Fotovoltaico verticale: cos’è e quali vantaggi ha

Quando parliamo di energia solare, istintivamente immaginiamo pannelli fotovoltaici installati sui tetti di case e capannoni, non certo su una facciata condominiale. Eppure, anche questa possibilità – sebbene poco nota – esiste: è il fotovoltaico verticale, seppure con qualche limite, è una soluzione sicuramente utile per sfruttare al meglio gli spazi. E allora approfondiamo il discorso scoprendo cos’è il fotovoltaico verticale e, soprattutto, come funziona.

Foto Shutterstock

Cos’è il fotovoltaico verticale

Partiamo scoprendo innanzitutto cos’è il fotovoltaico verticale. Per scoprire di cosa si tratta è necessario parlare dell’inclinazione dei pannelli solari. I pannelli fotovoltaici standard, quelli installati sui tetti o nei terreni agricoli, di norma sono infatti rivolti a sud con un’inclinazione che va dai 20 e i 35 gradi, perché è la posizione che garantisce la massima resa soprattutto nelle ore centrali del giorno. L’energia solare, infatti, è per natura intermittente: è fondamentale saperla sfruttare al meglio, anche attraverso sistemi di accumulo (le batterie) che la immagazzinano per poi rilasciarla di notte, d’inverno o nelle giornate di maltempo.

Il fotovoltaico verticale, al contrario, ha un’inclinazione a 90 gradi. Ciò significa che i pannelli, soprattutto se orientati a est e a ovest, riescono a generare energia in modo più uniforme nell’arco della giornata. Si rinuncia così ai picchi delle giornate estive ma, in compenso, si garantisce una produzione di energia più costante e consistente nei mesi invernali.

Le caratteristiche tecniche dei pannelli fotovoltaici verticali

Dal punto di vista costruttivo, i moduli utilizzati negli impianti fotovoltaici verticali non differiscono molto da quelli tradizionali, ma devono garantire elevata resistenza meccanica e stabilità strutturale. L’installazione sulle facciate o in posizione perpendicolare al suolo comporta infatti maggiori sollecitazioni dovute al vento, motivo per cui si impiegano telai rinforzati, vetri temperati e sistemi di fissaggio certificati. Nella progettazione dell’impianto le principali variabili da tenere in considerazione sono:

• l’orientamento (di solito si privilegia l’asse est-ovest);
• la spaziatura tra le file verticali, per i pannelli installati a terra;
• il coefficiente di albedo, per cui si prediligono superfici circostanti chiare;
• il cablaggio e la gestione termica, da ottimizzare per dissipare il calore ed evitare che l’impianto si surriscaldi.

Pannelli monofacciali o bifacciali

Nella stragrande maggioranza dei casi i pannelli fotovoltaici verticali sono bifacciali, cioè capaci di catturare la luce solare sia sulla parte frontale sia su quella posteriore. In questo modo, sfruttano non solo la luce del sole ma anche la radiazione riflessa dalle superfici chiare, dagli edifici e dal suolo.

I moduli così configurati hanno un’efficienza complessiva che sale del 10-20% rispetto a quella dei pannelli monofacciali, più economici. Questi ultimi restano comunque la soluzione migliore per installazioni verticali di tipo tecnico o temporaneo, ad esempio su recinzioni, pensiline, barriere antirumore o facciate rivolte a un’unica esposizione (solo est o solo ovest). In questi casi, la radiazione riflessa è minima e la semplicità dell’impianto conta più del rendimento.

I kit fotovoltaici da parete

Tra le applicazioni più recenti del fotovoltaico verticale si possono citare i kit da parete, piccoli impianti plug-and-play progettati per l’uso domestico. Si tratta di sistemi compatti, generalmente composti da uno o due pannelli fotovoltaici con microinverter integrato, fissati direttamente a una parete esterna, a un balcone o a un parapetto. La corrente prodotta può essere immessa nella rete domestica semplicemente collegando il kit a una presa elettrica dedicata.

In Italia rientrano nella categoria dei micro-impianti plug-in fino a 800 W, installabili senza autorizzazioni edilizie, purché conformi alla norma CEI 0-21. Costano poche centinaia di euro e sono un’ottima soluzione per chi vive in condominio e vuole sfruttare in modo intelligente le superfici verticali disponibili, senza eccessive complicazioni burocratiche. Chiaramente, non basta un singolo kit per soddisfare l’intero fabbisogno di un’abitazione: piuttosto, va considerato come un aiuto per ridurre i consumi (e i costi in bolletta).

Foto Shutterstock

Dove si possono installare i pennelli fotovoltaici verticali

Parlando di fotovoltaico verticale non si può non nominare la tipologia di installazione e il luogo migliore per farlo. Anche in questo caso sarebbe semplicistico parlare di una tecnologia “migliore” in assoluto rispetto alle altre. Piuttosto, esistono tecnologie più o meno adatte allo specifico contesto in cui si devono inserire.

I pannelli fotovoltaici verticali risultano strategici ad esempio sulle facciate condominiali e sui balconi. I frangisole fotovoltaici verticali, ad esempio, integrano i moduli solari nelle lamelle di schermatura delle facciate, svolgendo così una doppia funzione: mantengono la casa più fresca in estate e producono energia rinnovabile. Nei contesti urbani questi pannelli fotovoltaici per pareti o balconi si adattano facilmente alle aree soggette a vincoli paesaggistici perché, se ben progettati, hanno un impatto visivo più moderato rispetto a quello dei classici pannelli sui tetti.

Il fotovoltaico verticale a terra può essere poi posizionato sui terreni agricoli (permettendo così di sfruttare l’agrivoltaico senza ombreggiare le coltivazioni) oppure nelle recinzioni perimetrali e nelle barriere fonoassorbenti lungo autostrade e ferrovie. Anche la latitudine e l’altitudine incidono: in alta montagna, o nei Paesi nordici, è più conveniente sfruttare al meglio l’irraggiamento dei mesi invernali, più debole ma più costante.

Vantaggi e svantaggi del fotovoltaico verticale

Passiamo ora a indagare i vantaggi e gli svantaggi del fotovoltaico verticale. Come abbiamo già ricordato, il primo vantaggio del fotovoltaico verticale è la resa più uniforme durante la giornata, perché l’inclinazione di 90 gradi e l’orientamento est-ovest intercetta al meglio i raggi solari negli orari mattutini e serali. Anche la versatilità e l’ingombro ridotto sono elementi da tenere in considerazione, soprattutto nei centri storici in cui gli spazi sono limitati e bisogna avere cura anche dell’impatto estetico. In più, sui moduli disposti in verticale si accumulano molto meno le foglie, la polvere e la neve: può sembrare un aspetto marginale, ma incide sulla necessità di manutenzione e dunque sui costi.

Chiaramente, i pannelli verticali comportano anche degli svantaggi. A cominciare dalla resa che può risultare inferiore rispetto a quella delle soluzioni tradizionali, soprattutto nei contesti soleggiati, e può essere ulteriormente penalizzata dalla vicinanza di edifici, alberi ed elementi architettonici che generano ombre laterali. Anche i già citati vincoli progettuali (orientamento, albedo, spaziatura, ventilazione) vanno valutati con grande attenzione per accertarsi che l’impianto lavori in condizioni ottimali.

Valentina Neri