Come riparare e proteggere i pannelli fotovoltaici dalla grandine
Magari succede una volta all’anno, ma quella volta che succede non si è pronti e si subiscono danni irreparabili: la grandine è sempre un rischio per i beni materiali. Viene subito da pensare all’auto, ma nella maggior parte dei casi quella è assicurata. I pannelli solari, invece? La grandine può danneggiarli?
La risposta, come spesso accade, è “dipende”. Un po’ perché non tutte le grandinate sono uguali, un po’ perché non tutti i pannelli reagiscono allo stesso modo o hanno lo stesso livello di resistenza. Ci sono differenze di materiali, di installazione e di resistenza certificata, differenze che determinano quali sono gli impianti che sopravvivono senza un graffio e quali, invece, quelli che arrivano a smettere di produrre energia dopo pochi minuti di tempesta di ghiaccio.
La domanda sorge spontanea: esiste qualche tipo di protezione per i pannelli fotovoltaici dalla grandine? Scopriamo tutto in questo articolo, dopo aver analizzato in che modo la grandine può effettivamente danneggiarli e cosa fare in caso di danno per evitare di compromettere la resa dell’impianto.
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Cosa succede al pannello fotovoltaico colpito da grandine?
Quando un pannello fotovoltaico viene colpito dalla grandine, l’impatto che si verifica può causare una serie di danni che vanno ben oltre la superficie visibile del vetro. Tutto dipende da diversi fattori come, per esempio, dimensione e velocità dei chicchi, angolazione dei pannelli e qualità dei materiali. Come dicevamo prima, né tutte le grandinate sono intense allo stesso modo, né tutti i pannelli fotovoltaici sono uguali per resistenza e materiale.
Ad ogni modo, i moduli moderni sono progettati per resistere a chicchi di ghiaccio di fino a 25-35 mm di diametro lanciati a circa 80 chilometri orari, come previsto dagli standard internazionali (IEC 61215). È anche vero, però, che grandinate eccezionalmente intense riescono senza troppi problemi a superare queste soglie. Il danno più evidente è la rottura o incrinatura del vetro temperato, ma il problema più insidioso è quello che non si vede: microfratture nelle celle fotovoltaiche o nei contatti interni, che riducono la capacità di produrre energia e possono peggiorare nel tempo.
In alcuni casi, il pannello continua a funzionare ma con un rendimento ridotto. Ci se ne accorge nel tempo, dalla quantità di energia prodotta e dai costi in bolletta. In altri casi, l’acqua e l’umidità riescono a infiltrarsi attraverso le crepe, andando a compromettere l’isolamento elettrico e causando cortocircuiti oppure ossidazioni.
Per questo, dopo una grandinata è sempre meglio effettuare un controllo tecnico con strumenti termografici o di misura della potenza, anche se da fuori non si riesce a vedere alcun danno. Un piccolo segno oggi può trasformarsi in una perdita di efficienza significativa nel tempo, magari evitabile con un controllo in più.
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Resistenza pannelli fotovoltaici alla grandine: come misurarla
Molto utile per valutare la verificabilità della resistenza dei pannelli fotovoltatici alla grandine è sapere come misurarla. Vediamo come si fa, a partire da cosa dicono gli standard.
La prova “ufficiale” usata per la certificazione di tipo viene descritta nella norma IEC 61215 (MQT17 Hail/impact test) e nelle norme correlate (IEC/UL 61730 per la sicurezza e l’integrità). La versione standard prevede l’impatto con palle di ghiaccio simulate da 25 mm sparate a velocità di terminale (~23 m/s → ~82–83 km/h) in più punti del modulo. In genere, 11 impatti. Un modulo che supera la prova non deve avere rotture visibili significative né perdere potenza oltre soglie prestabilite.
Negli ultimi anni sono nati protocolli ancora più severi (Hail Durability Test, prove con palle di diametro maggiore o a velocità più elevate) perché le grandinate estreme e l’esposizione per 25–30 anni richiedono stress molto più alti di quelli minimi di certificazione.
In laboratorio, i test per misurare la resistenza possono quindi essere di vario tipo. Tra i più diffusi abbiamo:
- Test con palle di ghiaccio (ice-ball gun): palle sferiche di ghiaccio (25 mm standard, ma esistono 30–50 mm per test avanzati) lanciate a velocità controllata contro il vetro del modulo in punti prestabiliti. Serve per simulare energia d’impatto naturale;
- Drop/steel-ball test: in alcuni protocolli si usa una sfera d’acciaio di massa definita lasciata cadere da un’altezza per riprodurre l’energia d’impatto;
- Hail Durability Test (HDT e programmi PVEL/RETC): protocolli industriali che aumentano numero, diametro e velocità delle palle di ghiaccio per discriminare prodotti resilienti da quelli solo conformi ai minimi. Come dicevamo, è uno dei più nuovi.
I criteri di superamento da considerare comprendono l’integrità visiva (che come abbiamo detto da sola non significa nulla), la eventuale perdita di potenza, diverse prove elettriche e imaging, per identificare microfratture o hot-spot non visibili a occhio.
Se volessimo effettuare un test a casa dopo una grandinata, invece? Oltre a una rapida ispezione visiva alla ricerca di crepe, scheggiature o microfratture nel vetro, dovremmo subito confrontare la potenza istantanea dell’impianto con i valori previsti per l’ora (dati inverter o sistemi di monitoraggio): in questo caso, un calo improvviso e localizzato può indicare la presenza di danni.
Dopodiché, possiamo procedere con un’ispezione elettrica base per capire se ci sono moduli guasti, e con la termografia a infrarossi per individuare celle con perdite di potenza dovute a microfratture. Per una conferma definitiva, si smonta il modulo e lo si esamina con elettroluminescenza (EL), che mette in evidenza eventuali microfessure e interruzioni.
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Come proteggere i pannelli fotovoltaici dalla grandine
La cosa migliore resta sempre prevenire. Oggi esistono diversi modi per proteggere i pannelli fotovoltaici dalla grandine, primo tra tutti la scelta degli stessi pannelli: meglio che siano certificati secondo IEC 61215/61730, e che siano moduli con vetro temperato spesso (3,2 mm o più) e rinforzato: sopportano meglio impatti intensi. Anche supporti e telai dovrebbero essere robusti, in grado di ridurre vibrazioni e flessioni durante la grandinata.
L’installazione strategica è un altro punto. Pannelli inclinati di 25-35° riducono la probabilità di impatti diretti perpendicolari, e lasciare margini di sicurezza tra pannelli e grondaie (o muri) aiuta a limitare i danni indiretti da oggetti rimbalzati. Se è possibile, meglio posizionare i pannelli lontano dagli alberi o da aree dove la grandine tende a concentrarsi.
In commercio esistono diversi tipi di barriere protettive. Reti antigrandine, per esempio, in materiale resistente e traspirante, oppure lastre protettive trasparenti in policarbonato. In alternativa, sono una soluzione anche le strutture mobili come i tetti retrattili oppure gli scudi temporanei, per salvare i moduli più sensibili.
Importantissimo effettuare sempre controlli periodici e monitoraggio della produzione: cali improvvisi possono indicare possibili danni non visibili. La pulizia, da effettuare con delicatezza, garantisce la rimozione di residui di grandine o ghiaccio.
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I principali danni causati dalla grandine ai pannelli solari
La grandine può fare diversi tipi di danni ai pannelli fotovoltaici. Innanzitutto, rottura o scheggiatura del vetro: l’impatto dei chicchi più grandi può creare crepe, schegge o microfratture non visibili che portano a una riduzione dell’efficienza (o a rotture successive).
Inoltre, la grandine può rompere le celle interne, causando punti morti o linee di interruzione nel circuito elettrico. Come risultato, vedremo una drastica perdita di produzione dell’impianto.
Impatti violenti oppure oggetti rimbalzati possono poi deformare il telaio, compromettendo la stabilità e l’inclinazione ottimale del pannello. Telai danneggiati possono anche causare problemi di allineamento o infiltrazioni d’acqua, con una serie di problemi a cascata.
Non solo i chicchi grandi fanno danni: quelli più piccoli -o i detriti trasportati dal vento- possono graffiare la superficie del vetro, riducendo la trasmissione di luce e di conseguenza l’efficienza complessiva. In ultimo, la grandine che colpisce telai e pannelli può anche allentare o lesionare i cavi, con come conseguenza cortocircuiti o malfunzionamenti di tipo elettrico.
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Come controllare i pannelli dopo una grandinata
Rivediamo velocemente cosa fare dopo una grandinata per assicurarci che i nostri pannelli fotovoltaici non abbiano subito danni di sorta. Innanzitutto, verifichiamo da lontano eventuali segni evidenti: vetri rotti, telai piegati, moduli spostati o presenza di frammenti. Se ci sono crepe o parti distaccate, è importante non toccare i pannelli e staccare l’impianto: l’acqua e l’umidità potrebbero aver compromesso l’isolamento elettrico.
Una volta in sicurezza, si passa al controllo tecnico. I professionisti utilizzano strumenti come la termocamera a infrarossi o il test I-V (corrente-tensione) per individuare microfratture o celle non più attive. Questi danni, invisibili alla vista, possono ridurre la produzione fino al 20–30% nel tempo. Consigliamo inoltre di monitorare i dati di produzione nei giorni successivi: un calo anomalo o improvviso è, nella maggior parte dei casi, il primo segnale di un problema interno. Anche un controllo delle connessioni e dei morsetti può prevenire cortocircuiti o dispersioni.
Se l’impianto è coperto da assicurazione, è sempre fondamentale documentare tutto con foto e report tecnico prima di ogni intervento di pulizia o riparazione: in questo modo si garantisce la validità di eventuali richieste di risarcimento.
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Pannelli fotovoltaici rotti dalla grandine: cosa fare passo passo
Nel caso in cui ci troviamo i pannelli fotovoltaici visibilmente danneggiati dalla grandine, la prima cosa da fare è mettere in sicurezza casa e persone: allontanare familiari, animali, tutto ciò che rischia di essere compromesso dai pannelli rotti. Che non vanno assolutamente toccati in quanto potenzialmente pericolosi. Se sai come farlo in sicurezza, spegni l’impianto e, in ogni caso, evita interventi fai da te: non usare colla né nastro o coperture improvvisate che potrebbero invalidare le garanzie
Entro le prime 24 ore dovresti anche documentare il tutto: scatta foto all’impianto nella sua interezza e fotografie ravvicinate di ogni pannello, includendo un oggetto di riflessione (come una moneta) per scala. Nel frattempo chiama l’assistenza tecnica, informando dell’accaduto: molti installatori fanno sopralluoghi rapidi per mettere in sicurezza gli impianti. Subito dopo segnala il sinistro anche all’assicurazione, chiedendo istruzioni su come procedere.
A questo punto avverrà il sopralluogo tecnico da cui deriverà la decisione: riparare, in caso di danno superficiale, o sostituire il singolo modulo o più moduli. A volte può essere necessario sostituire l’intero string per evitare mismatch elettrici.
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Assicurazioni per pannelli fotovoltaici danneggiati dalla grandine
Avere un’assicurazione sui pannelli fotovoltaici che coprano anche i danni da grandine è dunque essenziale, perché anche se si tratta di un evento che potrebbe non verificarsi, se succede i danni potrebbero essere ingenti.
Questo tipo di polizze coprono i danni fisici diretti dovuti alla grandine e di conseguenza anche i costi di riparazione o sostituzione dei moduli. In alcuni casi sono coperti anche eventuali danni collaterali come per esempio i cablaggi esposti. Sempre compresi nell’assicurazione anche lo smaltimento dei pannelli danneggiati e gli eventuali ricavi persi nel caso in cui l’impianto non può generare energia. Al contrario, le principali garanzie non includono danneggiamenti dovuti a usura o difetti di fabbricazione non evidenti (o che si manifestano molto dopo).
Tra le assicurazioni da valutare, troviamo:
- Assicurazione casa (“homeowners insurance”): se i pannelli sono installati in modo permanente sul tetto, molti contratti lo considerano parte dell’immobile (“dwelling”) e coprono i danni da grandine. Controlla sempre, però, se il danno da grandine è esplicitamente incluso;
- Assicurazione dedicata per impianti fotovoltaici: polizze tecniche che coprono solo il sistema fotovoltaico, comprese le perdite produttive;
- Endorsement o clausole aggiuntive (“riders”) alla polizza principale, quando il danno da grandine non è incluso di base;
- Assicurazioni parametriche: con soglie predefinite (es: diametro della grandine ≥ X cm) che attivano automaticamente il rimborso quando l’evento supera la soglia.
In ogni caso, verifica sempre se la grandine è esplicitamente elencata come “pericolo coperto” e qual è il valore assicurato: del singolo pannello, dell’impianto intero, del valore di sostituzione contro il valore attuale. Informati sulla franchigia, ovvero su quanto devi pagare di tasca tua prima che l’assicurazione copra, dei limiti massimi di copertura (sia per singolo danno sia aggregato) e dei tempi di denuncia del danno. Molte polizze, infatti, richiedono che il danno sia notificato entro un certo periodo.
