Dispersione verso terra dell’impianto fotovoltaico: cause
La dispersione verso terra in un impianto fotovoltaico è un fenomeno che si verifica quando una parte della corrente prodotta si disperde nel terreno invece di fluire attraverso i cavi dell’impianto.
Questo può portare a inefficienze, riduzione delle prestazioni e potenziali danni sia ai componenti del sistema sia alla sicurezza generale. Comprendere le cause e le soluzioni per questo problema è fondamentale per mantenere un impianto fotovoltaico funzionante in modo efficiente e sicuro nel lungo termine.
Cause principali della dispersione verso terra
- Deterioramento dell’isolamento dei cavi e dei moduli. L’usura naturale e l’esposizione agli agenti atmosferici, come pioggia, vento e variazioni di temperatura, possono compromettere l’integrità dell’isolamento elettrico dei cavi e dei moduli fotovoltaici. Quando i materiali isolanti iniziano a deteriorarsi, si crea un percorso preferenziale per la corrente che può così disperdersi verso terra. Questo tipo di dispersione si verifica spesso dopo anni di operatività del sistema o in aree con condizioni climatiche particolarmente aggressive.
- Condizioni ambientali avverse. Umidità, polvere, sabbia e pioggia possono infiltrarsi nei componenti del sistema, soprattutto se le giunzioni non sono adeguatamente protette. La presenza di umidità, in particolare, può ridurre la resistenza di isolamento del sistema, causando la dispersione. Questo fenomeno è particolarmente evidente in aree costiere o in zone soggette a elevata umidità, dove i materiali sono più esposti a tali condizioni. Anche la sabbia, entrando nei collegamenti dei moduli, può causare abrasioni e danneggiare l’isolamento.
- Errori di installazione. Durante la fase di installazione, se non vengono seguiti correttamente gli standard di sicurezza, possono verificarsi errori che facilitano la dispersione. Ad esempio, il collegamento non corretto dei terminali o la mancanza di un’adeguata messa a terra può compromettere l’integrità del sistema. Un caso comune è quello della polarità errata dei cavi CC (corrente continua), dove l’installazione non corretta può aumentare il rischio di dispersione e danneggiare i componenti, come gli inverter. Anche il mancato rispetto della distanza minima tra i moduli e i componenti metallici, che può causare cortocircuiti e dispersioni, rappresenta un rischio elevato.
- Moduli fotovoltaici difettosi o danneggiati. Un’altra causa frequente è il malfunzionamento dei moduli fotovoltaici, specialmente se questi presentano difetti di fabbricazione o danneggiamenti successivi all’installazione. Crepe nei pannelli, microfessurazioni o difetti nel rivestimento dei moduli possono ridurre la resistenza all’isolamento, favorendo la dispersione. I moduli fotovoltaici a film sottile, in particolare, hanno una resistenza di isolamento inferiore rispetto a quelli policristallini o monocristallini, il che li rende più suscettibili a questo tipo di problema se non correttamente installati o mantenuti.
- Invecchiamento del sistema. Come ogni impianto elettrico, anche i sistemi fotovoltaici sono soggetti all’invecchiamento. Nel corso del tempo, l’esposizione ai raggi UV e agli agenti atmosferici può indebolire i materiali isolanti dei cavi e dei moduli, riducendo la loro capacità di impedire il passaggio della corrente verso il terreno. È possibile che il sistema cominci a manifestare segni di dispersione dopo anni di servizio, specialmente in assenza di una manutenzione preventiva adeguata.
Come rilevare la dispersione verso terra
Il rilevamento della dispersione verso terra in un impianto fotovoltaico è una fase cruciale per garantire che il sistema funzioni correttamente. Il primo sintomo è spesso un messaggio di errore o una riduzione delle prestazioni riportata dall’inverter. Tuttavia, per avere una diagnosi precisa, è necessario misurare la tensione di isolamento. Questo si ottiene misurando la tensione tra i terminali positivi e negativi rispetto al potenziale di terra. Se la somma delle tensioni rilevate corrisponde alla tensione tra i terminali, è presente una dispersione.
Un altro metodo per individuare la dispersione è la misurazione della resistenza di isolamento. Questa tecnica consente di verificare se la resistenza del sistema è conforme ai valori teorici forniti dal produttore dei moduli. In presenza di una riduzione significativa rispetto ai valori standard, si può sospettare una dispersione.
Come risolvere il problema
Una volta rilevata la dispersione, è necessario procedere alla sua localizzazione e rimozione. Questo può comportare il controllo e la sostituzione dei moduli o dei cavi danneggiati, il ripristino della tenuta stagna delle giunzioni o l’aggiornamento dell’isolamento dei cavi.
Inoltre, è fondamentale scollegare e mettere in sicurezza le stringhe coinvolte, per evitare ulteriori danni o rischi di scosse elettriche. Dopo aver risolto il problema, le stringhe possono essere ricollegate all’inverter e il sistema rimesso in funzione.
Prevenzione della dispersione verso terra
La prevenzione è sempre l’opzione migliore per evitare che il problema della dispersione verso terra si manifesti. Alcuni accorgimenti possono includere:
- Manutenzione periodica: effettuare controlli regolari sui moduli, sui cavi e sugli inverter per identificare tempestivamente eventuali segni di usura o danno.
- Installazione corretta: assicurarsi che l’impianto sia installato seguendo rigorosamente le norme di sicurezza e gli standard tecnici richiesti. Un’adeguata messa a terra e il rispetto delle polarità dei cavi sono essenziali.
- Uso di componenti di qualità: preferire moduli e cavi con una buona resistenza all’isolamento e certificati per l’uso in condizioni ambientali severe.
In sintesi, la dispersione verso terra può essere un problema significativo per gli impianti fotovoltaici, ma con un’attenta manutenzione, una corretta installazione e l’uso di componenti di alta qualità, è possibile prevenirla o risolverla rapidamente, garantendo il massimo rendimento del sistema fotovoltaico e la sua sicurezza nel lungo termine.