Strutture portanti per fotovoltaico installato su coperture piane

29/03/2022 - Quando si parla di impianto fotovoltaico il protagonista è sicuramente il pannello, ma uno dei componenti principali di questo impianto, quando è installato su una copertura piana, è la struttura portante dei pannelli fotovoltaici.
 
Questa struttura sostiene e inclina i pannelli fotovoltaici, ad essa preventivamente fissati, garantendo la massima sicurezza dell’impianto e una produzione fotovoltaica ottimale.
 
Queste strutture devono essere robuste, pertanto sono realizzate in materiali in grado di resistere nel tempo, sia all’usura atmosferica che alle sollecitazioni a cui saranno soggette. Molto diffuse sono le strutture metalliche, come l’acciaio e l’alluminio che sono poi zavorrate alla copertura tramite elementi in calcestruzzo; in alternativa vengono realizzate direttamente in calcestruzzo. In questo caso la struttura funge anche da zavorra. Quest'ultima tecnologia è stata oggetto di approfondimento nel webinar organizzato dall'azienda Sun Ballast lo scorso 25 marzo. 
 
Quando si deve posare una struttura portante per un impianto fotovoltaico, l’obiettivo è quello di non compromettere la copertura. La struttura ottimale ha pochi fissaggi, per non lesionare la copertura, posizionati in punti che non sono a rischio infiltrazione.
 

Strutture per pannelli fotovoltaici, caratteristiche

Quando si installa un impianto fotovoltaico su copertura piana subentra un concetto fondamentale, quello dell’ombreggiamento: le diverse file di pannelli devono essere posizionate ad una distanza minima tale affinché nessun'ombra venga proiettata tra di loro e si ottenga così la massima e migliore resa possibile per l’installazione.
 
Per questo motivo le strutture portanti devono essere progettate e realizzate con altezze e gradi di inclinazione, da 5 a 30, in modo da garantire un rendimento del singolo pannello sempre maggiore o uguale al 95%. Tale verifica è resa possibile grazie ai software dedicati alla progettazione di impianti fotovoltaici.
 
Strettamente legato al concetto di ombreggiamento c’è quello della modularità; a volte la presenza di elementi architettonici in copertura, come ad esempio un parapetto o una canna fumaria, causano la proiezione di ombre su alcuni pannelli di una determinata fila; quindi, nasce la necessità di “modulare” il progetto in punti specifici.
 
A tal fine, la struttura portante deve essere estremamente versatile e slegata da moduli rigidi. La modularità consente di modificare a progetto inclinazione e passi.
 
Una struttura portante per pannelli fotovoltaici deve possedere altre due caratteristiche apparentemente contrapposte: leggerezza e robustezza.
 
Leggera per garantire l'installazione del fotovoltaico anche su coperture con incidenze di carichi permanenti non elevate, con guaine o pacchetti isolanti su cui non possono gravare pesi puntuali esagerati. 
 
Robusta invece per rispondere alle sollecitazioni causate dal vento. Una struttura portante per impianto fotovoltaico deve garantire la tenuta al vento, per tale motivo deve essere realizzata come un sistema collaborante con la copertura in grado si scaricare le sollecitazioni del vento dai supporti alla struttura. Per evitare il cosiddetto “effetto vela”, le strutture vengono zavorrate alla copertura per evitare che le correnti di vento spostino le file di moduli, causando problemi molto seri per l’intera installazione.

 Supporto per impianto fotovoltaico in cls SISTEMA CONNECT ©Sun Ballast

Accorgimenti per installazioni su diverse tipologie di coperture piane

Per coperture in guaina bituminosa, catramate, ardesiata, sintetica o in pvc, tipiche delle strutture industriali, così come per le coperture pavimentate praticabili, i cosiddetti terrazzi, per prevenire eventuali lesioni al manto di copertura è consigliabile usare dei “fazzoletti protettivi” sotto la struttura. Queste protezioni, inoltre, avendo uno spessore minimo consentiranno all’acqua piovana di scorrere senza formare ristagni tra le file di pannelli.
 
Su queste coperture, di consueto si trovano pendenze, colmi, scarichi per l’acqua, in presenza di questi elementi è consigliabile dividere la fila di pannelli e quindi interrompere la struttura sottostante per evitare sollecitazione sui fissaggi.
 
Sulle coperture in ghiaia, le strutture portanti sono di solito punzonate alla copertura, semplicemente spostando la ghiaia.
 
Nel caso dei tetti verdi, l'abbinamento con il fotovoltaico potrebbe essere definito un "connubio perfetto", la presenza del verde crea ventilazione ed evita il surriscaldamento della superficie. L’accorgimento da dover prendere in questo caso è verificare che l’erba non cresca troppo tanto da ombreggiare il pannello. Per questo in queste soluzioni si predilige la messa a dimora di verde estensivo a crescita lenta.