Dal 2023 sono in aumento le segnalazioni di vetri rotti sui pannelli delle centrali fotovoltaiche.

Quali pannelli sono più spesso interessati dalle rotture del vetro?

In generale, le rotture del vetro non sono eventi insoliti. Ciò che sorprendere ora è il fatto che si verificano pochi mesi dopo l'installazione e senza alcun fattore di influenza esterno. Non sono causate né da condizioni meteorologiche estreme né da errori di installazione. Casi di rotture si sono registrati su pannelli vetro/vetro con e senza telaio, sia sul fronte che sul retro.

Per molto tempo i pannelli vetro/vetro sono stati considerati più stabili di quelli con supporto in pellicola. In occasione di Intersolar 2014, Solarworld ha fatto saltare un ciclista sui pannelli vetro/vetro per dimostrarne la resistenza alla frantumazione. Le immagini di elettroluminescenza realizzate successivamente hanno confermato che anche le celle tra i vetri erano rimaste intatte.

A differenza dei pannelli di Solarworld e dei pannelli prodotti oggi per gli impianti da tetto, tuttavia, i pannelli utilizzati negli impianti a terra sono significativamente più grandi. Le rotture del vetro osservate si sono verificate in pannelli con una superficie superiore a 2,5 metri quadrati. I pannelli più grandi sul mercato oggi coprono più di 3 metri quadrati.

Criterio di qualità per i vetri: tempra

Le dimensioni dei pannelli sono una delle cause della rottura del vetro. Il Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ha testato in laboratorio quali sono gli altri fattori di rischio. Tra i criteri di qualità, hanno esaminato più nel dettaglio la tempra del vetro.

Durante il processo di tempratura termica, il vetro appena prodotto viene riscaldato ancora una volta e poi raffreddato rapidamente. Durante questo processo, si sviluppa una tensione interna che rimane nel vetro indipendentemente dalle sollecitazioni esterne. Il termine tecnico è tempratura termica o pretensionamento termico del vetro. Maggiore è la tempra di un vetro, maggiore è la sua tensione di frattura per flessione, cioè il carico di compressione sotto il quale un vetro si rompe. L'elevata tempra significa anche che il vetro, se si rompe, si frantuma completamente in piccoli pezzi simili a cubetti. Questo fenomeno è noto dai parabrezza o dai lunotti in vetro blindato.

Test presso il Fraunhofer ISE: quali pannelli si rompono per primi in laboratorio?

In laboratorio, gli scienziati hanno esaminato i tipi di pannelli fotovoltaici disponibili in commercio con una superficie di due metri quadrati: pannelli vetro/vetro con vetro da 2 millimetri e da 1,6 millimetri e pannelli vetro/pellicola con vetro blindato da 3,2 millimetri. Sul lato anteriore, la tempra era più elevata per i pannelli vetro/pellicola e più basso per i pannelli vetro/vetro con vetro da 2 millimetri. Questi ultimi si sono rotti sotto un carico significativamente inferiore rispetto agli altri tipi di pannello. Mentre i primi pannelli vetro/vetro con vetro più sottile e i primi pannelli vetro/pellicola hanno mostrato crepe solo a più di 5.400 pascal, ciò è avvenuto per i pannelli con vetro da 2 millimetri tra 3.500 e 4.700 pascal.

A titolo di confronto: la prova di carico meccanico nell'ambito della certificazione dei pannelli in conformità alle norme IEC 61215 e IEC 61730 prevede un carico statico di 2.400 Pascal. Alcuni produttori di pannelli sottopongono i loro pannelli a un test opzionale con 5.400 pascal: i pannelli con vetro da 2 millimetri non avrebbero superato questo test, ma gli altri sì.

Come assicurarsi che i pannelli siano in grado di sopportare carichi elevati?

Lo studio del Fraunhofer ISE lo dimostra: non è lo spessore del vetro a essere determinante per la sollecitazione di frattura per flessione, ma la qualità del vetro. Per assicurarsi che il vetro sia in grado di resistere a un carico elevato, è necessario ottenere una prova di carico supplementare a 5.400 pascal o chiedere al produttore del pannello se il suo vetro è temprato termicamente. Se vuoi andare sul sicuro, puoi anche portare un pannello in laboratorio per un test da sforzo a pressione elevata.[1] 

Autrice: Ines Rutschmann