo è necessario verificarne costantemente la sua efficienza:

• controllare i contatti, pulirli dalla polvere e eventuali incrostazioni con un panno asciutto che non lascia residui;
• sostituire i fusibili bruciati o danneggiati;
• controllare il voltaggio della batteria e, se troppo basso, caricarla o sostituirla.

Per allungare la vita del vostro impianto, tenete sempre presente che è necessario effettuare periodicamente la pulizia e la manutenzione del fotovoltaico. Una corretta manutenzione dello stesso, infatti, riuscirà a garantire una perfetta efficienza dell’impianto fotovoltaico per molti anni garantendo un rapido ritorno dell’investimento iniziale.

Ditte specializzate, come Elettronica Italia, attraverso i servizi di manutenzione sono in grado di controllare l’efficienza dei moduli fotovoltaici e individuare eventuali fermi dell’impianto o dei suoi componenti, come i fusibili bruciati, guasti all’inverter o calo di tensione.

I tipi di pannelli fotovoltaici

Un impianto fotovoltaico è composto da pannelli in grado di sfruttare la luce del sole per produrre energia elettrica. Questi elementi sono formati da un insieme di celle fotovoltaiche, componenti basilari di ogni pannello. Le celle, a loro volta, sono costituite da materiale semiconduttore, il silicio. Lo studio approfondito di questa tecnologia ha portato alla creazione di differenti tipologie per performance e utilità.

Pannelli monocristallini e pannelli policristallini

I monocristallini sono caratterizzati da numerose celle messe l’una a fianco all’altra distribuite in maniera omogenea, solitamente vengono forniti di una lastra di vetro che fa da protezione nei confronti degli agenti atmosferici. I pannelli monocristallini rendono tra il 15% e il 17%, la resa migliore avviene quando si trovano sotto la luce diretta del sole, consentono di ottenere ottime performance e più potenza per metro quadro se confrontati con i loro simili. Occupano meno spazio rispetto ai pannelli policristallini ma tendono a costare un po’ di più.

I pannelli fotovoltaici policristallini, chiamati anche pannelli fotovoltaici in silicio multicristallino, insieme ai pannelli monocristallini sono tra i più diffusi sui tetti italiani.
Anche questi sono fatti in silicio, la differenza è unicamente nel processo di produzione.
Questo tipo di pannello può ottenere un rendimento tra il 14% e il 16% e, come il monocristallino, rimanere presumibilmente inalterato per circa 25 anni. Possono verificarsi variazioni nel momento in cui un ombra vada a coprire parte del pannello. Da ritenersi buone le performance.

Pannelli a film sottile

Come suggerisce il nome trattasi di pannelli fotovoltaici caratterizzati dal loro sottile spessore.
In linea di massima sono più economici in quanto c’è un minor utilizzo di materiale e di conseguenza scendono i costi di produzione. Anche il rendimento è minore se confrontati con i mono e policristallini. Il film viene realizzato con il silicio amorfo ed il rendimento si aggira tra l’8% e il 12%, le performance possono migliorare se in condizione di luce diffusa, se orientati direttamente verso il sole o in presenza di temperature particolarmente elevate.
I pannelli fotovoltaici a film sottile sono un’ottima soluzione in quanto garantiscono flessibilità e versatilità.

Pannelli a concentrazione

I pannelli fotovoltaici a concentrazione sono tra i più innovativi in quanto in grado di sfruttare al massimo l’irraggiamento ricevuto e conseguentemente produrre energia di alto livello a costi relativamente bassi.
In esso possiamo riscontrare un minore impiego di silicio, l’utilizzo di lenti e specchi per incanalare la luce verso le celle e strutture in grado di cogliere al meglio i raggi solari durante l’arco della giornata.
A parità di energia, i pannelli fotovoltaici a concentrazione occupano molto meno spazio di quelli più tradizionali. Le performance rimangono invariate anche in presenza di ombre o se coperti.

Ulteriori soluzioni

Oltre ai pannelli già citati è possibile trovare in commercio ulteriori soluzioni come:
– pannelli ibridi, costituiti da silicio monocristallino e film sottile, dimensioni contenute per un elevato rendimento;
– glass to glass, caratterizzati da una piastra posteriore in vetro, in grado di trattenere l’energia solare a lungo nel tempo;
– con presa di corrente, per il collegamento alla rete elettrica, facile da installare ed eventualmente da spostare;
– rossi, pannello policristallino con celle colorate;
– orientabile, in grado di ruotare in base al sole, ottima resa ma necessita di costante manutenzione.