Domande e risposte sugli impianti fotovoltaici sul tetto: L’elettricità verde dal tetto spiegata in modo semplice

Soprattutto negli edifici con un basso fabbisogno di riscaldamento, cioè nelle case Minergie, l’energia solare può essere utilizzata in modo particolarmente efficiente. Questo è reso possibile da una progettazione ottimale dell’edificio e da una semplice integrazione nei servizi dell’edificio.

I proprietari di case vogliono approvvigionarsi di energia da soli sempre di più. Oltre a renderti indipendente dall’aumento dei prezzi dell’energia, un impianto fotovoltaico ti libera anche dalle importazioni di gas o petrolio dall’estero.

Difficoltà come le fluttuazioni dei valori di potenza dovute alle condizioni atmosferiche o a un aumento temporaneo dei consumi non sono più un problema per gli impianti fotovoltaici. Questo perché l’utilizzo di un sistema di accumulo adeguatamente dimensionato e di una gestione intelligente dell’energia può coprire fino al 100% del consumo privato. Questo significa che i proprietari di casa hanno a disposizione energia solare in ogni momento, anche se il sole non splende. Il risultato è una riduzione significativa dei costi di elettricità e di energia. Tuttavia, affinché l’impianto fotovoltaico possa funzionare anche in caso di interruzione di corrente, è necessario l’inverter giusto.

In primo luogo, si fa una distinzione tra energia e potenza: L’energia è espressa in Wh (wattora) e rappresenta la quantità di energia prodotta nell’unità di tempo. 1 kWh corrisponde a 1000 Wh.

1 kWh è la quantità di energia che un impianto fotovoltaico con una potenza di 1 kW può produrre in un’ora, quindi in 2 ore si possono produrre 2 kWh. La potenza di picco, cioè la massima potenza che può essere prodotta in condizioni di prova standardizzate, è espressa in kWp, cioè kilowatt picco. Questo valore permette di confrontare diversi impianti fotovoltaici. Per le case monofamiliari sono comuni impianti con una potenza di 5–10 kWp.

L’efficienza di un impianto fotovoltaico indica l’efficacia del suo funzionamento, ovvero la percentuale di energia solare che l’impianto fotovoltaico riesce a convertire in elettricità. Le efficienze sono notevolmente migliorate grazie al continuo sviluppo delle celle solari e si aggirano intorno al 10-20%, a seconda della tecnologia utilizzata.

Le celle solari convertono la radiazione solare in elettricità, o più precisamente in corrente continua. Nella rete elettrica pubblica, invece, viene introdotta la corrente alternata perché è più efficiente sulle medie distanze. L’inverter converte la corrente continua generata in corrente alternata. Tuttavia, molti dispositivi elettronici si basano sulla corrente continua e la conversione viene effettuata dall’alimentatore del dispositivo stesso.

A causa della sporcizia o dell’ombreggiamento, può accadere che in una o più celle solari non scorra corrente. Con un circuito seriale, l’intero sistema produrrebbe una potenza significativamente inferiore e potrebbero verificarsi surriscaldamenti o difetti nel modulo. Per evitare che questo accada, vengono installati dei diodi di bypass. Questi ultimi permettono all’area ombreggiata di “saltare“ e di continuare a produrre elettricità. In questo caso si parla di circuito in parallelo.

I moduli a semi cella (half-cut) producono una resa maggiore rispetto ai moduli standard anche quando sono (parzialmente) ombreggiati. In questo caso, la cella solare viene divisa in due metà dopo la produzione. In questo modo è possibile ottenere una maggiore produzione dalla stessa superficie.

Queste due tecnologie, il collegamento in parallelo e la tecnologia a semi-cella, vengono utilizzate nella tegola fotovoltaica PREFA.

Oltre ai moduli fotovoltaici, un impianto fotovoltaico è costituito dai seguenti componenti:

• Cavo solare - Collegamento di messa a terra
• Sottostruttura (decade per la tegola fotovoltaica)
• Scatola di connessione del generatore
• Inverter
• Contatore elettrico

Accessori opzionali:

• Accumulatore
• Stazioni di ricarica per auto (wall box)
• Elementi di riscaldamento per la preparazione dell’acqua calda

A seconda del tipo di installazione, i proprietari di casa possono optare per soluzioni in-roof o on-roof. Nelle soluzioni on-roof, i moduli solari vengono montati sul tetto già esistente con l’aiuto di una sottostruttura appropriata. Con un tetto intatto e sufficientemente isolato, conforme alle attuali normative energetiche, si tratta di una variante. Soprattutto se si intende rifare il tetto, se è opportuna una ristrutturazione energetica o se si sta progettando un nuovo edificio, una soluzione integrata nell’edificio, ovvero i moduli solari in-roof, sono l’alternativa moderna ed esteticamente accattivante al solare/fotovoltaico sul tetto. Qui i moduli solari sostituiscono il manto di copertura. 

Una forma speciale di soluzione in-roof è la tegola solare PREFA: in questo caso le celle solari sono integrate nella copertura del tetto e non è necessaria la penetrazione della copertura stessa.

• Stratigrafia del tetto e coperture: Quali sono adatti a un tetto solare?
• Orientamento del tetto: Ho a disposizione superfici del tetto adeguate? E qual è il loro orientamento?
• Ombreggiatura: Il tetto è sufficientemente soleggiato in ogni periodo dell’anno o gli alberi in crescita o la casa vicina potrebbero creare troppa ombra in primavera/autunno/inverno?
• Dimensioni: Che dimensioni ha l’impianto necessario per coprire il mio fabbisogno elettrico?
• Statica: La struttura del mio tetto è in grado di sopportare i carichi di vento aggiuntivi?
• Agevolazioni: Attualmente esistono agevolazioni da parte della Confederazione, del Cantone o del Comune?
• Trattenuta della neve: La trattenuta della neve prescritta è garantita anche dopo l’installazione di un impianto fotovoltaico?
• Manutenzione: Esiste un concetto di sicurezza per la manutenzione?
• Protezione contro i fulmini e gli incendi: L’edificio necessita di una protezione contro i fulmini o deve essere installato un impianto parafulmine sull'edificio?
• Autorizzazione: Per la realizzazione è sufficiente una notifica o è necessaria una licenza edilizia?
• Sicurezza dell’approvvigionamento in caso di interruzione di corrente: Come posso avere a disposizione elettricità anche durante un’interruzione di corrente?
• Accumulatore: L’elettricità non viene sempre prodotta quando ne ho bisogno. Ho bisogno di un accumulatore?
• Assicurazione dell’impianto: Dopo l'installazione, registrare l'impianto fotovoltaico presso l'assicurazione dell'edificio.

• Il tetto viene pulito e sottoposto a manutenzione con sufficiente frequenza?
• Ottimizzare costantemente i consumi e verificare quando l’elettricità autoprodotta può essere utilizzata ancora meglio.
• Utilizzo di un’auto elettrica come accumulatore.
• Ampliare l’impianto fotovoltaico o adeguare l’accumulatore?

Nel nostro paese sono più comuni i tetti piani e i tetti inclinati (come i tetti a due falde o i tetti a padiglione). Per tutte le costruzioni di tetti, esistono diverse opzioni tecniche per montare l’impianto solare e allinearlo in modo ottimale al sole. Sui tetti piani o a falda troppo piatta, i moduli fotovoltaici vengono montati su supporti triangolari che li portano nella posizione ideale. Oltre alla statica del tetto, al metodo di costruzione e al manto di copertura, l’orientamento del tetto svolge un ruolo particolarmente importante. Con un'inclinazione compresa tra 25 e 35°, con orientamento a sud, è possibile ottenere i migliori rendimenti.

I rendimenti migliori si ottengono quando il tetto solare è rivolto a sud. Ma anche una superficie esposta a ovest o a est può offrire buoni rendimenti. A condizione che presenti condizioni ottimali in termini di pendenza e ombreggiatura. Soprattutto se si considera il consumo di elettricità nell’arco della giornata, un orientamento a ovest o a est può essere sensato.

Nella maggior parte dei casi non è possibile evitare un certo grado di ombreggiatura. Questo aspetto dovrebbe essere compensato al meglio nella progettazione tecnica dell’impianto, commutando i moduli di conseguenza (bypass anziché commutazione seriale, tecnologia a semi cella). Gli alberi circostanti, le case e altri elementi del tetto come camini, abbaini o antenne possono causare ombre e ridurre il rendimento, a seconda dell’ora del giorno e della posizione del sole. Per stimare l’ombreggiatura, un futuro tetto solare dovrebbe essere osservato per un periodo di tempo più lungo. Inoltre, esistono vari metodi di misurazione e programmi informatici per determinare l’eventuale ombreggiatura.

La statica del tetto e quindi l'idoneità all'installazione di un impianto fotovoltaico viene verificata dall'esperto solare PREFA. Un ingegnere collaudatore o uno specialista calcolano se la capacità di carico del tetto è sufficiente prima dell’installazione. I moduli solari aggiungono peso, fino a 25 kg/m² per i tetti inclinati. Se montato su un tetto piano, il carico è ancora più elevato. A ciò si aggiungono i carichi di vento e di neve. Soprattutto per i vecchi edifici, le condizioni del tetto sono cruciali, dal momento che l’impianto fotovoltaico viene solitamente installato per un periodo di oltre 20 anni. In questo periodo, i lavori di ristrutturazione del tetto sono più complessi e costosi, dal momento che l’impianto solare deve essere nuovamente rimosso. Occorre inoltre assicurarsi che, installando un fermo anticaduta, il tetto sia facilmente accessibile, in modo tale da consentire gli interventi di manutenzione da parte di tecnici e operai specializzati.

Se le trattenute della neve esistenti (ad es. un naso fermaneve) sono coperte da impianti fotovoltaici o solari, logicamente non potranno più svolgere la loro funzione: la neve scivola via dal tetto, può bloccare i passaggi o causare danni. In casi estremi, anche il sistema di ritenzione della neve rimanente e sovraccarico può essere danneggiato dalle masse di neve stesse. Non è sempre possibile conciliare la trattenuta della neve e i tetti completamente equipaggiati con moduli. In caso di dubbio, tuttavia, la trattenuta della neve ha la priorità. In questi casi, sono a disposizione produttori specializzati per offrire consulenza e assistenza.

Se esiste un impianto parafulmine, l'impianto fotovoltaico deve essere integrato, per cui si applicano le linee guida esistenti in materia di protezione contro i fulmini. Se l’impianto è integrato nel sistema parafulmine, il cavo di messa a terra deve avere una sezione di 16 mm² anziché 10 mm² . In pratica, tutti i cavi che passano all'interno dell'edificio devono essere posati in un tubo per impianti elettrici.

Di norma, non è richiesta alcuna licenza edilizia, ma solo l'obbligo di registrare i tetti solari. Esistono delle eccezioni se l'edificio si trova al di fuori della zona edificabile o se è un edificio sotto la Tutela Belle Arti.

In caso di interruzione della corrente, anche un impianto fotovoltaico non produce più elettricità. Se si desidera la sicurezza dell’approvvigionamento e la possibilità di rifornirsi di elettricità anche in caso di interruzione dell’alimentazione (blackout o interruzione temporanea della corrente), è necessario un inverter ibrido con funzione di alimentazione di emergenza che passi alla "modalità a isola" e, se necessario, disponga di un’unità di accumulo di energia corrispondente. Solo così l’impianto fotovoltaico può generare elettricità anche in assenza di tensione di rete, a condizione che il sole splenda a sufficienza. È consigliabile rivolgersi agli esperti in tecnologie solari di PREFA per approfondire questa soluzione speciale, il cosiddetto impianto fotovoltaico di emergenza.

L’acquisto e l’installazione di un impianto solare comportano alcuni costi. Per questo motivo è interessante per ogni proprietario di casa sapere dopo quanto tempo questi costi vengono ammortizzati. Alla luce del costante aumento dei prezzi dell’energia, un impianto fotovoltaico sul tetto di casa vale la pena nella maggior parte dei casi e sta diventando sempre più interessante per molti. Con l’aiuto di una sovvenzione, un impianto fotovoltaico può ripagarsi già dopo 10-14 anni. Soprattutto in tempi di aumento dei prezzi dell’elettricità, rappresenta un investimento sicuro e valido. Per non parlare di ciò che significa per l’ambiente e per le prossime generazioni.

PREFA Solar é due prodotti in uno: Copertura e impianto fotovoltaico  in un unico prodotto e per questo va calcolato in modo differente dalle soluzioni standard a strutture portanti sul tetto.

Quanto costa un tetto solare PREFA su un comune tetto di edificio unifamigliare?
Per fare delle stime del prezzo precise, é necessario svolgere un progetto completo ed elaborare un offerta in collaborazione con un installatore partner PREFA.

Si sommano tutte le spese sostenute anno per anno per la fornitura di energia e si confrontano con i costi e i ricavi della tariffa di immissione in rete del proprio impianto fotovoltaico. In questo caso, occorre considerare i costi di investimento per l’acquisto e l’installazione, al netto delle agevolazioni della Confederazione, dei Cantoni e dei Comuni, nonché i costi ricorrenti per la manutenzione, le riparazioni e l’assicurazione. Inoltre, occorre considerare i costi degli interessi per eventuali finanziamenti e la riduzione dei costi dell’elettricità dovuta alla produzione propria di elettricità. Dopo alcuni anni, i costi dell’elettricità sostenuti senza l’impianto fotovoltaico superano i costi meno i ricavi derivanti dall’acquisto e dal funzionamento dell’impianto fotovoltaico. Da questo momento in poi, il sistema è ammortizzato.

Per acquistare meno elettricità dai fornitori esterni di energia nei giorni con meno ore di sole, durante i picchi di consumo o di notte, sempre più proprietari di casa decidono di installare un sistema di accumulo di elettricità. I costi di acquisto di un sistema di accumulo di energia sono attualmente di circa 1000.- CHF per kWh. Eventuali agevolazioni possono ridurre i costi. Quando si installa un accumulatore, il periodo di ammortamento si allunga di conseguenza.

Oltre ai costi di acquisizione, nella pianificazione occorre tenere conto anche dei costi di gestione correnti. Si tratta della manutenzione e dell’assicurazione.

Dopo l'installazione, registrare l'impianto fotovoltaico presso l'assicurazione dell'edificio

Un impianto fotovoltaico può anche essere installato in un secondo momento su un tetto PREFA già esistente. Nella maggior parte dei casi, l’installazione del principio on-roof con la sottostruttura appropriata non rappresenta un problema. Le staffe vengono montate nel puntone (con un’adeguata progettazione anche su una tavolato da 30 mm o su aggraffatura doppia). L’adeguamento di sistemi in-roof è in genere più difficile, dal momento che i sistemi disponibili sul mercato sono molto numerosi e ognuno di essi deve essere installato in modo specifico e collegato alla copertura del tetto esistente.

Ogni singolo pannello solare sul tetto è una piccola centrale elettrica che produce elettricità, nel rispetto dell'ambiente e della sostenibilità. A seconda della soluzione desiderata, l'elettricità può essere utilizzata direttamente, può essere immagazzinata o immessa nella rete. Le celle fotovoltaiche sono monocristalline (mono) e presentano una moderna tecnologia a semi cella (half-cut) per ottimizzare al massimo le prestazioni. Le scatole di giunzione appositamente sviluppate sono integrate direttamente nel modulo fotovoltaico e possono quindi essere collegate con estrema facilità dal lattoniere o dal conciatetti. Inoltre, l'integrazione degli elementi fotovoltaici nel pannello stesso del tetto significa che non è necessaria alcuna struttura o sottostruttura aggiuntiva sul tetto, né è necessario penetrare nel rivestimento del tetto con viti, canalizzazioni per cavi o simili.

Il pannello solare per tetti PREFA è un prodotto all'avanguardia sviluppato e prodotto in Austria ed è disponibile in due diverse versioni. La tegola fotovoltaica piccola misura 700 × 420 mm una volta installato e ha una potenza di 43 Wp per pezzo. La tegola fotovoltaica grande misura 1.400 × 420 mm di superficie posata e fornisce una potenza di 100 Wp per pezzo. Per ottenere una potenza di 5 kWp, sono necessari circa 34 m² della tegola fotovoltaica piccola e circa 30 m² della tegola fotovoltaica grande. Nonostante la tecnologia solare integrata, entrambi i pannelli solari per tetti pesano solo 12,6 kg/m² ciascuno e sono disponibili nel colore P.10 nero.

Il tetto solare PREFA si inserisce perfettamente nel sistema completo e fa parte di una gamma di prodotti di alta qualità con oltre 5.000 prodotti. Il pannello solare per tetti è compatibile al 100% con la tegola R.16 e il pannello FX.12, così come i numerosi accessori come lo smaltimento acque piovane, la protezione dalla caduta della neve, la sicurezza del tetto e tutte le converse.

1° passo: Verificare i requisiti-Il proprio tetto
Controllare se il tetto ha la pendenza e l' allineamento adatti e contattare subito il partner PREFA.

2° passo: Preparazione - Questioni importanti per far "passare" la corrente.
PREFA Svizzera le da il supporto necessario per tutti i chiarimenti e per la progettazione del Suo tetto solare.

3° passo: Posa e consegna-Si parte con la propria centrale elettrica
Il partner PREFA addetto al montaggio installa le tegole fotovoltaiche, compresi gli accessori. I vari lavori di installazione elettrica necessari (come la preparazione delle tubazioni vuote, l’impianto DC/AC, il collaudo dell’impianto e il verbale di messa in servizio).

4° passo: Agevolazioni e Garanzie - Assicurati il certificato!
PREFA Svizzera le da il supporto necessario per le richieste di contributi presso PRONOVO.CH e assiste con il certificato di garanzia dopo il completamento.
Richiedere il certificato di garanzia

L’acquisto di un impianto fotovoltaico offre una buona opportunità per produrre energia in modo indipendente e sicuro in futuro. L’uso dell’energia solare si ripaga in termini di efficienza economica dopo soli 10-14 anni. Ottimizzando l’autoconsumo dell’elettricità prodotta e richiedendo agevolazioni, questo momento può essere raggiunto ancora più rapidamente. Le agevolazioni possono essere richieste all’autorità competente.

Gli impianti fotovoltaici possono essere installati come sistemi in-roof o on-roof sulla maggior parte dei tipi di tetto. Prima dell’installazione, è importante conoscere l’orientamento, l’inclinazione e l’ombreggiatura del tetto previsto. Anche le dimensioni e la potenza dell’impianto fotovoltaico sono importanti. Per il tetto di una casa unifamiliare, è importante conoscere l'autoconsumo in kWh in modo da poter progettare opportunamente l’impianto. Dal momento che la domanda di energia aumenterà in futuro, soprattutto con i veicoli elettrici, è consigliabile includere questa considerazione nella pianificazione.

Con un impianto fotovoltaico sul tetto, puoi produrre la tua elettricità in modo sicuro per il futuro.