Quale inclinazione dei pannelli fotovoltaici offre la migliore resa?

La transizione energetica in Italia passa inevitabilmente attraverso l'ottimizzazione tecnica delle installazioni solari, dove ogni grado di posizionamento può determinare una variazione significativa nel ritorno sull'investimento. Progettare un sistema efficiente richiede un’analisi meticolosa che va oltre la semplice posa dei moduli sulla copertura. 

Fattori come l'irraggiamento locale, la geometria del tetto e le esigenze energetiche dell'utenza definiscono il successo di un progetto. In questo scenario, assume un ruolo centrale la corretta inclinazione dei pannelli fotovoltaici.

Quanto bisogna inclinare i pannelli fotovoltaici

La determinazione dell'angolo corretto non è un valore universale, ma è legata alla posizione geografica dell'edificio. L'inclinazione ottimale dei pannelli fotovoltaici in Italia varia tra 20° e 40°, a seconda della latitudine. Più si va al Nord e maggiore è l'inclinazione che si avvicina ai 35-40°. 

Al Sud, invece, si può stare sui 20-30° per massimizzare la produzione annua, con un orientamento preferenziale verso meridione per catturare al meglio i raggi solari durante il giorno. Per massimizzare l'efficienza in specifici periodi, si possono scegliere inclinazioni diverse, con valori più elevati in inverno e più bassi in estate. Tuttavia, una soluzione fissa tra 30 e 35° offre un buon compromesso per tutto l'anno. 

È fondamentale considerare che l'inclinazione ideale dei pannelli fotovoltaici deve essere valutata tenendo conto dell'orientamento azimutale. Sebbene il Sud sia il riferimento standard, deviazioni contenute entro i 20 gradi non comportano perdite drastiche di rendimento. A fare la differenza può essere soprattutto la presenza di ostacoli fissi. Un angolo errato, combinato a ombreggiamenti anche parziali, può compromettere l'intera stringa di produzione. 

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Inclinazione dei pannelli fotovoltaici nel Nord Italia

Nelle regioni settentrionali, dove il sole rimane mediamente più basso sull'orizzonte, è necessario aumentare l'angolo di inclinazione. Un valore prossimo ai 35-40° permette di intercettare i raggi in modo più perpendicolare per un numero maggiore di ore.

Nelle regioni del Centro e del Meridione, nonché nelle isole, la posizione del sole è più zenitale. Di conseguenza, l'inclinazione dei pannelli fotovoltaici al Sud Italia tende a essere più "piatta", con valori ottimali che si attestano spesso tra i 25 e i 30°. 

La soglia minima di inclinazione dei pannelli fotovoltaici, necessaria a garantire il naturale deflusso dell'acqua piovana e l'autopulizia dei moduli, si raggiunge sotto i 10°. Un angolo troppo ridotto, tuttavia, favorirebbe il ristagno di polvere e detriti, diminuendo drasticamente la capacità di conversione energetica delle celle.

Qual è l'inclinazione migliore per i pannelli solari

La scelta tecnica deve bilanciarsi con la realtà strutturale del sito d'installazione dei pannelli fotovoltaici. Su un tetto a falda, la soluzione più razionale per motivi estetici e di carico statico è quasi sempre quella di seguire la pendenza esistente. Al contrario, l'inclinazione dei pannelli solari su un tetto piano richiede l'uso di zavorre e strutture inclinate che devono resistere alla pressione del vento. 

In questi casi, i progettisti suggeriscono spesso angoli più contenuti (di circa 10-15°) per ridurre l'effetto vela e permettere una maggiore densità di moduli, evitando che una fila proietti ombra su quella successiva.

In linea generale, per stabilire di quanto deve essere l’inclinazione dei pannelli fotovoltaici è utile analizzare i seguenti fattori:

• la latitudine del sito;
• l'orientamento della falda rispetto al Sud;
• la presenza di camini, antenne o edifici limitrofi;
• i carichi di vento e di neve previsti nella zona;
• il profilo dei consumi elettrici (estivi o invernali);
• la superficie totale disponibile sul tetto;
• la tipologia di struttura di ancoraggio utilizzata;
• la ventilazione naturale dei moduli per evitare il surriscaldamento;
• la distanza minima tra le file per prevenire auto-ombreggiamenti;
• la facilità di accesso per le operazioni di pulizia ordinaria.

Maggior rendimento in inverno: con quale inclinazione del pannello solare?

Un'azienda che consuma molta energia per la climatizzazione estiva potrebbe preferire un'inclinazione dei pannelli fotovoltaici in estate più ridotta, ottimizzando la produzione proprio quando il sole è più alto. 

Al contrario, un'abitazione con riscaldamento elettrico potrebbe trarre vantaggio da una pendenza maggiore per sfruttare l'irraggiamento più debole dei mesi freddi. Durante la stagione invernale, infatti, il sole percorre un arco molto basso nel cielo. Per massimizzare la cattura dei raggi, i moduli dovrebbero essere posizionati con un angolo molto accentuato, idealmente tra i 55° e i 65°. 

Questo assetto è particolarmente indicato per le baite montane o per utenze che necessitano di molta energia nei mesi bui, come per il riscaldamento a pompa di calore. Capire come si calcola l’inclinazione dei pannelli fotovoltaici permette, in definitiva, di personalizzare l'impianto in base alle specifiche necessità. 

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Formula di calcolo dell'inclinazione

Non a caso, esistono formule empiriche per capire come calcolare l'inclinazione dei pannelli fotovoltaici nei solstizi. Per l'inverno, alla latitudine si somma l'inclinazione terrestre, pari a circa 23°. Per esempio, a Roma (41° di latitudine), l'altezza del sole a mezzogiorno durante la stagione invernale è di circa 26°. 

Affinché i raggi cadano in maniera perpendicolare sul pannello, quest'ultimo dovrebbe essere inclinato a circa 64°, valore ottenuto dalla somma tra l'inclinazione terrestre e la latitudine. 

Tuttavia, installare pannelli così verticali su un tetto residenziale è spesso complesso e antiestetico. Una pendenza eccessiva aumenta la superficie di impatto per il vento, richiedendo verifiche statiche molto più severe sulla tenuta della copertura e sui sistemi di fissaggio.

Quanto influisce l'inclinazione dei pannelli fotovoltaici

La progettazione intelligente di un impianto fotovoltaico consiste nell'individuare l'equilibrio tra resa energetica, stabilità strutturale e costi di installazione, garantendo la longevità del sistema per i decenni a venire. Un approccio olistico considera anche l'integrazione con sistemi di accumulo, dove una produzione costante e prevedibile, garantita da un angolo corretto, facilita la gestione delle cariche della batteria.

Inoltre, la manutenzione gioca un ruolo chiave: pannelli inclinati correttamente permettono alla neve di scivolare via più rapidamente, evitando sovraccarichi pericolosi e garantendo il ripristino immediato della produzione dopo una perturbazione. La scelta dell'angolo diventa, quindi, una decisione ingegneristica che incide non solo sui ricavi, ma anche sulla sicurezza dell'edificio.

Per chi si interroga su quanto costa un impianto fotovoltaico, la risposta dipende anche dalle strutture di supporto necessarie per correggere l'inclinazione naturale della falda o per stabilizzare i moduli sulle superfici piane. Strutture più complesse, necessarie per inclinazioni elevate, richiedono investimenti maggiori in termini di materiali e manodopera specializzata.