Protezione da sovratensioni negli impianti fotovoltaici: perché è fondamentale

Un impianto fotovoltaico è progettato per durare a lungo, ma non è esente da rischi. Tra le principali minacce alla sua integrità c’è la sovratensione elettrica, un fenomeno spesso sottovalutato che può danneggiare gravemente i componenti dell’impianto, in particolare l’inverter, i moduli e i sistemi di accumulo.

In questo articolo analizziamo cos’è una sovratensione, da cosa può essere causata, quali danni può provocare e come proteggere l’impianto in modo efficace.

Cosa si intende per sovratensione?

Una sovratensione è un aumento improvviso della tensione elettrica oltre i limiti previsti per il corretto funzionamento di un circuito. Può durare da una frazione di secondo (transitoria) a più minuti (permanente), e può avere effetti molto dannosi sulle apparecchiature collegate, fino alla loro distruzione.

Le cause più comuni sono:

• Fulmini;
• Guasti alla rete elettrica;
• Manovre di commutazione (accensione/spegnimento di interruttori);
• Fenomeni di risonanza o squilibri di fase.

Tipologie di sovratensione

1. Sovratensioni da fenomeni atmosferici

Le scariche atmosferiche sono una delle principali fonti di sovratensione negli impianti fotovoltaici, specialmente in aree esposte a temporali frequenti. Le modalità con cui possono colpire un impianto sono:

• Sovratensione condotta: il fulmine colpisce direttamente le linee elettriche esterne e si propaga fino all’impianto, danneggiandolo;
• Sovratensione indotta: la scarica avviene su un oggetto vicino (es. un albero) e genera un campo elettromagnetico che induce corrente nelle linee dell’impianto;
• Induzione elettromagnetica a distanza: anche un fulmine che cade a centinaia di metri può generare un impulso elettromagnetico sufficiente a causare picchi di tensione.

2. Sovratensioni elettriche

Possono derivare da guasti o disturbi interni alla rete elettrica. Le principali sono:

• Sovratensioni permanenti: aumenti di tensione superiori al 10% rispetto al valore nominale, prolungati nel tempo. Possono causare surriscaldamenti, incendi, danneggiamenti ai dispositivi e interruzioni di servizio;
• Sovratensioni transitorie: picchi di tensione rapidissimi (fino a decine di kV per pochi millisecondi), spesso generati da eventi atmosferici o variazioni nella rete.

Quali danni possono causare le sovratensioni?

Un impianto fotovoltaico è composto da diversi elementi elettronici sensibili. Vediamo i principali componenti a rischio.

Inverter

• Guasti elettronici: le sovratensioni possono superare le tolleranze dei circuiti interni, bruciando componenti vitali;
• Degradazione nel tempo: anche se non si verifica un guasto immediato, le sollecitazioni ripetute riducono la durata e l’affidabilità dell’inverter.

Pannelli fotovoltaici

• Danneggiamento delle celle: le sovratensioni possono rompere o degradare le celle, riducendo la capacità di produzione dell’intero impianto;
• Riduzione della durata: nel lungo periodo, la presenza di picchi elettrici accorcia la vita utile dei moduli.

Altri componenti

• Batterie: le sovratensioni possono danneggiare i sistemi di accumulo, compromettendo la sicurezza e la capacità di carica;
• Sistemi di monitoraggio: dispositivi come data logger e centraline possono subire guasti, rendendo difficile controllare l’efficienza dell’impianto.

Come proteggere l’impianto: i dispositivi SPD

Il metodo più efficace per prevenire danni da sovratensione è installare uno o più scaricatori di sovratensione (SPD – Surge Protection Device).

Questi dispositivi intercettano i picchi di tensione e li deviano verso terra, impedendo che raggiungano i componenti sensibili dell’impianto.

L’installazione degli SPD è particolarmente consigliata quando:

• L’impianto si trova in una zona ad alta attività atmosferica;
• È presente un sistema di accumulo;
• L’inverter è posizionato all’esterno;
• Si vuole massimizzare la durata dell’impianto nel tempo.

Gli SPD vanno scelti e dimensionati in base alla configurazione dell’impianto e devono essere installati da tecnici qualificati, secondo le normative CEI vigenti.

Un investimento da proteggere

Proteggere un impianto fotovoltaico da sovratensioni non è solo una misura tecnica: è un passo fondamentale per salvaguardare l’efficienza dell’impianto nel tempo, contenere i costi di manutenzione e mettere al sicuro l’investimento economico fatto. Ogni componente, dall’inverter ai pannelli fino alle batterie di accumulo, può essere esposto a rischi significativi se non adeguatamente protetto.

Per questo motivo selezioniamo con cura dispositivi e materiali certificati, affidandoci esclusivamente a produttori leader del settore. Puntiamo su tecnologie di ultima generazione, in grado di garantire prestazioni elevate e ridurre al minimo i rischi legati a eventi atmosferici e disturbi elettrici.

Scegliere di installare un impianto fotovoltaico con Woltair significa puntare su un servizio professionale, trasparente e orientato alla qualità, con un’attenzione reale all’ambiente e al benessere di chi sceglie l’energia solare come soluzione per il futuro.