Tetti piani: configurazione Sud o Est/Ovest? Vantaggi, svantaggi e come scegliere
Come cambiano potenza installabile, produzione e progettazione elettrica
Su un tetto piano la struttura decide molto più dell'inclinazione dei moduli: decide quanti moduli entrano, quanta energia producono e in quali ore, quanto pesa l'impianto sulla copertura e come va progettata la parte elettrica.
Le due configurazioni più diffuse sono Sud ed Est/Ovest. Nessuna delle due è migliore in assoluto: vediamo come funzionano, dove rendono di più e come scegliere quella giusta per il tuo impianto.
Configurazione Sud
I moduli sono disposti in file parallele, tutti inclinati verso Sud. Sui tetti piani l'inclinazione tipica è di 10–15°, un compromesso tra produzione, spazio e carico del vento.
Vantaggi
Massima produzione per kWp installato: ogni modulo lavora vicino all'orientamento ottimale
Picco di produzione a mezzogiorno, quando l'irraggiamento è massimo
Progettazione elettrica semplice: tutti i moduli vedono lo stesso sole, le stringhe sono omogenee
Svantaggi
Servono distanze tra le file per evitare che una fila ombreggi la successiva, soprattutto in inverno quando il sole è basso: a parità di superficie si installano meno moduli
La produzione è concentrata nelle ore centrali; al mattino presto e nel tardo pomeriggio è più bassa
Il retro del modulo è aperto e prende più vento: di solito serve più zavorra per modulo, oppure dei deflettori posteriori
Configurazione Est/Ovest
I moduli sono montati a coppie, schiena contro schiena: una falda guarda a Est, l'altra a Ovest, con inclinazioni basse (tipicamente 10°). Le file sono accostate, quasi senza spazi.
Vantaggi
Più moduli sulla stessa superficie: senza distanze anti-ombra il tetto si riempie quasi del tutto. In genere si installa dal 30% a oltre il 50% di moduli in più rispetto al Sud, a seconda di latitudine e inclinazione (vedi il calcolo più sotto)
Produzione distribuita sulla giornata: la falda Est produce di più al mattino, quella Ovest nel pomeriggio
Struttura più aerodinamica: la doppia falda chiusa riduce l'effetto vela e quindi la zavorra per modulo
Inverter più piccolo a parità di kWp: il picco è più basso, quindi si può sovradimensionare il campo fotovoltaico rispetto alla potenza AC dell'inverter
Svantaggi
Produzione per kWp più bassa: ogni modulo è meno favorito di uno rivolto a Sud. Con inclinazioni basse la differenza annua è in genere di qualche punto percentuale (orientativamente 5–10%): va verificata caso per caso con una simulazione, per esempio con PVGIS
Con file accostate bisogna prevedere i corridoi per la manutenzione e le distanze richieste dalla prevenzione incendi
Le curve di produzione a confronto
A parità di potenza installata, il Sud ha un picco più alto a mezzogiorno. L'Est/Ovest ha un picco più basso (nel grafico circa il 70%), ma produce di più nelle prime ore del mattino e nel tardo pomeriggio. La sua curva è più larga e più piatta.
Sud o Est/Ovest: il confronto
Non conta solo la resa del singolo pannello
L'errore più comune è confrontare la produzione di un modulo invece che quella dell'impianto. Il Sud vince sul singolo pannello, ma l'Est/Ovest spesso vince sul tetto intero.
Perché con l'Est/Ovest entrano più moduli
A Sud ogni fila di moduli fa ombra su quella dietro. Per evitarlo bisogna lasciare uno spazio libero tra le file, e lo si calcola sul caso peggiore: il 21 dicembre a mezzogiorno, quando il sole è più basso dell'anno. Nell'Est/Ovest invece le due falde stanno schiena contro schiena e le file si accostano: lo spazio perso è quasi zero.
Nell'esempio, in Centro Italia, ogni fila Sud a 15° occupa 1,74 m di tetto: 1,10 m di modulo più 0,64 m di spazio libero. In Est/Ovest ogni modulo occupa solo 1,17 m. Su 7 metri di tetto entrano così 4 file a Sud contro 6 moduli in Est/Ovest: il 50% in più.
Quanto cambia da Nord a Sud
Lo spazio da lasciare tra le file Sud dipende da due cose:
la latitudine: più si va a Nord, più il sole d'inverno è basso e più le ombre sono lunghe;
l'inclinazione dei moduli a Sud: più sono inclinati, più sono alti e più fanno ombra.
Per questo il vantaggio dell'Est/Ovest va da circa +27% in Sicilia con il Sud a 10° fino a oltre +60% al Nord con il Sud a 15°:
Sono valori calcolati con il criterio minimo. Se si vuole evitare l'ombra anche al mattino e al pomeriggio d'inverno, le file Sud vanno distanziate ancora di più e il vantaggio dell'Est/Ovest cresce. Corridoi, bordi e ostacoli riducono la superficie utile in entrambi i casi.
Dai moduli all'energia
Più moduli non vuol dire che ognuno produca di più: ogni kWp in Est/Ovest rende un po' meno di uno a Sud. Ma conta il totale. Un esempio indicativo: se sullo stesso tetto entrano 100 kWp a Sud oppure 140 kWp in Est/Ovest, anche con il 7% di resa in meno per kWp l'Est/Ovest produce 140 × 0,93 ≈ 130: circa il 30% di energia in più all'anno dallo stesso tetto.
Il confronto giusto quindi è sulla produzione complessiva e sul costo per kWh prodotto, tenendo conto anche del profilo dei consumi.
Cosa curare in progettazione
Stringhe e MPPT
Moduli Est e moduli Ovest ricevono il sole in momenti diversi, quindi producono correnti diverse. Due stringhe Est e Ovest possono stare in parallelo sullo stesso MPPT solo se hanno lo stesso numero e lo stesso tipo di moduli, perché la tensione è simile. Quando è possibile, conviene assegnare MPPT dedicati a ciascuna esposizione. Non mescolare mai moduli Est e Ovest nella stessa stringa.
Dimensionamento dell'inverter
Con l'Est/Ovest il picco reale resta sotto la potenza nominale del campo, quindi si può lavorare con un rapporto DC/AC più alto senza perdite di clipping significative. Va sempre verificato con una simulazione e con i limiti di ingresso dell'inverter scelto.
Vento, zavorre e carico in copertura
Il calcolo della zavorra dipende da zona di vento, altezza dell'edificio, posizione sul tetto (bordi e angoli sono le aree più critiche) e tipo di struttura. Prima di tutto va verificata la portata della copertura. Se il carico è un vincolo, esistono strutture leggere e aerodinamiche che riducono molto la zavorra.
Inclinazione e pulizia
Inclinazioni molto basse riducono ombre e carico del vento, ma i moduli si autopuliscono meno con la pioggia. Sotto i 10° conviene mettere in conto lavaggi più frequenti, soprattutto in zone polverose o agricole.
Quale Scegliere?
>>> Scegli SUD se
- la superficie disponibile è abbondante rispetto alla potenza che ti serve
- vuoi la massima resa per kWp (e per modulo acquistato)
- i consumi sono concentrati nelle ore centrali della giornata
>>> Scegli EST/OVEST se
- la superficie è il vero limite e vuoi installare più potenza possibile
- i consumi sono distribuiti dal mattino alla sera (uffici, attività commerciali, utenze con pompe di calore)
- vuoi aumentare l'autoconsumo e ridurre l'energia immessa in rete a mezzogiorno
- l'esposizione al vento è alta e vuoi una struttura più aerodinamica
In sintesi, Sud ed Est/Ovest non sono in competizione: la configurazione giusta è quella che combina meglio superficie disponibile, potenza installabile, produzione e profilo dei consumi.
Le strutture per tetti piani a catalogo
Trovi entrambe le configurazioni nelle strutture che distribuiamo:
Configurazione Sud
GB Solar Sistema Zavorre – zavorre in calcestruzzo (scarica il catalogo in PDF)
S:FLEX LEICHTmount RAIL 2.1 S – struttura leggera in alluminio
SL Rack Fast Flat Sud
Configurazione Est/Ovest
S:FLEX LEICHTmount RAIL 2.1 EW – struttura leggera in alluminio
SL Rack Fast Flat Est-Ovest
Hai bisogno di supporto?
Il Team Solarplace è a disposizione per confrontare le due configurazioni sul tuo tetto, con layout, producibilità e calcolo delle zavorre.
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