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Grandine e Fotovoltaico

I due moduli danneggiati dalla grandine

Nel Giugno 2017 la zona prealpina della provincia di Treviso è stata flagellata da evento temporalesco violentissimo che ha visto cadere chicchi di grandine grandi più o meno come arance.

I danni sono stati notevoli : dalle automobili all’agricoltura, dalle tegole alle coperture dei capannoni industriali.

http://www.trevisotoday.it/cronaca/grandine-vittorio-veneto-oggi-25-giugno-2017.html
Dal sito www.trevisotoday.it del 25 Giugno-2017

 

Anche gli impianti fotovoltaici sono stati danneggiati da questo evento “estremo”, ma visti i danni generalizzati, mi sarei aspettato un numero di moduli rotti molto maggiore.

Invece, dalle notizie sommarie che ho raccolto su alcuni impianti domestici, si sono danneggiati circa 1 modulo su 10. Negli impianti di grandi dimensioni mi risulta invece una percentuale molto più bassa (circa 1 su 100).

Prima di fare alcune considerazioni tecniche, vediamo alcune foto che ho avuto la possibilità di scattare a due moduli danneggiati, uno più recente della Sunpower, e uno del 2010 della Sanyo, quindi tra i moduli a prestazioni più elevate presenti sul mercato. Facevano parte di due impianti fotovoltaici domestici inferiori a 6 kW.

I due moduli danneggiati dalla grandine
Moduli danneggiati dalla grandine : Sunpower a Sinistra, Sanyo a Destra.

 

IMPIANTO 1

Si tratta di un impianto costituito da moduli Sunpower da 327W ed il modulo danneggiato è stato solo uno.

Modulo_Sunpower_Foto-800

Come si vede dalla foto il modulo è stato “bersagliato” in molti punti, in modo più o meno forte. Dato che gli altri moduli fotovoltaici dell’impianto non sono stati danneggiati, è evidente che questo modulo è stato colpito da un chicco di grandine particolarmente pesante che ha causato il primo danno al vetro frontale, dopodiché i restanti chicchi di grandine, anche se più piccoli, hanno potuto lasciare il segno sul vetro perché era menomato, e quindi non più in condizioni  da resistere. Significa che tutti i colpi “secondari” , nonostante il segno che hanno lascito su questo modulo, non sono riusciti a scalfire gli altri moduli fotovoltaici dell’impianto, che certamente sono stati anch’essi colpiti.

 

Modulo_Sunpower_Foto-2800
Retro modulo danneggiato

Anche nel retro si notano le “bugne” lasciate dalla grandine.

Dal punto di vista elettrico, comunque, il modulo è ancora “funzionante”, come dimostra la misura della tensione a vuoto.

Modulo Sunpower, tensone a vuoto.
Modulo Sunpower, tensione a vuoto.

E’ comunque evidente che la frantumazione del vetro frontale diventa un filtro nei confronti della luce.

 

IMPIANTO 2

Si tratta di un impianto costituito da una ventina di moduli fotovoltaici Sanyo HIT da 240W, prodotti nel 2010. Qui i moduli danneggiati sono due.

Modulo Sanyo Hit danneggiato
Modulo Sanyo Hit danneggiato

Anche qui c’è stato un colpo particolarmente forte che deve aver iniziato il processo di frantumazione del vetro (presumibilmente il segno vicino alla cornice sinistra,  poco più in basso della metà altezza) , processo poi continuato con i colpi successivi .

Anche in questo caso nel retro si vedono i segni lasciati dalla grandine eccezzionale.

Modulo Sanyo - Retro
Modulo Sanyo – Retro

Ed anche in questo caso la tensione a vuoto rivela che il modulo dal punto di vista elettrico è ancora integro.

Misura tensione a vuoto
Misura tensione a vuoto

 

Domanda : Un modulo così danneggiato rende meno ?

Gli utenti con impianti fotovoltaici che hanno subito la grandinata riportata, si sono resi conto che c’era un problema per la diminuzione della potenza resa. In un caso c’era una evidente differenza tra stringhe (gruppi di moduli collegati ad ingressi separati dell’inverter). La frantumazione del vetro, infatti, “riduce” la quantità di luce solare che raggiunge la cellula fotovoltaica, causando una riduzione della potenza resa. Questo modulo, in poche parole, diventa una “palla al piede”, compromettendo la produttività di tutto l’impianto.

A questo proposito ricordo che gli impianti fotovoltaici collegati in modo “classico” cioè a Stringhe, sono fortemente influenzati da ombre o malfunzionamenti di ciascun modulo fotovoltaico.

Inoltre, con il vetro frontale rotto, si perde buona parte dell’isolamento elettrico, tanto che in presenza di pioggia o umidità, l’inverter potrebbe presentare un errore di basso isolamento (Low Iso o Iso Res) mettendo fuori servizio l’intero impianto.

 

Domanda : è obbligatorio cambiare questi moduli ?

Al di là di eventuali risvolti legali, che esulano dal presente articolo, cerco di evidenziare alcune problematiche. Un modulo fotovoltaico danneggiato come si può vedere dalle fotografie precedenti, perde le caratteristiche fisiche, meccaniche ed elettriche previste dal costruttore, tanto che si possono presentare i seguenti problemi :

 

  • Il Modulo, non avendo più la resistenza meccanica prevista, potrebbe svincolarsi dai supporti e cadere giù dal tetto, con rischio per le persone che transitano o soggiornano nelle immediate vicinanze.
  • Stesso ragionamento si potrebbe fare per le scaglie di vetro che potrebbero lentamente staccarsi e cadere, in pezzi più o meno grandi;
  • Infine, dal punto di vista elettrico, con il vetro frontale rotto o frantumato, non è più garantito il corretto isolamento (dato dal grado IP), pertanto si potrebbero creare dei pericoli per le persone che entrano in contatto con oggetti “conduttori” che siano in collegamento diretto o indiretto con il modulo guasto (ad es. telai, strutture metalliche, grondaie, pluviali, antenne, ecc).

 

Il proprietario di un modulo danneggiato, quindi, si assume tutte queste responsabilità.

 

Domanda : spegnendo l’ Inverter evito i pericoli elettrici ?

No. Spegnendo l’inverter con l’interruttore in corrente alternata, oppure tramite gli interruttori o i fusibili che ci sono nel quadro in corrente continua, i pericoli non scompaiono. In presenza di luce solare i moduli fotovoltaici comunque generano una tensione pericolosa per il corpo umano (cioè superiore ai 50V), che in presenza di punti critici può arrivare alla portata di mano. Si tratta certamente di una eventualità che dipende da impianto a impianto, ma che non può essere esclusa. In ogni caso per mettere in sicurezza un impianto fotovoltaico che presenta delle dispersioni, non c’è modo di disattivare se non andando sul tetto a scollegare i moduli.

 

Conclusione

Da questo evento mi sembra si possa trarre una conclusione importante : la resistenza dei moduli fotovoltaici alla grandine è certamente notevole, tanto che i chicchi medio-grandi non riescono a scalfire il vetro frontale. Ci riescono solo se un chicco di grandine di dimensioni eccezionali riesce a danneggiarlo indebolendo o crepando l’intera superficie. Si tratta comunque di eventi estremi, eventi che portano a danneggiare anche le coperture degli immobili.