Studio di Architettura, Trieste

Le forme e l'impiego delle strutture a supporto dei pannelli fotovoltaici dipendono dalla fantasia del progettista. Continuamente vengono inventate nuove tipologie di struttura e integrazione dei pannelli fotovoltaici con diversi elementi architettonici come coperture e facciate.

Esistono numerose tipologie standardizzate di supporti all'ancoraggio dei pannelli fotovoltaici alle strutture (edifici, pensiline e altre strutture) o per la posa sul terreno. I sostegni più comuni sono realizzati assemblando profili metallici in acciaio zincato o inox.

Strutture a cavalletto per i pannelli fotovoltaici

I pannelli posati a terra o su una superficie piana come una terrazza o una tettoia consentono la disposizione ottimale dei pannelli rispetto al sole. In questo caso la struttura più semplice ed economica è costituita da un supporto a cavalletto fissato su un basamento di fondazione per l'ancoraggio al terreno, o in alternativa zavorrare la struttura con elementi prefabbricati. Nel secondo caso si possono evitare scavi nel caso di posa su terreno e la ripresa dell'impermeabilizzazione nel caso di posa su tettoie, terrazze o altre strutture piane.

Le strutture a cavalletto vengono spesso utilizzate su strutture industriali o capannoni con coperture piane.

Strutture a palo per i pannelli fotovoltaici

A volte è necessario aumentare l'altezza della posa dei pannelli fotovoltaici, ad esempio vicino a strade o luoghi dove è necessario consentire il passaggio delle persone o mezzi, come parcheggi o piazze. In questi casi è possibile ricorrere alle strutture a palo.

Un esempio di queste strutture sono i lampioni fotovoltaici, che integrano le due funzioni di produzione di energia e illuminazione. Queste strutture comportano però costi aggiuntivi a causa delle fondazioni di dimensioni maggiori e la necessità di una struttura di irrigidimento del pannello fotovoltaico.

Strutture ad inseguimento per i pannelli fotovoltaici

L'orientamento ottimale dei pannelli fotovoltaici è quello, quando i raggi del sole formano con i pannelli un angolo di 90°. Ma questa condizione è variabile con il passare delle ore e delle stagioni ecc.

La tecnologia in questo caso si è ispirata alla natura e più precisamente ai girasole. Esistono supporti meccanizzati capaci di inseguire i raggi del sole, modificando l'orientamento e l'inclinazione dei pannelli fotovoltaici in funzione dell'angolo che questi formano con i raggi solari.

Il limite di questa tecnologia è il costo considerevole e la necessità di una manutenzione adeguata. E' possibile però ricorrere a sistemi più semplici dove viene regolata solo l'inclinazione dei pannelli fotovoltaici rispetto al piano orizzontale (in funzione dell'ora del giorno).

L'integrazione architettonica del impianto fotovoltaico

La tecnologia fotovoltaica può essere integrata nelle coperture e facciate degli edifici. Questo tipo di installazione offre numerose possibilità dal punto di vista architettonico e dipende sopratutto dalla fantasia del progettista.

Per quanto riguarda il posizionamento del impianto fotovoltaico sulla falda di un tetto vanno distinte due tipologie di integrazione:

L'impianto fotovoltaico integrato, dove la copertura viene sostituita con pannelli fotovoltaici. In questo caso nel quadro economico della spesa devono essere tenuti in considerazione anche i costi evitati per i materiali di una copertura standard.

L'impianto fotovoltaico retrofit, dove i moduli fotovoltaici vengono sovrapposti alla copertura esistente. Questo tipo di impianto è di facile progettazione e montaggio; vengono evitate problematiche come l'azione del vento e la struttura normalmente è costituita da un telaio leggero.

Ecco una semplice tabella con la descrizione dei svantaggi e vantaggi delle diverse tipologie di strutture di sostegno: