Tipi di sistemi di montaggio per pannelli solari

Scegliere il sistema di montaggio adeguato per i pannelli solari è una decisione che influisce direttamente sulla sicurezza, sulle prestazioni e sulla vita utile di un impianto fotovoltaico. Lo stesso pannello solare può essere montato su una struttura complanare, triangolare o zavorrata e scegliere una soluzione non adeguata può aumentare i tempi di installazione, rendere più difficili gli interventi di manutenzione o ridurre la produzione di energia.

Sebbene l’attenzione si concentri spesso sui moduli fotovoltaici, la struttura che li sostiene svolge un ruolo altrettanto importante. Deve resistere per decenni all’azione del vento, della neve, alle dilatazioni termiche e alla corrosione, garantendo che i pannelli rimangano saldamente fissati in qualsiasi condizione.

I principali tipi di sistemi di montaggio per pannelli solari sono:

• Strutture complanari, consigliate per tetti inclinati con un orientamento favorevole.
• Strutture triangolari, ideali per tetti piani e anche per tetti inclinati quando si desidera modificare l’inclinazione o migliorare l’orientamento dei moduli.
• Strutture zavorrate, utilizzate su tetti piani quando non è possibile o non si desidera perforare la superficie e la struttura può sopportare il peso della zavorra.

La scelta tra un sistema e l’altro dipende principalmente dal tipo di tetto, ma anche dalla sua inclinazione, dall’orientamento, dalla possibilità di realizzare perforazioni, dai carichi strutturali e dalle condizioni ambientali dell’installazione.

In INDEX sviluppiamo sistemi di installazione e fissaggio per pannelli solari su tetti piani, metallici e in tegole. Conosciamo quindi in prima persona i fattori che influenzano la scelta della struttura e i requisiti che deve soddisfare per garantire un’installazione sicura e duratura.

In questa guida analizziamo le differenze tra i diversi tipi di supporto, le applicazioni più comuni e gli aspetti da considerare per scegliere la soluzione più adatta a ogni installazione.

Quali tipi di sistemi di montaggio per pannelli solari esistono?

La struttura su cui vengono installati i pannelli fotovoltaici deve adattarsi sia alle caratteristiche del tetto sia alle esigenze dell’impianto.

In generale, le strutture complanari sono la soluzione più comune per i tetti inclinati, poiché sfruttano la pendenza esistente. Le strutture triangolari, invece, consentono di modificare l’inclinazione dei moduli per ottimizzarne l’orientamento o per installare pannelli su tetti piani. Quando la superficie del tetto non può o non deve essere perforata, entrano in gioco le strutture zavorrate, che garantiscono la stabilità mediante blocchi di calcestruzzo o altri elementi di peso.

La tabella seguente riassume le principali differenze tra i diversi tipi di sistemi di montaggio per pannelli solari.

Di seguito analizziamo le caratteristiche di ciascuno di questi sistemi per capire in quali situazioni ogni soluzione risulta più indicata.

Strutture triangolari

Le strutture triangolari sono progettate principalmente per impianti fotovoltaici su tetti piani o con pendenza molto ridotta. Il loro principale vantaggio è che consentono di orientare i pannelli con l’inclinazione più adatta per massimizzare la captazione della radiazione solare, cosa che non sarebbe possibile se i moduli fossero installati parallelamente al tetto.

Un esempio comune è rappresentato dai capannoni industriali con coperture praticamente orizzontali. In questo tipo di edificio, installare i pannelli direttamente sul tetto ne ridurrebbe le prestazioni e favorirebbe l’accumulo di acqua e sporco. Grazie a una struttura triangolare è possibile sollevare i moduli e orientarli per migliorare la produzione energetica.

Tuttavia, questo tipo di supporto non è limitato ai soli tetti piani. Può essere utilizzato anche su tetti inclinati quando l’orientamento della copertura non è ottimale o quando si desidera aumentare l’inclinazione dei pannelli per ottimizzarne il rendimento annuale.

Nel nostro catalogo sono disponibili strutture triangolari con inclinazioni regolabili di 25°, 30° e 35°, oltre a versioni con inclinazione fissa disponibili da 5° a 35°, così da adattarsi a diverse configurazioni di progetto.

Un altro vantaggio di queste strutture è la flessibilità di installazione. A seconda delle caratteristiche del tetto, possono essere fissate meccanicamente alla sottostruttura oppure installate su blocchi di calcestruzzo mediante sistemi zavorrati.

Principali vantaggi delle strutture triangolari:

• Consentono di ottimizzare l’inclinazione dei pannelli.
• Migliorano lo sfruttamento della radiazione solare quando l’orientamento del tetto non è ideale.
• Sono adatte a tetti piani e a determinati tetti inclinati.
• Possono essere installate mediante fissaggio meccanico o su sistemi zavorrati.

Strutture complanari

Le strutture complanari sono la soluzione più utilizzata negli impianti fotovoltaici su tetti inclinati. In questo sistema, i pannelli vengono installati parallelamente alla superficie del tetto, sfruttandone la pendenza naturale e ottenendo un’integrazione visiva più discreta.

Questo tipo di supporto è comune in abitazioni, edifici commerciali e capannoni industriali con tetti metallici o in tegole il cui orientamento è già adatto a ottenere un buon rendimento energetico.

A seconda del tipo di tetto, la struttura può essere fissata mediante diversi accessori, come supporti per lamiera grecata, fissaggi per aggraffatura verticale, viti a doppia filettatura regolabili o ganci per tegole. Questa versatilità consente di adattare il sistema praticamente a qualsiasi tipo di tetto inclinato.

Nelle strutture complanari esistono due configurazioni principali: profilo continuo e profilo discontinuo.

Profilo continuo

Consiste nell’installare un profilo longitudinale continuo sul quale vengono successivamente fissati i moduli fotovoltaici. La presenza di una superficie di appoggio continua facilita il tracciamento e il posizionamento durante il montaggio e riduce il numero di regolazioni necessarie in cantiere.

Oltre a semplificare l’installazione, può essere utilizzato sia su tetti metallici sia su tetti in tegole, diventando l’opzione più comune per la maggior parte dei progetti.

Profilo discontinuo

Sui tetti metallici è possibile utilizzare anche profili discontinui. In questi casi, invece di installare un profilo continuo sotto l’intera fila di pannelli, vengono posizionati soltanto piccoli tratti nei punti in cui è necessario eseguire il fissaggio.

Questa soluzione consente di ridurre il consumo di alluminio o acciaio e di diminuire il peso complessivo della struttura, un vantaggio particolarmente interessante negli impianti di grandi dimensioni. Di contro, richiede un tracciamento più preciso e una maggiore pianificazione durante il montaggio, poiché ogni supporto deve essere posizionato esattamente nel punto previsto.

Per questo motivo viene utilizzata principalmente su tetti metallici industriali, dove il risparmio di materiale compensa il maggiore tempo dedicato al tracciamento.

Principali vantaggi delle strutture complanari:

• Sfruttano l’inclinazione esistente del tetto.
• Offrono un’installazione rapida e semplice.
• Si adattano a tetti metallici e in tegole mediante accessori specifici.
• I profili discontinui consentono di ridurre il consumo di materiale in determinati progetti.

Strutture zavorrate

Le strutture zavorrate sono pensate per tetti piani sui quali non è possibile, o non è conveniente, eseguire perforazioni.

Invece di essere fissato meccanicamente al tetto, il sistema ottiene la propria stabilità mediante blocchi di calcestruzzo o altri elementi di peso, dimensionati per resistere all’azione del vento senza compromettere l’impermeabilità dell’edificio.

Questo tipo di soluzione è frequente negli edifici logistici, nei centri commerciali e nei capannoni industriali con coperture impermeabilizzate, dove preservare il tetto è una priorità.

Gli attuali sistemi zavorrati consentono di configurare i moduli sia con orientamento a sud sia con disposizione est-ovest, oltre a offrire inclinazioni abituali di 10° e 15°, ottimizzando così l’utilizzo dello spazio disponibile sul tetto.

Tuttavia, prima di scegliere questo tipo di struttura è indispensabile verificare che il tetto possa sopportare il peso aggiuntivo della zavorra, poiché questo aspetto condiziona la fattibilità del sistema.

Principali vantaggi delle strutture zavorrate:

• Non richiedono la perforazione del tetto.
• Riducono il rischio di infiltrazioni.
• Consentono un’installazione rapida sui tetti piani.
• Sono disponibili in configurazioni sud ed est-ovest per ottimizzare lo spazio.

Tipi di supporti in base al materiale: alluminio vs acciaio

Oltre al design della struttura, anche il materiale con cui è realizzata influisce su aspetti quali il peso, la resistenza alla corrosione, la facilità di installazione e il costo del progetto.

Negli impianti fotovoltaici, l’alluminio e l’acciaio sono i materiali più utilizzati. Entrambi offrono un’elevata resistenza meccanica e una lunga vita utile, ma ciascuno risponde meglio a esigenze specifiche.

La tabella seguente ne riassume le principali differenze:

Come per il tipo di struttura, non esiste un materiale migliore dell’altro per tutti i progetti. La scelta dipenderà dall’ambiente di installazione, dalla tipologia di tetto e dalle esigenze specifiche di ogni intervento.

Supporti in alluminio

L’alluminio è il materiale più utilizzato nelle strutture per pannelli solari grazie al suo eccellente equilibrio tra peso, resistenza meccanica e comportamento nei confronti della corrosione.

La sua leggerezza facilita sia il trasporto sia la movimentazione durante il montaggio, riducendo lo sforzo dell’installatore e i carichi permanenti sul tetto. Inoltre, presenta un’elevata resistenza all’ossidazione, caratteristica che lo rende una soluzione interessante per le installazioni all’esterno.

Tuttavia, non tutti i tipi di alluminio offrono lo stesso comportamento in ambienti aggressivi. Negli impianti vicini al mare o esposti ad atmosfere con elevata salinità, è consigliabile utilizzare alluminio anodizzato, poiché offre una protezione aggiuntiva contro la corrosione.

Mentre l’alluminio anodizzato mantiene una garanzia di 25 anni sia negli ambienti interni sia nelle zone situate a meno di cinque chilometri dalla costa, la garanzia dell’alluminio non anodizzato si riduce in questi ultimi ambienti a causa della maggiore aggressività ambientale.

Per questo motivo, prima di scegliere una struttura è opportuno valutare non solo il tipo di tetto, ma anche le condizioni ambientali a cui sarà esposta per tutta la sua vita utile.

L’alluminio è consigliato quando:

• L’installazione viene realizzata su tetti in cui il peso è un fattore importante.
• Si cerca una struttura leggera e facile da movimentare.
• Il progetto si trova in ambienti umidi o vicini al mare, utilizzando alluminio anodizzato.
• Si privilegia un’elevata resistenza alla corrosione con una manutenzione minima.

Supporti in acciaio

L’acciaio è un’ottima alternativa quando si cerca una struttura robusta o una soluzione economicamente conveniente senza rinunciare a elevate prestazioni meccaniche.

La sua maggiore rigidità lo rende un materiale molto utilizzato negli impianti industriali e nei progetti in cui è necessario coprire grandi distanze o adattarsi a geometrie più complesse.

In questi casi, la qualità del rivestimento è importante quanto il materiale stesso.

Le strutture solari INDEX utilizzano profili in acciaio con rivestimento ATLANTIS C4-M, sviluppato per offrire un’elevata resistenza alla corrosione negli ambienti esterni. A seconda delle condizioni ambientali, questo sistema offre garanzie fino a 25 anni in ambienti C3, 15 anni in C4 e 5 anni in ambienti C5, dove la corrosività è particolarmente elevata.

Uno degli elementi più versatili della gamma è la guida perforata GP-XS. A differenza di altri profili standard, può essere tagliata ogni 125 mm, facilitando la realizzazione di strutture praticamente su misura senza dover ricorrere a componenti speciali. Questa caratteristica è particolarmente utile negli impianti industriali con ostacoli, lucernari, cambi di geometria o distribuzioni non convenzionali.

In questo tipo di progetto, disporre di un profilo adattabile semplifica il montaggio, riduce gli scarti e offre una maggiore libertà progettuale.

L’acciaio è un’ottima soluzione quando:

• È necessaria una struttura particolarmente rigida.
• Si desidera ottimizzare il costo dell’installazione.
• È necessario adattare la struttura a geometrie complesse.

In ogni caso, la scelta tra alluminio e acciaio non dovrebbe basarsi esclusivamente sul prezzo del materiale. Fattori come la corrosione, la facilità di installazione, i tempi di montaggio, la vita utile prevista e le esigenze di manutenzione avranno un impatto molto maggiore sulle prestazioni dell’impianto nel lungo periodo.

Errori da evitare nella scelta di un sistema di montaggio per pannelli solari

Una decisione errata nella scelta della struttura può complicare il montaggio, aumentare i costi di installazione o ridurre la vita utile del sistema fotovoltaico.

Di seguito presentiamo alcuni degli errori più comuni e come evitarli:

Scegliere la struttura senza analizzare prima il tetto

Il primo passo deve essere sempre l’analisi delle caratteristiche del tetto.

Non basta sapere se si tratta di un tetto piano o inclinato: è necessario conoscere anche il materiale su cui verrà realizzata l’installazione, la pendenza, l’orientamento, lo stato della sottostruttura e i carichi che può sopportare.

Ad esempio, due tetti metallici apparentemente simili possono richiedere soluzioni completamente diverse se uno è realizzato con pannelli sandwich e l’altro con lamiera aggraffata.

Questa analisi preliminare permette di selezionare il sistema di fissaggio più adeguato ed evitare modifiche durante l’installazione.

Non considerare l’orientamento e l’inclinazione dei pannelli

Spesso si dà per scontato che i moduli debbano seguire l’inclinazione del tetto. Tuttavia, questa soluzione non garantisce sempre il miglior rendimento energetico.

Quando l’orientamento del tetto non è favorevole o la pendenza è insufficiente, una struttura triangolare può migliorare significativamente la captazione solare, consentendo di modificare l’inclinazione dei pannelli.

Per questo motivo, prima di scegliere una struttura è opportuno valutare se l’orientamento del tetto consentirà di ottenere il rendimento previsto.

Scegliere il materiale esclusivamente in base al prezzo

Il costo della struttura rappresenta una piccola parte dell’investimento totale di un impianto fotovoltaico, ma influisce direttamente sulla sua durata.

Scegliere un materiale più economico senza valutare l’ambiente di installazione può comportare un maggiore rischio di corrosione, una manutenzione più frequente o persino la necessità di sostituire prematuramente alcuni componenti.

Nelle zone costiere o negli ambienti aggressivi, ad esempio, l’alluminio anodizzato offre un comportamento nettamente superiore contro la corrosione. Allo stesso modo, negli impianti industriali in cui è richiesta un’elevata rigidità strutturale, l’acciaio con un rivestimento adeguato può essere l’alternativa più indicata.

La scelta deve basarsi sempre sul costo totale del ciclo di vita dell’impianto e non soltanto sul prezzo iniziale.

Non verificare se il tetto può sostenere un sistema zavorrato

Le strutture zavorrate consentono di evitare perforazioni dello strato impermeabilizzante, ma aggiungono un peso supplementare che il tetto deve essere in grado di sopportare.

Prima di scegliere questo sistema è indispensabile verificare la capacità portante dell’edificio e accertarsi che la zavorra necessaria a garantire la stabilità non comprometta la struttura esistente.

Non prevedere futuri ampliamenti o interventi di manutenzione

È frequente che aziende e industrie aumentino la potenza installata per rispondere a nuove esigenze energetiche o aggiungano nuove apparecchiature sul tetto.

Per questo motivo, scegliere fin dall’inizio una struttura che faciliti questi ampliamenti può ridurre notevolmente i tempi di intervento e i costi futuri.

È inoltre consigliabile prevedere spazi sufficienti per accedere ai pannelli durante gli interventi di manutenzione, pulizia o sostituzione dei componenti.

Privilegiare il risparmio di materiale rispetto ai tempi di installazione

Ridurre il consumo di profili può diminuire il costo della struttura, ma non sempre comporta un risparmio sull’intero progetto.

Ad esempio, i profili discontinui consentono di ottimizzare il materiale utilizzato su determinati tetti metallici, ma richiedono un tracciamento più preciso e tempi di montaggio più lunghi. Un sistema con profili continui, invece, può utilizzare leggermente più materiale, ma velocizzare notevolmente l’installazione e ridurre il rischio di errori in cantiere.

La scelta deve quindi considerare sia il costo dei materiali sia le ore di installazione necessarie per completare il progetto.

Come scegliere il sistema di montaggio adatto per un impianto fotovoltaico?

Come abbiamo visto, non esiste un unico tipo di supporto valido per tutte le installazioni. La scelta dipenderà sempre dalle caratteristiche del progetto e dalle condizioni in cui la struttura dovrà operare durante tutta la sua vita utile.

Come criterio generale:

• Se il tetto è inclinato e presenta un buon orientamento, la soluzione più comune sarà una struttura complanare.
• Se è necessario modificare l’inclinazione dei pannelli o se il tetto è piano, una struttura triangolare offre generalmente il miglior equilibrio tra rendimento e versatilità.
• Quando non è possibile perforare un tetto piano, la soluzione più adatta sarà una struttura zavorrata, a condizione che il tetto possa sostenere il peso del sistema.

A partire da questo punto, la scelta del materiale — alluminio o acciaio — dovrà essere adattata all’ambiente di installazione, ai carichi previsti e ai requisiti specifici di ogni progetto.

In definitiva, dedicare il giusto tempo alla scelta della struttura più adatta già in fase di progettazione non solo facilita il montaggio, ma contribuisce anche a migliorare le prestazioni dell’impianto e a ridurre al minimo le esigenze di manutenzione per decenni.

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