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Requisiti per installare impianti fotovoltaici: aspetti tecnici, vincoli e autorizzazioni

Una sintesi dei fattori, dei vincoli e dei requisiti tecnici da valutare per progettare e installare impianti fotovoltaici efficienti

Il fotovoltaico rappresenta attualmente una tra le migliori soluzioni per generare in modo autonomo, sostenibile e conveniente l’energia elettrica necessaria. Tuttavia, affinché l’installazione di un impianto fotovoltaico sia realmente vantaggiosa, è fondamentale rispettare una serie di requisiti.

Vanno seguite delle procedure specifiche per avviare il processo e vanno prodotte valutazioni preliminari, calcoli precisi per il dimensionamento degli elementi e studi del rendimento per progettare impianti produttivi.

Per evitare sprechi di tempo e assicurarti un approccio efficiente, ti consiglio l’utilizzo di un software fotovoltaico che ti assiste nella progettazione e nel dimensionamento degli elementi, offrendo anche analisi economiche dettagliate sulla reale redditività dell’impianto.

Ma quando e come dovremmo procedere con l’installazione del fotovoltaico? Quali sono i requisiti essenziali? Scopriamolo nel dettaglio.

Impianto fotovoltaico: come funziona?

Le radiazioni solari raggiungono i pannelli solari, o meglio, il generatore fotovoltaico. Successivamente, l’inverter trasforma l’energia continua in energia alternata.

A questo punto, l’energia appena prodotta può essere sfruttata in diverse modalità:

  • l’utenza può utilizzare l’energia nel momento stesso della produzione;
  • l’energia può essere accumulata nella batteria, pronta per essere prelevata nei periodi in cui la produzione è limitata. Una volta che la batteria è caricata, l’energia può essere immessa nella rete.

In questo caso specifico, si parla di impianto fotovoltaico con sistema di accumulo (storage) collegato alla rete elettrica.

In questo complesso processo, è di fondamentale importanza che tutti i componenti dello schema di impianto fotovoltaico operino correttamente e con efficienza.

Requisiti per l’installazione di impianti fotovoltaici

Le condizioni e i requisiti per l’installazione di un impianto fotovoltaico sono vari e richiedono una valutazione.

Alcuni dei fattori chiave da considerare includono:

  • disponibilità di uno spazio adeguato all’installazione dell’impianto;
  • orientamento ottimale dell’impianto fotovoltaico in base alla specifica località;
  • inclinazione dei pannelli fotovoltaici correlata alla latitudine del luogo;
  • analisi degli ombreggiamenti potenziali;
  • vincoli e autorizzazioni edilizie necessarie;
  • condizioni strutturali della superficie di installazione.

Spazio adeguato

Tra i requisiti essenziali per l’installazione fotovoltaica, uno dei principali è la disponibilità di uno spazio adeguato dove posizionare i moduli e gli altri componenti.

La dimensione della superficie richiesta dipende dalla potenza dell’impianto: generalmente, impianti più potenti occupano uno spazio maggiore. Ad esempio, un impianto comune da 3 kW richiede almeno 15 metri quadrati di pannelli per un rendimento medio.

La quantità di spazio necessaria può essere ridotta considerando l’efficienza dei pannelli solari. Più è elevata l’efficienza, meno metri quadrati sono richiesti, sebbene difficilmente si scenda al di sotto dei 12 metri quadrati.

La conformazione della superficie ha anch’essa un impatto sullo spazio necessario. Su superfici piane, potrebbe essere richiesto un maggiore metraggio per garantire il giusto distanziamento e prevenire l’effetto di ombreggiamento tra i pannelli. Tuttavia, questa considerazione non si applica se l’installazione del sistema fotovoltaico avviene su tetti inclinati.

Orientamento dei pannelli fotovoltaici

Il rendimento di un impianto fotovoltaico dipende principalmente dall’irraggiamento solare del luogo in cui viene installato e l’efficienza di un impianto fotovoltaico è massima quando i raggi solari colpiscono i pannelli in modo perpendicolare.

L’orientamento dei pannelli solari ottimale è verso sud con un angolo azimutale di 0°.

Qualora l’installazione in direzione sud non fosse praticabile o se vi fossero ostacoli causanti ombreggiamenti, è possibile regolare l’orientamento dei pannelli:

  • orientando i pannelli verso sud-est o sud-ovest con un angolo massimo di 45°, la riduzione annua nella produzione sarà contenuta (1-3%);
  • se l’angolo di orientamento supera i 45° rispetto a sud, si verificherà una notevole diminuzione nella produzione.

Invece, la radiazione è meno significativa per un pannello orientato a est o, ancor meno, a ovest, poiché catturerebbe principalmente la radiazione mattutina o serale.

Orientamento dei pannelli fotovoltaici: direzione sud

Inclinazione dei pannelli fotovoltaici

L’inclinazione ideale dei pannelli fotovoltaici è strettamente legata alla latitudine del luogo in cui verranno installati.

Come regola approssimativa, è consigliato posizionare i pannelli con un’inclinazione pari alla latitudine L del sito di installazione per ottenere una produzione massima annuale. Ad esempio, con una latitudine di 40°, l’inclinazione consigliata varia tra i 30 e i 40°.

Determinare la corretta inclinazione dei pannelli richiede anche la considerazione della superficie su cui verranno montati:

  • se l’impianto fotovoltaico viene installato sul tetto di un edificio, i pannelli seguiranno l’inclinazione della falda del tetto;
  • se l’impianto è a terra o su una superficie piana diversa dal tetto, è necessario calcolare con precisione l’inclinazione per evitare ombreggiamenti tra le file di pannelli in periodi specifici dell’anno.

Per ottenere calcoli precisi sulla distanza minima tra le file di pannelli e sull’inclinazione corretta, l’uso di un software fotovoltaico ti aiuta ad eseguire automaticamente tali calcoli su qualsiasi tipo di superficie (orizzontale, verticale o inclinata).

Inclinazione dei pannelli fotovoltaici

Ombreggiamento

La presenza di ombre rappresenta un aspetto critico nell’installazione di impianti fotovoltaici e va assolutamente evitata. Le ombre possono derivare da diversi fattori, come edifici circostanti, alberi di considerevole altezza, strutture vicine (antenne, pali), orografia del territorio.

Prima di procedere all’installazione di un impianto fotovoltaico, è essenziale effettuare una verifica accurata della presenza di eventuali punti d’ombra ed effettuare il calcolo dell’ombreggiamento considerando il cosiddetto il coefficiente di ombreggiamento.

Questo coefficiente si determina con una specifica analisi che valuta gli elementi architettonici o naturali circostanti l’impianto per comprendere il loro impatto sulla radiazione solare e verificare la possibile formazione di ombre sulle superfici captanti. La procedura include un sopralluogo con un’analisi inclinometrica, identificando oggetti che possono causare ombre e calcolando il loro azimut.

I valori ottenuti vengono integrati su una mappa solare di coordinate cartesiane (diagramma solare). A questo punto, ti consiglio di analizzare i dati ottenuti ed utilizzare il software per il calcolo degli ombreggiamenti fotovoltaici, che ti consente di valutare le ombre a partire da un semplice rilievo fotografico e direttamente sul diagramma solare del sito di installazione. Il software ti permette di verificare se durante alcuni periodi dell’anno quegli elementi porteranno ombre sull’impianto.

Diagramma solare per la verifica di ombreggiamento: software Solarius-PV

Vincoli e autorizzazioni edilizie

Prima di procedere con l’installazione di un impianto fotovoltaico, è inoltre di primaria importanza verificare che l’edificio prescelto non sia soggetto a vincoli ambientali, storici o paesaggistici che possano vietare modifiche alla sua struttura.

Qualora l’edificio o l’area siano soggetti a vincoli paesaggistici e non si possano usufruire di agevolazioni speciali, è indispensabile ottenere l’autorizzazione paesaggistica. La procedura prevede l’invio della richiesta all’ente pubblico, che inoltra la domanda alla Soprintendenza. Quest’ultima emette un parere obbligatorio e vincolante entro 45 giorni.

Nel caso in cui sia necessaria l’autorizzazione paesaggistica, ti suggerisco di utilizzare il software per la redazione dell’Istanza di autorizzazione paesaggistica per compilare rapidamente il modello standard dell’autorizzazione o personalizzarlo secondo le esigenze specifiche, e archiviare digitalmente le pratiche, semplificando la gestione documentale.

Un caso particolare riguarda l’installazione dei pannelli fotovoltaici su coperture piane, con l’obiettivo di renderli non visibili al pubblico, integrati nelle configurazioni delle coperture o posizionati adiacenti ai tetti degli edifici con la medesima inclinazione e orientamento della falda. In tali circostanze, l’installazione rientra tra gli interventi esclusi da autorizzazione paesaggistica, conformemente a quanto stabilito nell’allegato A del D.P.R. 31/2017, rendendo non obbligatorio l’ottenimento di ulteriori permessi.

Per maggiori dettagli, leggi anche un approfondimento in cui si analizza una sentenza sui pannelli fotovoltaici e il vincolo paesaggistico.

Condizioni strutturali della superficie di installazione

L’installazione di un impianto fotovoltaico comporta un peso significativo. Pertanto, la decisione di posizionare i moduli richiede una valutazione attenta della solidità della struttura o zona interessata all’installazione.

Nello specifico, per valutare attentamente il peso complessivo dei moduli fotovoltaici, è necessario eseguire i seguenti calcoli:

  • peso della struttura (realizzata in acciaio inox e alluminio), con un range variabile da 2 a 15 kg/m2;
  • peso dei pannelli fotovoltaici, considerando che un modulo standard, con dimensioni di 165 x 100 cm, ha un peso approssimato di 16-19 kg/m2.

Ad esempio, supponendo un impianto fotovoltaico composto da 20 moduli, ciascuno con un peso di 17 kg, sarà necessario che il tetto sia in grado di sopportare almeno 340 kg, considerando anche la struttura di supporto e, in situazioni eccezionali, il carico aggiuntivo dovuto a neve o altri agenti atmosferici esterni.

Analisi dei consumi

Per garantire l’efficienza di un impianto fotovoltaico, è essenziale condurre un’analisi approfondita dei consumi annui totali esaminandone i vari aspetti.

Una volta compresi chiaramente i consumi, diventa fondamentale eseguire un’analisi economica completa, che include il calcolo della redditività dell’impianto fotovoltaico, l’ammortamento, il periodo di recupero dell’investimento e la produzione annua dell’impianto.

Per un’analisi dettagliata, può esserti ancora una volta di aiuto il software fotovoltaico con cui puoi produrre analisi economiche complete che tengono conto di vari elementi:

  • costo di realizzazione dell’impianto;
  • producibilità totale annua dell’impianto, anche oraria;
  • consumi di energia elettrica per fasce orarie e per profilo di carico giornaliero;
  • regime contrattuale applicato (scambio sul posto, ritiro dedicato, ecc.);
  • regime fiscale applicabile (privato, impresa, ente pubblico, ecc.);
  • eventuali incentivi a norma di legge (detrazioni fiscali, ecc.), finanziamenti, leasing, ecc.

Requisiti necessari per chi installa impianti fotovoltaici

I responsabili tecnici delle aziende che si occupano dell’installazione di impianti termo-idraulici o elettrici sono tenuti, in modo obbligatorio, a seguire corsi formativi per poter installare e certificare gli impianti. Questa formazione è essenziale per la realizzazione e la manutenzione straordinaria di impianti energetici alimentati da fonti rinnovabili (FER).

Recenti sviluppi hanno portato all’accentuarsi della necessità di corsi formativi obbligatori per mantenere l’abilitazione all’installazione e alla manutenzione straordinaria di tali impianti FER, come indicato dal Decreto Legislativo 28 del 2011, successivamente modificato dal D.L. 63/2013. In base a tali disposizioni, le imprese già abilitate secondo il D.M. 37/08 (ex 46/90) devono sottoporsi ad aggiornamenti obbligatori per continuare a operare su questi impianti.

Dove posizionare l’impianto fotovoltaico?

Al fine di rispettare i requisiti precedentemente citati e massimizzare la redditività dell’impianto fotovoltaico, è essenziale considerare attentamente il luogo di installazione dei pannelli solari.

In particolare, è possibile distinguere tra diverse tipologie di installazioni:

  • impianti su edifici;
  • impianti a terra;
  • impianti ibridi.

Gli impianti su edifici possono essere realizzati su tetti piani, quando la pendenza non supera i 5°, o tetti a falda, quando i moduli sono installati in modo parallelo alle superfici del tetto.  In alternativa, i moduli possono essere installati come frangisole, collegati alla facciata per creare ombreggiamenti o schermature su superfici trasparenti.

Il fotovoltaico a terra è invece caratterizzato da pannelli fotovoltaici che devono essere sollevati con strutture apposite e ancorati al terreno. Gli inseguitori solari permettono ai pannelli di seguire la posizione del sole per massimizzare l’insolazione.

Infine, gli impianti ibridi comprendono impianti su serre e tettoie, dove i pannelli sostituiscono elementi di rivestimento e copertura.

L’attenzione al luogo di installazione è essenziale, poiché diversi criteri e parametri come l’orientamento, l’inclinazione e gli ombreggiamenti devono essere calcolati in modo diverso a seconda della superficie scelta. Per evitare errori di valutazione e ottenere la massima produttività, utilizza il software fotovoltaico, che agevola la progettazione di qualsiasi tipologia di impianto (fotovoltaico su facciatafotovoltaico sul tettopensilina fotovoltaica), ne determina le dimensioni e ne massimizza le prestazioni.

Installazione impianto fotovoltaico: sentenze di riferimento

Di seguito si riportano una serie di sentenze che chiariscono alcuni aspetti fondamentali in riferimento all’installazione dei pannelli fotovoltaici sanciti dalla normativa di riferimento in vigore.

Fotovoltaico e autorizzazione paesaggistica: innovazione non vuol dire disturbo

Il Tar Abruzzo, nella sentenza n. 214/2023, si è espressa nel giudizio che vede nuovamente contrapposti i pannelli fotovoltaici e vincolo paesaggistico.

Un intrigante caso solleva la questione cruciale dell’integrazione dei pannelli fotovoltaici nel paesaggio, in un contesto dove la Soprintendenza ha negato l’autorizzazione per la realizzazione di impianti fotovoltaici su immobili in un parco paesaggistico vincolato.

Nonostante il progetto prevedesse pannelli inseriti a livello delle tegole, con colore e riflessività in sintonia con l’ambiente, la Soprintendenza ha respinto l’idea, ritenendo i pannelli incompatibili con l’immagine tradizionale della zona. I proprietari hanno ribattuto, sottolineando la mancanza di bilanciamento da parte della Soprintendenza tra la tutela paesaggistica e la necessità di adottare fonti rinnovabili.

Il Tar Abruzzo ha affrontato la questione, riaffermando la necessità di una motivazione dettagliata per il diniego paesaggistico e sottolineando che il favore legislativo per le fonti rinnovabili richiede un bilanciamento accurato. I giudici hanno evidenziato che il cambiamento normativo e la crescente accettazione sociale delle tecnologie rinnovabili richiedono una valutazione attenta dell’inserimento dei pannelli nel paesaggio.

Criticando il diniego automatico della Soprintendenza, il Tar ha sottolineato la mancanza di soluzioni alternative suggerite dallo steso ente e ha accolto il ricorso, evidenziando che la proposta dei ricorrenti mirava a conciliare la tutela del paesaggio con lo sviluppo delle fonti rinnovabili.

Leggi altre sentenze sull’installazione del fotovoltaico:

Potrebbe interessarti anche un articolo per comprendere requisiti, costi e vantaggi dell’installazione dei pannelli fotovoltaici in condominio.

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Pubblicato da Redazione Tecnica

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