Telaio pannello fotovoltaico: perché PV Protector® rinuncia a viti, ganci e adesivi

Ogni accessorio che finisce su un impianto già completato deve rispondere prima di tutto a una domanda: come si tiene? Per la protezione antivolatile le risposte più immediate sono quelle invasive. Una vite autofilettante attraverso il profilo del modulo. Una staffa appesa al binario di montaggio. Un cordolo di adesivo lungo il bordo e il componente premuto sopra. Sul banco di lavoro funzionano tutte e tre. Sul tetto creano un problema con cui qualcuno dovrà convivere per i prossimi vent'anni.

Quando PV Protector® è stato progettato questi tre metodi sono stati valutati e scartati, deliberatamente, per ragioni che hanno più a che fare con l'ottavo anno di esercizio che con il giorno dell'installazione. Questo articolo spiega quel ragionamento. Vale per impianti su tetto a falda montati su profili sopra tegole o lamiera, con un bordo inferiore dei moduli ben definito. Tetti piani, impianti a terra e in campo aperto, a differenza dei tetti a falda, seguono logiche di montaggio diverse e restano fuori dal perimetro di questa guida.

Telaio pannello fotovoltaico: che cosa fa davvero e perché non va forato

Nei manuali di montaggio e nei cataloghi dei produttori il telaio pannello fotovoltaico è il profilo estruso in alluminio anodizzato che corre lungo i quattro lati del laminato. Non è una cornice estetica: porta il carico meccanico del laminato, trasferisce i carichi di vento e neve ai morsetti di fissaggio e fa parte della sigillatura perimetrale che tiene l'umidità lontana dalle celle e dal foglio posteriore. È anche l'elemento con cui il modulo è stato qualificato dal punto di vista della sicurezza: i moduli vengono valutati rispetto a norme come la IEC 61730-1, che stabilisce i requisiti costruttivi fondamentali dei moduli fotovoltaici per garantirne un funzionamento elettrico e meccanico sicuro. Quella valutazione vale per il modulo così come è stato costruito.

Praticare un foro in quel profilo cambia tre cose contemporaneamente.

Il percorso dei carichi. Il profilo è una sezione estrusa chiusa. Un foro è una concentrazione di tensioni, e il suo effetto dipende da dove cade rispetto alla zona dei morsetti e alla luce libera del modulo. Nessuno, sul tetto, è nelle condizioni di fare quel calcolo: ed è esattamente questo il problema.

La corrosione. L'anodizzazione protegge la superficie dell'estruso, non l'interno di un foro praticato dopo. Il bordo forato espone alluminio nudo, e una vite in acciaio dentro un profilo in alluminio aggiunge un contatto tra metalli diversi in un punto che dopo la pioggia resta bagnato a lungo. Su un tetto che deve funzionare per venticinque anni è un problema lento, non immediato — ed è per questo che quasi mai viene intercettato in fase di collaudo.

Le carte. In termini di garanzia, forare il telaio pannello fotovoltaico viene classificato come modifica del modulo. I manuali di installazione vietano abitualmente di praticare fori aggiuntivi o di alterare in altro modo il profilo, e un foro in più, ben visibile, è una prova inequivocabile quando si valuta una richiesta in garanzia. I requisiti variano da produttore a produttore: verificate il manuale dei moduli prima di fissarvi qualsiasi accessorio. Come regola pratica, un profilo modificato è una posizione debole da cui discutere. Il rapporto tra accessori e copertura contrattuale è approfondito nella nostra guida su protezione antivolatile e garanzia dei pannelli solari.

I tre sistemi di fissaggio che abbiamo escluso

Viti e autofilettanti

La vite è il modo più rapido per far stare fermo qualcosa e il più lento per rimuoverlo. Oltre ai problemi appena descritti, le autofilettanti producono truciolo: limatura di alluminio e di acciaio che finisce sulla copertura e nella gronda e resta sul vetro dei moduli finché qualcuno non la lava via. Su un tetto a falda, poi, si fora con una mano sola e in obliquo, spesso sopra la linea degli occhi: condizioni che producono viti stringate troppo e filetti spanati.

C'è anche un costo di secondo ordine. Un accessorio avvitato smette di essere un componente e diventa parte del modulo: ogni intervento futuro — sostituzione, ricerca guasti, rifacimento di una terminazione di stringa — comporta lo smontaggio di viti applicate su un prodotto in garanzia di qualcun altro.

Ganci e nuovi attraversamenti della copertura

Appendere la protezione antivolatile a un gancio significa o afferrare qualcosa che non era stato pensato per sostenerla, oppure creare un nuovo attraversamento nella copertura. La prima è un'ipotesi che nessuno ha verificato; la seconda aggiunge un punto di tenuta a un tetto che ne ha già esattamente tanti quanti ne prevedeva il progetto.

Ogni attraversamento in più è una nuova voce di manutenzione e, nella pratica, una nuova contestazione. La nostra check-list per il sopralluogo tecnico prima dell'installazione esiste anche per questo: lo stato della copertura attorno a ogni gancio va documentato prima che qualcuno ne aggiunga altri. Una protezione antivolatile che non richiede nemmeno un nuovo attraversamento toglie quell'argomento dal cantiere.

Adesivi, nastri e sigillanti

L'adesivo è il metodo che il giorno dell'installazione sembra il più pulito e che invecchia peggio di tutti. Incollare su un profilo in alluminio anodizzato o sul vetro del modulo richiede una superficie pulita, asciutta e correttamente preparata, più un tempo di reticolazione. I tetti sono raramente puliti, spesso non asciutti e mai pazienti. Una preparazione saltata o fatta di fretta produce un'adesione che regge fino alla consegna e cede al primo inverno duro.

Il problema della rimozione è peggiore di quello dell'incollaggio. I residui sul profilo o sul vetro vanno tolti con solventi o per abrasione, e in entrambi i casi si rischiano lo strato anodizzato, il trattamento del vetro e la sigillatura perimetrale. Un componente che non si può togliere in modo pulito prima o poi verrà tolto male.

La scelta alternativa: forza di serraggio, nessun foro

Il sistema PV Protector® si tiene sfruttando una geometria che il modulo possiede già — il labbro del profilo — invece di aggiungergli qualcosa.

I C-Clips, stampati in PC+ABS stabilizzato ai raggi UV, si agganciano al profilo del modulo e tengono per tensione elastica. Sono realizzati per spessori di telaio da 30, 35 e 40 mm, che coprono i profili standard in uso sugli impianti a tetto a falda. Non si fora nulla, non si incolla nulla, e il clip si sgancia di nuovo a mano.

I Perimeter Segments, estrusi in HDPE (polietilene ad alta densità) con stabilizzanti UV 944 e 622, sono l'elemento che chiude la fessura sotto la fila di moduli. Sono disponibili in due altezze, 150 mm e 200 mm, scelte in funzione della distanza tra il bordo del modulo e la copertura. I Cable Ties in PA66 stabilizzato ai raggi UV fissano i segmenti tra loro e all'impianto nei punti in cui la continuità conta.

Tre componenti, un solo principio di montaggio: serrare, non modificare. La logica completa di componenti e dimensionamento è descritta nella nostra guida su attrezzi e componenti per la protezione dei pannelli solari dai piccioni, mentre la meccanica del fissaggio è spiegata nell'articolo sui sistemi di protezione antivolatile senza forare.

Il sistema è coperto da una garanzia di 10 anni secondo le specifiche del produttore. È una cifra difendibile proprio perché il fissaggio non dipende da una linea di colla, da una superficie reticolata o da una vite che qualcuno deve serrare alla coppia giusta in cima a una scala.

Che cosa cambia quando si è sul tetto

Le conseguenze pratiche di un sistema che lavora solo a serraggio si vedono subito. Per la fase di protezione antivolatile non sale alcun trapano: niente truciolo, niente preforatura, nessuna batteria da esaurire e un attrezzo in meno da far cadere. Il montaggio è senza utensili, quindi le mani di chi lavora in copertura restano libere per la scala e per il materiale.

Il dimensionamento si decide prima di salire, non si improvvisa sul tetto. Le variabili sono due: lo spessore del telaio — 30, 35 o 40 mm — e l'altezza del Segment — 150 mm o 200 mm. Entrambe si leggono sulla scheda tecnica del modulo e sulla misura della fessura. Questa è tutta la specifica.

Nulla dell'impianto cambia. Profili dei moduli, binari, morsetti, ganci di ancoraggio e percorso dei cavi restano come li ha lasciati il progetto della struttura: la garanzia del modulo e quella del sistema di montaggio restano pulite e il fascicolo di consegna resta semplice.

Reversibilità: la prova che quasi tutti i fissaggi non superano

La domanda che separa i tre metodi scartati da quello che usiamo non è "tiene?" — il primo giorno tengono tutti. È "che cosa succede quando dovrà essere rimosso?". I moduli vengono sostituiti in garanzia, gli inverter cambiati, le stringhe rifatte, le coperture rinnovate: prima o poi un tecnico avrà bisogno di spostare la protezione antivolatile e di rimetterla a posto subito dopo.

Un componente agganciato si toglie a mano e si rimette a mano: il Segment rimosso per sostituire un modulo è lo stesso Segment che il mattino dopo richiude il perimetro. Un componente avvitato lascia fori, uno incollato lascia residui. In entrambi i casi sono decisioni definitive prese per conto di chi possiederà l'impianto fra quindici anni.

È tutto qui l'argomento per rinunciare a viti, ganci e adesivi. Non che non funzionino: che non si possono annullare.

In sintesi

Fissare un accessorio a un modulo fotovoltaico è una decisione che riguarda il modulo, non l'accessorio. Forare il profilo modifica una costruzione qualificata, apre una via alla corrosione e indebolisce la posizione in garanzia. I ganci aggiungono attraversamenti e punti di tenuta che il progetto della copertura non aveva previsto. Gli adesivi dipendono da condizioni di superficie che un tetto non può garantire e lasciano residui difficili da togliere senza danni.

Il serraggio evita tutti e tre i problemi: C-Clips in PC+ABS stabilizzato ai raggi UV su telai da 30, 35 e 40 mm, Perimeter Segments in HDPE (polietilene ad alta densità) con stabilizzanti UV 944 e 622 a 150 mm o 200 mm, Cable Ties in PA66 stabilizzato ai raggi UV a tenere insieme la posa — su tetti a falda, senza forare, senza incollare e senza nulla che non si possa disfare.

Per specificare PV Protector® su impianti a tetto a falda, o per discutere le condizioni riservate a installatori e distributori, contattate il team PV Protector®.