Tecnologie per la protezione
dell'uomo e dell'ambiente

Impianti fotovoltaici

Introduzione
L’utilizzo dell' energia solare per la produzione di energia elettrica è ormai una realtà impiantistica affermata.

La tecnologia fotovoltaica offre numerosi vantaggi:
• si utilizza ovunque;
• è inesauribile;
• non è inquinante;
• è silenziosa;

La manutenzione è minima, non essendoci parti meccaniche in movimento. Tali impianti, inoltre, consentono la perfetta integrazione architettonica nei più vasti contesti, diventando essi stessi elementi di pregio estetico e architettonico.
Principio di funzionamento
L' elemento base della tecnologia fotovoltaica è la cella, formata da due strati di materiale semiconduttore uno dei quali “drogato”, alla quale vengono collegati i contatti elettrici. Con l' esposizione alla luce la cella produce energia elettrica in corrente continua che poi verrà trasformata in corrente alternata per poter essere utilizzata nei normali impianti elettrici domestici.
Il valore dell'irraggiamento solare influenza l'intensità della corrente della cella in maniera direttamente proporzionale; al crescere dell' illuminazione si verifica anche un aumento del flusso di elettroni da uno strato all' altro della cella.
Con la produzione di energia elettrica da fonti alternative si salvaguarda l'ambiente e si riesce a conseguire un notevole guadagno economico.

L' impianto fotovoltaico
Un impianto fotovoltaico è costituito da generatore solare (insieme di pannelli) dal convertitore (inverter) della corrente continua in alternata e dai dispositivi di sicurezza che, in caso di black out, staccano il sistema dalla rete. I sistemi in isola hanno anche l’accumulatore stazionario per la corrente.
Il rendimento dei moduli dipende dall’orientamento verso Sud, dall’inclinazione sull’orizzontale, dagli ombreggiamenti eventuali e dalla riflettenza dei dintorni.

Esistono anche sistemi di inseguimento solare che fanno ruotare i pannelli mantenendoli, nell’arco della giornata, esposti in maniera ottimale con un aumento di resa che arriva fino al 40%.
Uno dei principali vantaggi di un impianto fotovoltaico è la scarsa manutenzione necessaria.
Normalmente il lavaggio della superficie non è necessario.
I pannelli fotovoltaici possono essere installati anche sulle serre delle aziende agroalimentari e per rivestire facciate degli edifici/capannoni e coperture dei tetti con cellule fotovoltaiche integrate direttamene sui pannelli profilati in alluminio.


L’impianto termofotovoltaico
L’impianto termo fotovoltaico è costituito da una nuova generazione di pannelli detto appunto termo fotovoltaici.
Il modulo termofotovoltaico, oltre che convertire in energia elettrica parte dell’irraggiamento solare che capta, ha sul retro uno scambiatore di alluminio il quale trasferisce il calore in eccesso generato dall’ irraggiamento solare e dalla corrente prodotta dalle celle fotovoltaiche a un sistema termico a circuito chiuso acqua/glicole.

Questa soluzione tecnica si può interfacciare con qualunque impianto termico oggi esistente e offre TRE straordinarie opportunità:

1. La capacità di produrre acqua calda per le utenze domestiche;
2. L’ accoppiamento con pompa di calore per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria.
3. La capacità di abbattere la temperatura di esercizio delle celle fotovoltaiche e quindi di aumentare la produzione di kWh annui
Vantaggi del termofotovoltaico
a. Notevole aumento della resa elettrica.
b. Produzione di calore a bassa temperatura utilizzabile per riscaldamento e/o produzione di acqua calda sanitaria.
c. Minore invecchiamento dei moduli fotovoltaici.
d. Snevamento invernale attraverso il controllo della temperatura del tetto.
e. Riscaldamento piscine e acqua calda sanitaria.
f. Drastico aumento del COP delle pompe di calore.
g. Recupero di Calore per riscaldamenti a bassa temperatura ( impianto a pavimento, fan-coils, radiatori di alluminio etc.) civili e industriali.
h. I sistemi PVT hanno bisogno di superfici, supporti e costi di installazione ridotti rispetto agli impianti fotovoltaici e solari-termici disgiunti.

Modo di Operare
Per consentire a chi interessato di avere una prefattibilità dell’impianto da un punto di vista tecnico e contrattuale Depuratori Sfumo S.r.l. mette a disposizione un tecnico che colloquia direttamente con l’interessato per individuare a distanza le caratteristiche di un possibile impianto assumendo informazioni sulla bolletta, la tipologia di utenza, l’esposizione dell’immobile.
Se ci sono gli estremi per la fattibilità di un impianto Depuratori Sfumo S.r.l. effettua un sopralluogo gratuito sul sito presso il quale si desidera installare l’impianto fotovoltaico, in modo da poter compiere una corretta e completa analisi di fattibilità. Tale analisi permette una valutazione sia dal punto di vista tecnico sia dal punto di vista economico.
Sopralluogo - analisi di fattibilità
Il sopralluogo presso l’immobile o sul sito dove il Cliente intende installare l’impianto fotovoltaico diventa una tappa necessaria per la verifica di fattibilità dell’intervento sia in termini tecnici che economici.

Tale analisi consiste nell’esaminare in maniera dettagliata le caratteristiche del sito e dell’impianto nonché le esigenze del Cliente.

• Condizioni tecniche
- Esposizione ed inclinazione della falda o del terreno
- Verifica statica del tetto.
- Verifica di stabilità del terreno e possibilità di sistemazione.
- Ombreggiamenti e riflettenza dei dintorni
- Distanza dal contatore elettrico ed eventuale suo spostamento
- Sede degli inverters
- Conformità elettrica dell’esistente
- Rischi e sicurezza

• Condizioni economiche
- Verifica della tipologia contrattuale adeguata alla situazione.
- Possibilità di ridurre i consumi o di sostituire altre fonti energetiche.
- Predisporre un preventivo esecutivo.
- Elaborare vari scenari di finanziamento ed il loro impatto sulla redditività.
- Predisporre un capitolato ad hoc
- Predisporre una bozza di contratto

Se dal sopralluogo emerge la praticabilità e la convenienza della realizzazione dell’impianto Depuratori Sfumo S.r.l. predispone una relazione tecnica illustrativa con la quale il Cliente può decidere agevolmente l’intervento più adatto alle proprie esigenze.

• Valutazione Tecnico-Economica
o La valutazione tecnico-economica si divide in due fasi.

La valutazione tecnica permette di dimensionare l’impianto.

La tabelle UNI danno, per ogni capoluogo di Provincia, l’irraggiamento sopra una superficie piana. Noti l’orientamento, l’inclinazione e la riflettenza dei dintorni è possibile conoscere l’irraggiamento di una superficie comunque esposta..
Considerando la morfologia dell’orizzonte e gli eventuali ombreggiamenti il valore dell’irraggiamento può essere raffinato fino a calcolare con precisione l’irraggiamento specifico per unità di superficie.
A questo punto, noto il rendimento dei moduli e le perdite del sistema elettrico, si ricava la produttività di energia fotovoltaica annuale per unità di superficie.

Si completa la valutazione tecnica fornendo le varie soluzioni possibili con una rappresentazione grafica del generatore fotovoltaico.


La valutazione economica permette di calcolare la redditività dell’impianto

Il risultato economico dell’investimento fotovoltaico dipende da una serie di condizioni tra le quali:

o potenza dell’impianto
o tipo di installazione
o contratto scelto
o caratteristiche fiscali dell’investitore



Il conto economico
L’analisi economica viene fatta per un periodo di 20 anni.
Le variabili di cui teniamo conto nel calcolo economico, oltre ai ricavi ed alle uscite sono:

- Produttività annuale, in KWh, tenendo conto del deperimento
- Costo nominale corrente elettrica.
- Lo scenario dell’inflazione
- La tipologia di finanziamento (mezzi propri, leasing, finanziamento bancario)
- Ammortamento civilistico
- Imposte (IRES, IRAP.)
- Premi aggiuntivi

Il risultato permette di evidenziare

- La massima esposizione finanziaria
- Il tempo di ritorno dell’investimento
- Il rendimento di tutta l’operazione
Contratto di appalto integrato
L’impianto fotovoltaico ha una complessità nella valutazione preliminare per la difficoltà di enucleare le vere esigenze del Cliente e una complessità di realizzazione dovuta all’interazione di diversi attori .
Per questo motivo Depuratori Sfumo S.r.l. opera esclusivamente con un contratto di appalto integrato Chiavi in mano, in questo modo si riporta ad un’unica regia la gestione di tutti i soggetti che intervengono nella filiera del progetto.

Questo contratto include.

Progettazione

Urbanistica (DIA, Permesso di costruire, Nulla osta Soprintendenza)
Ambientale dove richiesta
Elettrica preliminare e finale
Piano di Sicurezza
Certificato energetico ante operam

Installazione

Fornitura e sollevamento
Montaggio comprensivo di opere elettriche, opere murarie, di lattoneria, di movimento terra, di fabbro ecc.
Direzione lavori e Coordinatore sicurezza.
Conformità e collaudi
Avviamento

Pratiche finali

Documentazione per la richiesta della detrazione fiscale 50% in 10 anni e/o di altri incentivi.
Conformità urbanistica
Predisposizione fascicolo finale
Certificato energetico post operam
Richiesta della connessione in rete.


L’ammontare dell’appalto integrato è definito, voce per voce, nel computo preventivo allegato come parte integrale del contratto. Il pagamento viene effettuato con gli stati di avanzamento dei lavori.

In considerazione della fragilità dei componenti Depuratori Sfumo S.r.l. si impegna ad assicurare il materiale durante il trasporto ed il montaggio fino alla ultimazione dei lavori.

Depuratori Sfumo S.r.l. si obbliga ad applicare integralmente tutte le norme contenute nel contratto nazionale di lavoro e negli accordi integrativi, territoriali ed aziendali, per il settore di attività e per la località dove sono eseguiti i lavori nonché in materia retributiva, contributiva, previdenziale, assistenziale, assicurativa e sanitaria.
Contratto manutenzione
Il contratto di manutenzione lo si può richiedere quando l’investimento dell’impianto fotovoltaico è tale da voler garantirsi il perfetto funzionamento di ogni elemento che lo compone.
Il contratto ha come oggetto la manutenzione degli impianti fotovoltaici e degli impianti elettrici connessi fino al convertitore. Normalmente sono esclusi dal servizio gli impianti elettrici a valle del contatore bidirezionale. Il servizio consiste nella manutenzione ordinaria e straordinaria dell’impianto.

La manutenzione ordinaria comprende:

a) l’ esecuzione con cadenza annuale della verifica tecnico-funzionale per accertare che la continuità elettrica sia sempre esistente,

b) l’eliminazione di ogni irregolarità o guasto con riparazione o sostituzione, se necessario, di qualsiasi materiale o tratto di rete che per normale usura o per difetti intervenuti non dia garanzia di regolarità e sicurezza di funzionamento e di rendimento,

c) la fornitura del materiale occorrente per gli interventi e di articoli elettrici, costruiti nel rispetto delle norme CEI-UNEL, con marchio italiano di qualità

d) la stesura di una relazione annuale in cui sono riassunti i risultati della verifica e gli eventuali interventi di sistemazione e l’analisi dei rendimenti e dei consumi.
e) la compilazione del libretto d’impianto.

Depuratori Sfumo S.r.l. rilascerà la dichiarazione di conformità nei casi previsti dalla vigente normativa, D.M. 37-08

La manutenzione straordinaria comprende:

a) sostituzione di moduli fotovoltaici danneggiati.

b) sostituzione dell’ inverter quando necessario.

c) ripristino dell’impiantistica elettrica per danni da fulminazione.

d) tutti gli interventi che non hanno la cadenza annuale della manutenzione ordinaria.

Depuratori Sfumo S.r.l. rilascerà la dichiarazione di conformità nei casi previsti dalla vigente normativa. I materiali impiegati saranno gli stessi impiegati durante la realizzazione e ove questo non sia possibile saranno di qualità equivalente.

Depuratori Sfumo S.r.l. si obbliga a:

a) inviare personale specializzato entro due giorni, in caso di guasto od avaria a seguito di richiesta, anche telefonica, del Committente, con l’impegno di garantire il funzionamento entro le 24 ore successive lavorative, qualora l’entità del guasto lo consenta..

b) intervenire entro 7 giorni successivi alla chiamata, anche telefonica, del Committente per interventi di manutenzione straordinaria non programmati, salvo accordi diversi.
Tempistica
I tempi dipendono dal tipo di autorizzazioni necessarie. Il caso più semplice e lineare, dove non sono necessarie verifiche ambientali ed è sufficiente una semplice DIA e lavori semplici da parte del gestore di rete, può avere il seguente cronoprogramma a partire dalla firma del contratto:


INTERVENTI DA FARE: Progetti autorizzazione DIA
DESTINATARIO INTERVENTO: Comune
TEMPISTICA: 1 mese

INTERVENTI DA FARE: Progetti gestore rete
DESTINATARIO INTERVENTO: Gestore rete (ENEL)
TEMPISTICA: 1 mese

INTERVENTI DA FARE: Fornitura, montaggio e collaudo
DESTINATARIO INTERVENTO: Depuratori Sfumo S.r.l.
TEMPISTICA: 1 mese

INTERVENTI DA FARE: Avviamento
DESTINATARIO INTERVENTO: Gestore rete (ENEL)
TEMPISTICA: 1 mese

TOTALE: 3 MESI


In alcuni casi la situazione è molto più complessa ed i tempi necessariamente si allungano:

- Se l’intervento ricade in aree soggette a vincoli paesaggistici od architettonici (3 mesi), è necessario il nulla osta della Soprintendenza.

- Se l’impianto ha una potenza superiore 20 KWp non è integrato diventa indispensabile predisporre la verifica ambientale (3 mesi )

Indicativamente si può immaginare che il ciclo temporale per il completamento di un impianto fotovoltaico appartenente ai casi sopra menzionati si allungherebbe a sei o più mesi.
Smaltimento Finale
Lo smaltimento dell’impianto fotovoltaico è trascurabile in termini energetici e di emissione di gas serra con un’incidenza dell’0,1% sul totale dell’energia consumata dall’impianto nella sua vita.

Da un punto di vista economico bisogna distinguere i moduli a film sottile da quelli cristallini.

a) i moduli cristallini hanno una quantità di silicio considerevole che può essere riciclato sia nell’industria solare, oppure nell’industria elettronica. L’alluminio dei telai viene riciclato nell’industria dell’alluminio come già avviene per questo metallo ed il vetro viene avviato alla rifusione. La plastica costituirà verosimilmente l’unico materiale da smaltire in quanto anche il rame dei cablaggi è già entrato nel circuito delle materie seconde.
b) I moduli a film sottile non possono recuperare il silicio o gli altri metalli che sono presenti in quantità modeste. Soltanto il supporto metallico ed il rame dei cablaggi potrà essere reinserito nel ciclo produttivo.

Di conseguenza, il costo dello smaltimento del fotovoltaico nell’economia generale è marginale, e volendo, potremmo accantonare insieme alla voce costi di esercizio una piccola quota annuale che permetterebbe nell’arco dei trent’anni di sostenere queste spese senza il minimo aggravio finale.
Che cosa dice la nuova normativa in materia di smaltimento e riciclo?
Con il decreto ministeriale del 5 maggio 2011, con entrata in vigore dal 30 giugno 2012, all' Art 11.6(a), il Ministero allo Sviluppo economico e il Ministero all'Ambiente hanno previsto, per i produttori e importatori, l'obbligo di adesione a un consorzio per il recupero dei pannelli fotovoltaici, in un processo di responsabilizzazione per entrambi i soggetti coinvolti: produttore e utente. I pannelli fotovoltaici, infatti, sono stati inclusi anche nella direttiva europea sui rifiuti di apparecchiature elettriche ed elettroniche (Raee) a fine vita.
Attualmente, in Italia, vi sono numerosi consorzi che adempiono alla raccolta, al trattamento e al riciclo di tutte le componenti dei pannelli solari .
Quanto costa lo smaltimento dei pannelli solari?
E' difficile indicare una cifra, anche se il prezzo medio si aggira intorno alle 250 euro per tonnellata. Ciò significa che lo smaltimento per un impianto domestico da 3 kWp, che pesa circa 270-80 Kg, costerà intorno alle 70 euro