Quanto Pesa Un Pannello Fotovoltaico?

1. Il Peso Di Un Modulo Fotovoltaico

Quando si progetta un impianto fotovoltaico, una delle prime valutazioni strutturali da fare riguarda il peso dei pannelli. Questo dato non è affatto trascurabile, specialmente se si intende installare l’impianto su un tetto esistente, dove il carico statico massimo è regolato da norme edilizie e vincoli strutturali locali. In tali contesti, anche il peso della struttura di supporto deve essere considerato, poiché incide sul carico complessivo da applicare alla copertura.

Un modulo fotovoltaico standard da circa 210-260 Wp ha un peso tipico compreso tra 20 e 23 kg. Si tratta dei pannelli più utilizzati nelle applicazioni residenziali o commerciali di piccole e medie dimensioni. In proporzione, un pannello più piccolo – come un modulo da 60 W pensato per applicazioni mobili o campeggio – può pesare attorno agli 8 kg.

Per esprimere il peso in funzione della superficie, che è una misura più utile a fini strutturali, si può dire che il carico statico esercitato da un modulo fotovoltaico si aggira intorno a 15,8 kg/m². Questo valore si riferisce ai moduli in silicio cristallino, che sono oggi i più diffusi sul mercato. I moduli in film sottile sono generalmente più leggeri, ma hanno anche un’efficienza inferiore e quindi richiedono più superficie per la stessa potenza prodotta.

Un modulo fotovoltaico può dunque essere piuttosto pesante da maneggiare, specialmente se montato in quota, ma resta comunque più leggero dei collettori solari termici, i quali, essendo destinati al trasporto di fluido caldo e realizzati con materiali più robusti, possono superare i 25-30 kg/m².

Quando si seleziona un modulo specifico, è sempre consigliabile consultare il datasheet del produttore, dove sono riportati tutti i dati tecnici rilevanti: dimensioni, tensione a circuito aperto, corrente di cortocircuito, peso, efficienza, tolleranze e certificazioni di conformità. Alcuni moduli di ultima generazione, grazie a vetri più sottili e cornici in leghe alleggerite, riescono a ridurre il peso fino a 18-19 kg senza compromettere la resistenza meccanica.

Va inoltre sottolineato che, oltre al peso statico, è importante considerare anche il carico dinamico dovuto al vento o ad eventuali vibrazioni. Per questo motivo, nelle installazioni su tetti inclinati, è necessario affidarsi a sistemi certificati in grado di resistere anche a eventi atmosferici intensi, come raffiche di vento, grandine e nevicate abbondanti.

 

2. La Struttura Di Supporto E Il Peso Della Neve

Il peso della struttura di supporto dei pannelli fotovoltaici varia in base alla configurazione dell’impianto. Sui tetti piani, le strutture metalliche (generalmente in alluminio anodizzato o acciaio zincato) devono fornire non solo il supporto statico, ma anche l’inclinazione adeguata per l’irraggiamento ottimale. Tali strutture pesano in media da 2 a 15 kg/m², a seconda della robustezza necessaria, della presenza di zavorre e dell’angolo di inclinazione.

Nel caso di tetti a falda, dove i pannelli vengono generalmente ancorati direttamente alla struttura del tetto, il peso aggiuntivo della struttura può essere inferiore, poiché viene sfruttata la pendenza naturale della copertura. Tuttavia, in ogni caso è necessario verificare la portata statica della struttura esistente, magari con l’aiuto di un tecnico strutturista.

Uno degli elementi critici, spesso sottovalutati, è il peso della neve. Nelle regioni soggette a forti nevicate, il peso aggiuntivo esercitato dalla neve può compromettere la stabilità dell’impianto o addirittura causare danni meccanici alle celle fotovoltaiche, alla struttura o al tetto stesso. In Italia, il carico neve di riferimento per impianti fotovoltaici è pari a 1.400 N/m², ovvero circa 140 kg/m², come riportato anche dalle norme tecniche per le costruzioni.

Questi sono i valori limite consigliati:

Nonostante i pannelli siano inclinati (spesso a 30°), la neve può aderire saldamente alla superficie, soprattutto se si forma uno strato di ghiaccio alla base. In questi casi, è necessario rimuovere la neve manualmente, utilizzando strumenti morbidi per non danneggiare il vetro anteriore del modulo. Alcuni tecnici consigliano anche l’applicazione di soluzioni antigelo analoghe a quelle usate per i parabrezza, ma è essenziale evitare qualunque sostanza che possa corrodere il vetro o le guarnizioni in EVA.

L’utilizzo di cavi riscaldanti viene invece sconsigliato, poiché il consumo energetico è elevato e controproducente per un impianto che dovrebbe generare energia, non assorbirla. Esistono comunque tecnologie avanzate di riscaldamento fotovoltaico attualmente in fase di test, che puntano a ridurre il problema senza incidere troppo sull’efficienza complessiva del sistema.

 

3. Dimensioni, Efficienza E Potenza Dei Moduli Fotovoltaici

Le dimensioni di un modulo fotovoltaico variano a seconda del tipo di pannello, della marca e della destinazione d’uso. I moduli più comuni, in silicio monocristallino o policristallino, si presentano con un formato tipico di 80 x 160 cm, con uno spessore di circa 4,5 cm, inclusa la cornice. Tuttavia, moduli di potenza maggiore possono raggiungere dimensioni di 100 x 200 cm o anche superiori.

La superficie necessaria per installare 1 kWp di potenza dipende dall’efficienza del pannello. Un modulo standard con efficienza attorno al 15-17% richiede circa 7,2 m²/kWp, mentre moduli ad alta efficienza (fino al 23% nei modelli più recenti) necessitano di soli 4,3-5,0 m²/kWp.

Negli ultimi anni, l’evoluzione tecnologica ha portato all’introduzione di pannelli a mezza cella (half-cell), tecnologia PERC, bifacciali e TOPCon, che migliorano l’efficienza senza incidere eccessivamente sul peso. L’efficienza media dei moduli residenziali si attesta oggi attorno al 20-21%, mentre alcuni prodotti premium superano il 22%.

Quanto alla potenza nominale, i moduli standard hanno visto un notevole incremento. Se un tempo erano diffusi moduli da 200-250 Wp, oggi il mercato residenziale si orienta verso moduli da 350-450 Wp, e nel settore utility scale si arriva anche oltre i 600 Wp.

Nonostante l’aumento della potenza, il peso non è cresciuto in proporzione, grazie a soluzioni costruttive più leggere. Questo rende oggi più vantaggioso utilizzare meno pannelli di potenza maggiore, riducendo il numero di componenti e semplificando installazione e manutenzione.

Infine, la disposizione delle celle (tipicamente 54, 60, 72 o 144 celle a mezza misura) incide non solo sull’estetica, ma anche sull’efficienza in condizioni di ombreggiamento parziale. È consigliabile valutare attentamente il posizionamento dei pannelli anche in relazione a comignoli, alberi o ostacoli, che potrebbero causare perdite di produzione se non gestiti con ottimizzatori o inverter di stringa ben configurati.

 

4. Com’è Fatto Un Pannello Fotovoltaico?

Un pannello fotovoltaico è una struttura multistrato progettata per resistere a sollecitazioni meccaniche, variazioni termiche e agenti atmosferici per almeno 25-30 anni.

Alla base c’è un substrato isolante, che può essere in vetro temperato posteriore (moduli bifacciali) oppure in tedlar (un polimero usato per la protezione posteriore). Sopra di esso viene applicato un primo strato di EVA (etilene vinil acetato), che funge da adesivo trasparente. Su questo strato si poggiano le celle fotovoltaiche, collegate tra loro elettricamente, poi ricoperte da un secondo strato di EVA.

La parte anteriore è protetta da un vetro temperato ad alta resistenza, spesso 3-4 mm, in grado di resistere alla grandine e agli impatti accidentali. Il tutto viene racchiuso da una cornice in alluminio anodizzato, che conferisce rigidità strutturale e consente l’ancoraggio alle strutture di supporto.

Il processo di laminazione avviene sotto vuoto e ad alta temperatura, in modo da fondere l’EVA e ottenere un corpo unico, robusto e sigillato. Le connessioni elettriche sono racchiuse in una morsettiera stagna (junction box), posizionata sul retro del pannello, dove si trovano anche i diodi di bypass utili a evitare perdite dovute a ombreggiamenti parziali.

Le nuove tecnologie includono anche pannelli bifacciali, che producono energia da entrambi i lati (utile su superfici riflettenti), oppure pannelli flessibili in silicio amorfo o CIGS, usati in applicazioni particolari dove il peso è un fattore critico.

 

5. Fulmini E Protezioni Per Gli Impianti Fotovoltaici

Un impianto fotovoltaico installato all’aperto è naturalmente esposto alle scariche atmosferiche, in particolare ai fulmini. Anche se i colpi diretti sono rari, possono avere effetti devastanti sull’intero sistema: danneggiamento dei moduli, cortocircuiti nei cablaggi, rottura dell’inverter, perdita dell’energia prodotta e persino pericolo per le persone.

Le normative di riferimento per la protezione dai fulmini sono stabilite nella CEI EN 62305 (parte 1 a 4), che definisce le modalità per analizzare il rischio e stabilire le necessarie misure di protezione.

In base alla normativa, in un impianto collegato alla rete elettrica devono essere previsti:

• Scaricatori di sovratensione (SPD), installati sia in DC che in AC, capaci di proteggere i dispositivi da picchi transitori;
• Un impianto di messa a terra efficace, con resistenza inferiore a 10 ohm;
• Nei casi di impianti di grande taglia o situati in zone ad alto rischio, è obbligatorio un sistema di captazione (parafulmine) conforme alla classificazione del livello di protezione.

È importante sottolineare che la protezione non riguarda solo i fulmini diretti, ma anche le sovratensioni indotte, cioè quei disturbi che si propagano attraverso le linee di alimentazione o i circuiti di comunicazione.

Anche in ambito residenziale è ormai prassi installare SPD di tipo 2 a valle dell’inverter e SPD di tipo 1+2 nei quadri principali, per una protezione completa del sistema e dell’abitazione.

 

Conclusione: Un Peso Che Conta

Il peso di un pannello fotovoltaico è solo uno degli aspetti da considerare in un progetto, ma ha implicazioni dirette su struttura, sicurezza, manutenzione e durata dell’impianto. Comprendere questi fattori è fondamentale per evitare errori progettuali e scegliere le soluzioni più adatte al proprio contesto. In un mercato in continua evoluzione, dove la tecnologia migliora ma i vincoli strutturali restano, saper valutare anche pochi chilogrammi di differenza può fare la differenza tra un impianto efficiente e uno problematico.

Se desideri assistenza nella progettazione o nella scelta dei pannelli più adatti, affidati a professionisti del settore: la corretta installazione inizia con una valutazione tecnica seria e completa.