Guida al lavaggio dell’impianto fv: panoramica completa

Guida al lavaggio dell’impianto fv: panoramica completa

Questa guida fornisce una panoramica sui diversi aspetti legati al lavaggio dell’impianto fv: perché gli impianti fv dovrebbero essere lavati? Quali tipi di contaminazione ci sono? Quali sono i rischi derivanti dai moduli fv deteriorati? Come si determina la convenienza economica di un servizio di lavaggio e cosa si dovrebbe considerare quando si sceglie il partner per la pulizia del proprio impianto fv?

Guida al lavaggio

Le condizioni atmosferiche e le influenze ambientali incidono costantemente sullo stato degli impianti fv. Lo sporco, che si deposita sulle superfici dei moduli, impedisce o riduce l’incidenza diretta della luce solare, con effetti negativi sulla resa delle celle dell’impianto.

La contaminazione dei moduli si verifica in varie forme, e non sempre è visibile ad occhio nudo. Tuttavia, anche gli strati più sottili di polvere e sporco, come la fuliggine e il polline, insieme agli escrementi degli uccelli e alle foglie, possono avere un effetto negativo sui rendimenti dell’impianto fv.

Un pericolo notevole è rappresentato dai muschi e licheni, che si attaccano alla cornice e alle componenti dei moduli, danneggiarli a lungo termine.

Tutte queste impurità rappresentano evidentemente un rischio per l’efficienza dell’impianto fv.

Questa guida fornisce una breve panoramica sugli aspetti fondamentali della pulizia solare. Quali fattori giocano un ruolo nella contaminazione? Quali tecniche sono utilizzate dalle aziende professionali per effettuare il lavaggio? Quali sono i requisiti per la pulizia? E quando vale la pena rivolgersi ad un’azienda specializzata?

Tipi e cause di contaminazione

a. Immagini di contaminazione

Anche se il tipo e grado di contaminazione può differire da luogo a luogo e da regione a regione, si possono comunque osservare tipologie di contaminazione ricorrenti. Le aziende di lavaggio professionale sono preparate a riconoscere queste immagini e a pulire l’impianto fv con la giusta tecnologia.

Di seguito le immagini di contaminazione più comuni e ricorrenti:

escrementi di uccelli su una pianta a pv

Escrementi di uccelli

Accumulo di sporco

Residui di polline

Sporco sulla cornice dei pannelli

 

b. Cause e fattori di contaminazione

Non solo le immagini di contaminazione hanno un carattere ricorrente. Possono essere identificati anche fattori strutturali, territoriali e meteorologici che influiscono sul deterioramento degli impianti fv. Tra i più importanti fattori di rischio di maggiore contaminazione ci sono:

Inclinazione del tetto o dei moduli dell’impianto fv

Mano a mano che l’inclinazione dei moduli diminuisce aumenta il rischio che lo sporco e le particelle di polvere resistano sulle superfici, nonostante le precipitazioni. Di conseguenza, lo sporco su bordi e cornici si accumula tanto rapidamente quanto minore è l’inclinazione, con il rischio nel lungo periodo che possa estendersi alla superficie interna del modulo. Quanto più si allargano i bordi, tanto più velocemente può aumentare l’assorbimento di ulteriori particelle di sporco.

Cornice del modulo antisporco

Molto spesso le particelle di sporco si accumulano sulla cornice dei moduli fv, come già osservato al punto precedente. Le precipitazioni talvolta contribuiscono a trasportare sporco e detriti sulla cornice, dove si depositano e possono contribuire alla formazione di muschio e sporco.

I moduli senza cornice sono un vantaggio in questo caso (es. film sottile), anche se sono considerati più instabili.

Montaggio dei moduli con lato lungo verso il basso

È questa una particolare installazione dei moduli fv: qui il lato lungo è montato verso il basso. Ciò aumenta la superficie esposta allo sporco, poiché il lato lungo del modulo è esposto alla pioggia.

Di norma, anche la distanza tra la cornice e la cella solare sul lato lungo del modulo è inferiore. Lo sporco sui bordi e il muschio riducono così più rapidamente la resa dei moduli.

Ambiente agricolo

In agricoltura, soprattutto quando si utilizzano macchinari pesanti, si creano polvere e sporcizia, che vengono trasportate nell’aria. L’uso di prodotti chimici e l’emissione di esalazioni negli allevamenti di bestiame possono causare contaminazioni massicce e ostinate dei moduli fv.

Ambiente industriale

L’ambiente industriale ha di solito un impatto negativo sugli impianti fv inferiore a quello agricolo. Tuttavia, anche in questo caso possono verificarsi contaminazioni da polveri sottili e fuliggine, che riducono notevolmente il rendimento in assenza di adeguate misure di manutenzione.

Regioni e periodi di scarsa piovosità

Pioggia e neve aiutano a rimuovere lo sporco dai moduli solari. Nelle regioni con scarse precipitazioni o in periodi di siccità, questo effetto pulente inevitabilmente diminuisce e lo sporco può aderire ai moduli anche per un lungo periodo. Tuttavia, le precipitazioni di per sé non sono sufficienti a garantire la pulizia degli impianti fv nel lungo periodo.

Gradi di contaminazione

Nel giugno 2018, Milk the Sun ha pubblicato il primo studio sulla convenienza economica del lavaggio degli impianti fv a terra. In quello studio venivano definiti cinque gradi di contaminazione, che possono servire da parametro di riferimento per la determinazione delle condizioni di lavaggio. I cinque livelli di contaminazione vengono definiti come segue:

Grado di contaminazione 1

Contaminazione molto bassa: leggero strato di polvere sull’impianto (difficile da vedere ad occhio nudo).

Grado di contaminazione 2

Contaminazione bassa: lievi depositi visibili sui moduli dell’impianto.

Grado di contaminazione 3

Contaminazione media: depositi più consistenti, tracce di escrementi di uccelli, primi segni di muschio e licheni sui bordi dei moduli.

Grado di contaminazione 4

Contaminazione pesante: importante strato di sporco con incrostazioni, escrementi di uccelli e alta percentuale di muschi e licheni sui bordi.

Grado di contaminazione 5

Contaminazione molto pesante: incrostazioni consistenti e ostinate sui moduli, diffusione di muschi e licheni sui bordi, superficie del modulo non più riconoscibile (eventuale) e (possibile) contaminazione irreversibile dei moduli.

Rischi derivanti da impianti fv deteriorati

Se le singole celle del modulo sono parzialmente sporche o coperte possono surriscaldarsi. In caso di un riscaldamento delle celle tale da danneggiare il modulo, è possibile che sotto il modulo prenda fuoco del materiale combustibile. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, danni a lungo termine ai moduli, con conseguente riduzione delle prestazioni, si verificano senza che da ciò scaturisca un incendio.

Se l’acqua piovana si accumula sul bordo inferiore dei moduli, cosa che può accadere in particolare con una bassa inclinazione dei moduli, e vi rimane per un lungo periodo di tempo, l’umidità può penetrare nel laminato e causare problemi di delaminazione.

Panoramica sulle tecniche di lavaggio

In generale, le varie tecniche di lavaggio comunemente utilizzate sul mercato possono essere suddivise in tre aree: lavaggio manuale, lavaggio con macchina e lavaggio con robot. All’interno di queste aree, il processo di lavaggio si differenzia notevolmente anche nell’uso di detergenti, filtri dell’acqua, strumentazione e attrezzatura.

Il metodo più comune per la pulizia solare è l’utilizzo di filtri in resina, che dissalano e demineralizzano l’acqua utilizzata per evitare residui. Alcuni fornitori utilizzano anche metodi di pulizia con detergenti speciali. Quando si utilizzano detergenti, occorre verificare che siano approvati dai produttori dei moduli e non abbiano un impatto negativo sull’ambiente.

a. Lavaggio manuale

Il lavaggio manuale comprende tutte le tecniche di lavaggio in cui la pulizia viene effettuata dall’uomo con l’uso di speciali spazzole manuali.

Nel caso di impianti molto piccoli, la pulizia viene solitamente effettuata secondo i principi e gli standard attuali della pulizia delle superfici in vetro.

Per la pulizia di impianti più grandi (da 7-10 kWp in su) si utilizzano generalmente aste telescopiche. Su queste aste vengono posizionate le spazzole, che vengono fatte ruotare elettricamente o meccanicamente dalla pressione dell’acqua.

Grazie alla maggiore portata d’acqua, i sistemi ad alta pressione azionati ad acqua raggiungono di solito prestazioni superficiali leggermente migliori rispetto alle spazzole elettriche comparabili.

Il lavaggio manuale può essere utile anche per la pulizia iniziale di grandi impianti fotovoltaici da diverse centinaia di kW fino al MW – specialmente se la formazione di muschio e incrostature sui bordi e rialzi è già molto avanzata. Anche quando l’uso di macchine e robot è impedito delle condizioni locali, si ricorre al lavaggio manuale.

b. Lavaggio con macchina

Nel lavaggio con il supporto di una macchina, i sistemi di spazzole vengono guidati e spostati da un mezzo di trasporto (ad es. trattori). Questo accelera notevolmente il processo di pulizia. Le grandi superfici di moduli possono così essere pulite in modo molto efficiente in un breve lasso di tempo.

Questo tipo di lavaggio richiede solitamente che la distanza tra le file dei moduli sia sufficientemente ampia da consentire il passaggio del veicolo.

c. Lavaggio con robot

Come suggerisce il nome, nella pulizia con robot il lavaggio viene eseguito da un robot. Tali robot vengono montati sugli impianti dal fornitore del servizio e guidati attraverso i moduli con tecnologia a sensori o telecomando. Anche se la tecnologia qui è in costante miglioramento, la pulizia con robot è limitata dall’inclinazione/montaggio del modulo.

Quando dovrebbe essere effettuato il lavaggio?

La questione della pulizia si basa su due fattori essenziali (al di là di quello relativo alla sicurezza): da un lato i rendimenti e dall’altro il mantenimento dell’investimento.

In caso di perdite di rendimento dell’impianto fv dovute a contaminazione, il lavaggio è più che caldeggiato. L’aspetto economico della questione è trattato al punto 6 a. seguente.

Se si riscontrano contaminazioni che possono influenzare a lungo termine il mantenimento, la sicurezza e il funzionamento dei moduli e della costruzione, è necessario ricorre con urgenza al lavaggio dell’impianto.

a. Quando vale la pena effettuare il lavaggio?

Quando conviene pulire un impianto fotovoltaico è in ultima analisi una questione economica. I costi di lavaggio devono essere ammortizzati dal rendimento supplementare generato dalla pulizia.

Per calcolare la convenienza economica di un servizio di lavaggio, si devono considerare due fattori: Il numero di chilowattora che un impianto fv deve generare come rendimento aggiuntivo per recuperare il costo di lavaggio, così come la percentuale di rendimento aggiuntivo per la produzione totale dell’impianto.

 

Il risultato è in definitiva un valore percentuale che indica quanto il rendimento dell’impianto deve aumentare in un anno (!), grazie al lavaggio, in modo che i costi vengano ammortizzati entro questo periodo.

b. Studio sul lavaggio di Milk the Sun

Nel 2018, Milk the Sun ha condotto il primo studio scientifico sul lavaggio di impianti fv a terra, per scoprire quale influenza ha la pulizia professionale sui rendimenti.

Nel corso dello studio sono stati parzialmente puliti 17 diversi impianti a terra. I rendimenti delle superfici pulite sono stati poi confrontati per un periodo di sei mesi con i rendimenti delle sezioni non pulite di pari dimensione dello stesso impianto.

I fattori che hanno influenzato maggiormente il successo del lavaggio sono stati: il grado di inclinazione dei moduli, il grado di contaminazione e la data di entrata in esercizio dell’impianto.

Lo studio può essere richiesto in tedesco al seguente link:

Scarica studio sul lavaggio

Requisiti per il lavaggio

Di norma, i requisiti per effettuare il lavaggio dell’impianto fv sono: l’accessibilità alla superficie dei moduli, il collegamento all’acqua corrente e l’allacciamento alla rete elettrica. Quest’ultimi, se necessario, possono essere forniti ad un costo aggiuntivo dall’azienda che effettua il servizio. Tutte le altre attrezzature e gli strumenti necessari, invece, sono di solito garantiti dallo stesso fornitore.

A seconda del tipo di lavaggio, ci sono requisiti speciali relativi all’accessibilità dell’impianto, che devono essere esaminati caso per caso.

a. Precauzioni di sicurezza per gli impianti su tetto

In particolare, per gli impianti su tetto, i dipendenti delle aziende di lavaggio sono tenuti ad osservare scrupolosamente le speciali misure di sicurezza per non incorrere in violazioni delle norme antinfortunistiche. Per questo motivo, è molto importante informare in anticipo il fornitore del servizio delle condizioni del tetto e dell’impianto, in preparazione all’esecuzione del lavaggio. Il personale può così prepararsi in modo ottimale al lavoro ed eseguire la pulizia con le necessarie misure di sicurezza e, se necessario, servirsi della necessaria attrezzatura di sollevamento o ponteggio.

Come trovare l’azienda giusta per il lavaggio

Ci sono molti fornitori per il servizio di lavaggio. Pertanto, è necessario considerare l’offerta, la presentazione e la professionalità della potenziale azienda.

Al fine di agevolare i proprietari di impianti fv nella valutazione dei fornitori del servizio, vengono rilasciati diversi certificati, ad esempio da TÜV Rheinland o OQS. I relativi criteri di certificazione riguardano: la qualità della formazione; la conoscenza della struttura e del funzionamento della tecnologia solare e delle tecniche di pulizia speciali per i rispettivi tipi di moduli; l’utilizzo di attrezzature professionali e di una procedura strutturata per l’esecuzione del lavaggio; nonché la disponibilità di una documentazione sui danni riconoscibili e sulle potenziali fonti di pericolo per l’impianto fv.

Trova il partner giusto per il lavaggio con Milk the Sun

Milk the Sun si affida a una rete di Partner specializzati, certificati e di esperienza per rispondere alle richieste di lavaggio dei propri clienti. Non esitare a contattarci in vista del lavaggio del tuo impianto fv:

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