Articolo rivista specializzata BEMA

Realizzazione
Sergio Gola
coperture fotovoltaico
Un pieno di energia
L
’ idea di utilizzare proficuamente le cospicue superfici che caratterizzano le coperture degli edifici industriali per la produzione di
energia da impianti fotovoltaici è ormai entrata
negli standard prescrittivi della committenza
più esigente e lungimirante. Una categoria cui
appartiene senza dubbio la Compagnia Impresa
Lavoratori Portuali di Livorno, che per la realizzazione di un nuovo edificio industriale adibito
a deposito ha scelto di utilizzare i 10.000 metri
quadri della copertura a shed definita in fase
di progetto per l’installazione di un importante
impianto fotovoltaico. Con tutti i benefici deri-
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Specializzata 195 u Ottobre 2010
una rivista della BE-MA editrice - Milano
Quando una nuova struttura
diventa occasione per l’adozione di
soluzioni ambientalmente sensibili
e architettonicamente integrate.
La creazione di un impianto
fotovoltaico che sfrutta pienamente
l’ampia superficie di copertura di un
edificio industriale. Con un occhio
all’ecologia, e uno al portafoglio.
vanti da un potenziale di produzione che sarà
dell’ordine del milione di kWh/anno.
I presupposti progettuali
L’edificio in cui si inserisce l’impianto presenta
numeri di tutto rispetto, e di conseguenza un
grande potenziale sfruttabile per la creazione di
un impianto fotovoltaico. Si tratta, in particolare,
di una struttura prefabbricata in calcestruzzo
della superficie di 10.000 mq, la cui copertura,
situata a una altezza dal piano campagna di 13,5
m, è composta da 42 shed di dimensioni 45 m
x 3.3 m orientati a sud. Come ha dichiarato il
dott. Roberto Signori, Responsabile Tecnico
della committenza, la realizzazione di un nuovo
capannone in un’area completamente priva di
ombra e ben esposto, era un’ottima occasione
per trovare soluzioni necessarie a ridurre il
consumo di energia dell’impresa. Da questa
deduzione è scaturita l’idea di intervenire su
alcuni elementi progettuali che hanno permesso
di ottenere un manufatto e un supporto ideale
per sfruttare al meglio l’impianto da realizzare.
Due, su tutte, le esigenze che hanno suggerito
la realizzazione di questo tipo di impianto: da un
lato, ottenere il massimo rendimento possibile
in relazione alla condizioni e all’esposizione del
manufatto, dall’altro, ottenere il maggior incentivo possibile, attraverso lo studio di soluzioni
che consentissero l’integrazione architettonica
dell’impianto.
Sulla scorta di queste considerazioni si è quindi
deciso di modificare l’orientamento dell’orditura,
che era stata impostata nel progetto iniziale in
direzione nord – sud; il nuovo orientamento est
– ovest e l’inserimento all’interno del progetto
di shed al posto di coppelle sono stati elementi
basilari per l’impostazione dell’impianto. Inoltre
l’inclinazione è stata determinata in maniera da
evitare ombreggiature, il tutto compatibilmente con i vincoli costruttivi. Queste soluzioni
progettuali hanno determinato la completa
integrazione a livello architettonico dell’impianto
fotovoltaico.
La scheda dell’intervento
Oggetto: Edificazione di un nuovo capannone
industriale adibito a deposito dalla Compagnia
Impresa Lavoratori Portuali di Livorno, con realizzazione di una copertura fotovoltaica di 10.000 mq
Committente
Compagnia Impresa Lavoratori Portuali di Livorno
– Livorno
Progettista
Ing. Alberto Locci – Studio Locci Livorno
Direttori tecnici
Ing. Massimo Asei,
Geom. Massimo Vannucci - Livorno
Tipologia della copertura
Shed poggianti su travi ad “Y”.
Tipologia di moduli fotovoltaici
Silicio monocristallino
Modalità di installazione
Diretta sugli shed in totale integrazione
Numero di pannelli totali
3360
Numero di pannelli per shed
80
Numero di stringhe
168
Potenza installata
806,4 kW
Produzione annua
1 milione di kW
Installatore
Frangerini Impresa srl - Livorno
www.frangerini.it
Le caratteristiche dell’impianto
L’impianto, che prevede complessivamente l’installazione di 3360 pannelli - 80 per shed – per
una potenza complessiva di 806 kW, è basato su
moduli fotovoltaici Silfab da 240 kW, composti
da 60 celle solari monocristalline 156x156 mm
e caratterizzati da una efficienza complessiva
del modulo pari al 13,7%. L’impiego di vetro
temperato, resine EVA, strati impermeabili e
cornice in alluminio ne garantirà la durata in
ogni situazione meteorologica. L’intero campo
fotovoltaico è costituito da 168 stringhe da
20 moduli ciascuna. Ogni stringa è alimentata
tramite una partenza linea costituita da un sezio-
Planimetria dell’impianto fotovoltaico.
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Il committente
Roberto Signori – Direttore tecnico Cooperativa Impresa Lavoratori Portuali
Come è nata l’idea di sfruttare la copertura della nuova struttura per la realizzazione di un impianto fotovoltaico?
Il progetto originario già prevedeva un orientamento dell’edificio lungo l’asse nord – sud, idoneo
quindi a uno sfruttamento ottimale dell’insolazione. La mia precedente formazione ed esperienza
professionale mi hanno fatto tuttavia intuire l’opportunità, attraverso alcune
modifiche della struttura di copertura prescelta, di realizzare un impianto
in totale integrazione architettonica, che oltre a presentare un’efficienza
ottimale ci avrebbe consentito di accedere alle forme di incentivazione
economicamente più vantaggiose. Per questo motivo si è optato per una
struttura di copertura a shed che, con la realizzazione di una semplice
sottostruttura, avrebbe consentito una agevole installazione dei pannelli,
con una corretta inclinazione e soprattutto totalmente integrati.
In base a quali motivazioni, invece, avete scelto di rivolgervi all’impresa Frangerini?
Rispetto alla materiale installazione dell’impianto, di per sé relativamente semplice dal punto di vista
tecnico, l’aspetto più complesso di questo intervento consisteva nell’esigenza di ottenere il massimo
grado di integrazione architettonica dell’impianto stesso, preservando al contempo l’integrità e il
buon funzionamento della copertura. Sotto questo profilo la grande esperienza e specializzazione
dell’impresa nella realizzazione di opere di impermeabilizzazione offriva le massime garanzie
di una corretta esecuzione. Non a caso la soluzione di installazione che abbiamo elaborato di
concerto ci ha consentito di accedere ai tassi di incentivazione più elevati. Si è trattato per noi di
un’esperienza pilota, conclusa con pieno successo, che abbiamo intenzione di ripetere anche con
altri immobili di nostra proprietà.
Allestimento della struttura di supporto dei pannelli.
Allestimento della canala passacavi.
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Montaggio dei pannelli fotovoltaici.
L’impianto installato.
natore fu sibilato; tali partenze sono ubicate su
12 quadri di controllo stringhe che, oltre alla
protezione di cui sopra, monitorano costantemente lo stato di ciascuna stringa. Da tali
quadri si alimenta un quadro DC al quale sono
connessi due inverter da 500 kVA e dotato di
una logica che nelle situazioni di insolazione
non ottimale permette di indirizzare l’intera
produzione DC su uno dei due inverter in
maniera da massimizzare il rendimento. A valle,
ogni inverter è collegato con un avvolgimento
secondario di un trasformatore 0.4/15 kV a tre
avvolgimenti, previa interposizione del DDG,
costituito da un interruttore automatico, e
del contatore relativo all’energia prodotta.
A valle del trasformatore, una linea in media
tensione lo collega con il nuovo quadro MT. Il
relativo interruttore rappresenta il dispositivo
di interfaccia; su di esso agisce la protezione
di interfaccia, alla quale sono collegati dei TV
dedicati. Il dispositivo generale è costituito
dall’interruttore di arrivo sul nuovo quadro
MT. Una volta in esercizio, l’impianto garantirà una produzione annua dell’ordine di un
milione di kW.
L’installazione
L’impianto è stato progettato in maniera tale
che il numero di pannelli e il numero di stringhe coincidesse perfettamente con il numero
di moduli del semished permettendo, quindi
una sensibile riduzione del numero di cavi per
raggiungere i quadri DC. Lo schema di installazione prescelto, in particolare, ha previsto la
copertura di ogni semished da una doppia fila di
20 moduli disposti in verticale, conseguendo una
totale integrazione architettonica degli stessi.
Per la realizzazione dell’impianto la committenza ha scelto di rivolgersi all’Impresa Frangerini
di Livorno. Alla base di questa decisione sono
la competenza e la professionalità dimostrata
dall’azienda in precedenti occasioni, unitamente
all’ ottimo supporto progettuale che è in grado
di offrire grazie alla presenza nella struttura di
un ufficio di progettazione e alla disponibilità
a studiare soluzioni ad hoc di concerto con la
committenza. L’opportunità di sfruttare integralmente la superficie degli shed per l’installazione dei moduli fotovoltaici ha indirizzato
l’impresa verso la scelta di una procedura
di posa che ha previsto realizzazione di una
struttura portante per pannelli fotovoltaici, da
ancorare agli stessi shed, sulla quale sono stati
quindi montati e collegati i singoli moduli. La
particolare architettura dell’impianto ha, come
Fotovoltaico, una nuova prospettiva
Stefano Frangerini – Titolare
Cosa ha spinto un’impresa come la vostra, storicamente specializzata in opere di
impermeabilizzazione, ad entrare nel settore degli impianti fotovoltaici?
E’ necessario premettere che qualsiasi impresa deve possedere una chiara visione del mercato, dei suoi
orientamenti e prospettive, e coglierne le opportunità grazie alla propria capacità di innovare e rinnovarsi.
Oggi, complice anche la particolare fase che l’economia sta attraversando, si lavora con margini molto
ridotti: anche e soprattutto in mercati maturi come quello delle impermeabilizzazioni, in cui i prezzi sono
andati calando di pari passo con le marginalità. Se da un lato, quindi, avevamo come obiettivo quello
di mantenere le peculiarità e specializzazioni che fanno parte del DNA della nostra azienda in termini
di professionalità, garanzia di risultati e sicurezza, dall’altro dovevamo esplorare nicchie, come appunto
quella del fotovoltaico, sicuramente di grande potenziale. Del resto, chi meglio
di un’impresa che ha sempre lavorato in copertura è meglio in grado di realizzare a regola d’arte un impianto fotovoltaico? La loro complessità infatti è
relativamente limitata dal punto di vista tecnologico; ciò che è più difficile è
garantirne un assemblaggio che preservi l’integrità e le funzionalità proprie
della copertura, che ne garantisca quindi la tenuta all’acqua e l’affidabilità. In
questo senso la nostra impresa aveva tutte le carte in regola per poter operare
con successo anche in questo segmento di mercato. Alle nostre professionalità
tradizionali abbiamo poi affiancato un’attenzione particolare alle tecnologie più
innovative come quella dei film di silicio amorfo incollato direttamente alla membrana impermeabilizzante:
una soluzione che garantisce una perfetta integrazione architettonica dell’impianto, tempi di esecuzione
rapidi e una complessiva riqualificazione della copertura a costi decisamente competitivi. Sfruttare il nostro
know - how di impermeabilizzatori per la realizzazione di questi impianti ci ha insomma consentito di
aprire nuove prospettive in un segmento di mercato oggi dal grande potenziale.
Quali sono i vantaggi nell’affidare la realizzazione di questi impianti a un’impresa
come la vostra?
Fondamentalmente consistono nell’affidare una lavorazione di per sé alla portata del semplice artigiano
installatore a un’azienda in grado di garantire una posa senza errori che potrebbero compromettere l’integrità
della copertura. Molto spesso gli applicatori conoscono perfettamente gli impianti fotovoltaici ma non la
struttura e il funzionamento di un tetto, e sono quindi esposti a compiere degli errori anche banali - basta
un foro praticato per sbaglio in un manto impermeabile – ma che in futuro potrebbero determinare gravi
danni. Dal canto nostro, invece, ci siamo strutturati per fornire un servizio di progettazione, posa e messa
a regime dell’impianto chiavi in mano, compresi i successivi interventi di manutenzione che dovessero
rendersi necessari, garantendo adeguate competenze e professionalità sia per quanto riguarda la parte
impiantistica che per le lavorazioni edili grazie a uno staff specializzato. Abbiamo puntato molto, con
importanti investimenti, su questo mercato perché riteniamo sia uno degli sbocchi futuri più interessanti per
imprese come la nostra. E il fatto di esserci strutturati adeguatamente ci consente oggi di proporci con
successo come partner anche per interventi di grande portata come quello qui descritto.
L’impresa esecutrice
L’impresa Frangerini di Livorno opera nel settore edile, e
in particolare nell’ambito delle impermeabilizzazioni, dal
1907. Grazie all’intuizione dell’AD, Stefano Frangerini che
ha voluto investire in risorse umane (60 ad oggi gli addetti
presenti in azienda), formazione e tecnologia anche nel
settore degli impianti e delle energie rinnovabili, la società
si pone sul mercato offrendo al cliente l’assistenza di una
divisione specializzata. Con un know how ultracentenario
relativamente alle coperture, Frangerini è in grado di realizzare impianti fotovoltaici di tipo tradizionale (in mono e
policristallino) e in amorfo. L’azienda è oggi in grado di
seguire e curare tutta la filiera: elabora il progetto, realizza
l’impianto, certifica lo stesso e accompagna il cliente fino
alla stipula dell’accordo con GSE. Tali impianti possono
essere installati sia nel caso di rifacimento ex novo della
copertura, sia su ogni tipologia di copertura esistente (tetto
piano, a falda, a volta, con pannelli grecati, ondulati,
ecc.). L’impresa, regolarmente iscritta all’Albo degli smaltitori, è autorizzata alla rimozione e trasporto di amianto.
accennato, sensibilmente ridotto i cablaggi, il
cui ordinato sviluppo è stato garantito dall’allestimento in copertura di una apposita canala
passacavi protetta.
I risultati
Lo scopo iniziale di ridurre i consumi (e di conseguenza le emissioni) è stato abbondantemente superato: una volta a regime – l’entrata in
funzione è prevista per il prossimo novembre
- l’energia generata dall’impianto annualmente
sarà infatti in grado di coprire completamente il
fabbisogno energetico annuo dell’azienda, pari a
circa 1.100.000 kW annui. Assumendo infatti una
efficienza media operativa annuale di sistema pari
all’80% ai vari regimi di funzionamento, la produttività energetica attesa dell’impianto (806.4 kWp), è
pari a: 1.024.128 kWh/anno.Verrà effettuata una
cessione parziale: nello stesso punto di consegna
saranno sottese celle frigo e un altro capannone,
oltre allo stesso capannone. - Il costo sarà
ammortizzato in 13 anni. L’impianto è il primo
per dimensioni e produzione a Livorno, oltre
ad essere il primo ad essere installato nell’area
portuale di Livorno. Ciò potrebbe diventare un
importante stimolo per le altre società che hanno
i propri capannoni in quell’area e che ad oggi non
sfruttano le superfici a disposizione, rinunciando
ad un investimento sicuro e proficuo.
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