Installazioni solari termiche o fotovoltaiche: la differenza Quando si parla di installazioni solari è necessario fare una distinzione fondamentale tra le installazioni solari termiche e le installazioni fotovoltaiche. È vero che sia le installazioni solari termiche che le installazioni fotovoltaiche comportano dei rischi, ed è anche vero che il numero di edifici equipaggiati di tali installazioni è in aumento.
In caso dʼincendio, le installazioni solari e fotovoltaiche possono rappresentare un pericolo per i pompieri se non vengono rispettate alcune regole che permettono di far fronte allʼevento senza correre rischi.
PERICOLO
SUL
TETTO
Da quando alcuni quotidiani hanno parlato del problema dei pericoli corsi dai pompieri, durante gli interventi con presenza di installazioni fotovoltaiche, sono numerosi i vigili che non sanno più bene cosa fare. La polemica presente nei media ha diffuso rapidamente informazioni non fondate. È quindi urgente trattare il tema in modo obiettivo. Con la collaborazione di: 118 swissfire.ch “Giornale dei pompieri svizzeri”
CLAUDIO MIGNOT, redazione RALF SOMMER, corpo pompieri professionisti di Winterthur HEINRICH HÄBERLIN, professore responsabile del laboratorio di fotovoltaica presso la Hochschule für Technik und Informatik di Berna
Il presente articolo è stato scritto con la collaborazione di Heinrich Häberlin, professore, dottore e responsabile del laboratorio di fotovoltaica presso la Hochschule für Technik und Informatik di Berna. Il suo contenuto si basa sulla vasta esperienza del professor Heinrich Häberlin e dei suoi collaboratori, su tutti i documenti disponibili relativi alla sicurezza elettrica, sulle esperienze vissute e sulle raccomandazioni emesse dai responsabili dei corpi pompieri in Svizzera e allʼestero.
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Generalmente la confusione inizia già con la designazione delle installazioni. La nozione di «installazione solare» è generica e copre sia le «installazioni solari termiche» che le «installazioni fotovoltaiche», che sono due cose diverse. Per incominciare, occupiamoci delle installazioni solari termiche. Contrariamente alle installazioni fotovoltaiche, queste installazioni servono a produrre calore. Sono composte da collettori solari a forma di condotte nelle quali circola dellʼacqua con aggiunta di antigelo. La radiazione solare riscalda il liquido. Una pompa ausiliaria porta il liquido a uno scambiatore tramite il quale il calore viene immesso nel circuito di riscaldamento che il più delle volte comprende anche un serbatoio dʼacqua dalle dimensioni variabili. Il risultato finale è lʼacqua calda sanitaria utilizzata per il riscaldamento, per lavare i piatti o per farsi la doccia. Se la radiazione solare è debole, lʼenergia termica supplementare necessaria viene fornita da un impianto di riscaldamento. Il sole, unʼofficina elettrica Le installazioni fotovoltaiche invece producono elettricità. Esse funzionano nel seguente modo: quando un modulo fotovoltaico viene esposto alla luce del sole, il materiale semiconduttore delle cellule solari che lo compongono incomincia a produrre della corrente continua (CC). La corrente continua dei vari pannelli viene trasportata a un
ondulatore per essere trasformata in corrente alternata (CA) in modo da poterla immettere nella rete elettrica dellʼedificio e quindi utilizzarla direttamente alla presa. Se lʼinstallazione è collegata alla rete, la corrente elettrica eccedente viene immessa nella rete pubblica passando da un contatore, mentre le installazioni isolate (capanne di montagna, edifici isolati senza raccordo alla rete elettrica pubblica) che producono elettricità esclusivamente per il loro uso e consumo, stoccano lʼelettricità in eccesso in accumulatori previsti a questo scopo. Una centrale sul tetto È facile vedere se un edificio è equipaggiato oppure no di unʼinstallazione fotovoltaica. Prima di tutto, cʼè la presenza di una «centrale elettrica» sul tetto – unʼinstallazione che crea non pochi problemi. Esistono, in effetti, molti tipi di installazioni fotovoltaiche, quindi i pompieri che sono chiamati a intervenire non si troveranno sempre dʼinnanzi allo stesso genere di impianto. Questo elemento complica alquanto lʼelabora-
SE L’INSTALLAZIONE
È COLLEGATA ALLA RETE, LA
CORRENTE ELETTRICA ECCEDENTE VIENE IMMESSA NELLA RETE PUBBLICA PASSANDO DA UN CONTATORE.
zione di standard per la condotta dellʼevento. Inoltre le installazioni fotovoltaiche non possono semplicemente essere staccate attraverso un interruttore di sgancio. Un modulo produce una quantità, più o meno importante, di elettricità per tutto il periodo durante il quale resta esposto alla luce e questo proporzionalmente allʼintensità della radiazione (molta elettricità se la radiazione è intensa, poca elettricità se la radiazione è debole). Le installazioni più recenti sono munite di un interruttore (generalmente a livello dellʼondulatore) che permette di staccare lʼinstallazione fotovoltaica (corrente continua) dallʼondulatore. In questo modo, la corrente continua che circola nella condotta di corrente continua viene interrotta e gli eventuali archi elettrici di tensione nella linea o nei moduli si spengono. Invece nei pannelli solari, la linea di corrente continua, così come i cavi che portano la corrente allʼinterruttore restano sotto tensione poiché finché i pannelli rimangono esposti alla luce, continuano a fornire elettricità. Così, anche la corrente elettrica che circola nella condotta che va dallʼinterruttore allʼondulatore viene interrotta. Non è più pericoloso di una rete domestica a corrente alternata Fondamentalmente unʼinstallazione fotovoltaica non danneggiata non rappresenta alcun pericolo. La situazione diventa delicata solo quando dei moduli fotovoltaici, dei cavi o dei pezzi di cavo non isolati sono sotto tensione. Se un pompiere tocca una parte dellʼimpianto sotto tensione, può essere vittima di una folgorazione che può avverarsi fatale. La situazione è identica se si penetra in un locale inondato nel quale si trovano degli elementi sotto tensione ricoperti dʼacqua. La tensione
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scivolare dal tetto come fossero lastre di neve. Se un tetto con una grande superficie è ricoperto di pannelli fotovoltaici, questi ultimi formano praticamente un «tetto sul tetto» che riduce fortemente lʼaccesso alla copertura ostacolando i lavori di spegnimento a livello del solaio. In effetti, senza un accesso diretto alle tegole, diventa quasi impossibile scoprire il tetto per permettere lʼevacuazione del fumo e del calore o ancora per combattere le fiamme in modo mirato. Inoltre lo spazio vuoto tra il tetto e i pannelli fotovoltaici può produrre un effetto ciminiera e favorire quindi la propagazione e lʼestensione dellʼincendio.
ATTENZIONE ALLO SCIVOLAMENTO DEI PANNELLI. SE GLI ANCORAGGI SONO DANNEGGIATI, IN CASO DI INCENDIO O DI FORTI RAFFICHE DI VENTO, I MODULI FOTOVOLTAICI POSSONO STACCARSI E SCIVOLARE DAL TETTO COME LASTRE DI NEVE.
può raggiungere 1000 volt. Secondo le norme in vigore, una tensione continua di 120 volt può già essere pericolosa per una persona non protetta. Bisogna tuttavia precisare ancora due cose: nella bassa tensione (corrente alternata = 1000 volt, corrente continua = 1500 volt), quello che è pericoloso non è tanto la tensione in se, quanto la circolazione dellʼelettricità attraverso il corpo che può causare problemi cardiaci provocando una fibrillazione ventricolare. Invece le contrazioni muscolari indotte dal contatto con la corrente alternata, e che impediscono di lasciare la presa sulla fonte della corrente, non si producono con la corrente continua. Bisogna inoltre notare che la corrente continua (quindi ininterrotta per definizione) è da quattro a cinque volte meno pericolosa della corrente alternata. Considerato quanto precede, se ne può dedurre che il pericolo proveniente da una tensione di circa 1000 volt di corrente continua è paragonabile a quello di una rete di corrente alternata sotto tensione di 230 V/400 V. Scorrimento pericoloso I pericoli tuttavia non provengono esclusivamente dallʼelettricità. Unʼinstallazione fotovoltaica montata su un tetto significa anche un aumento del carico su questʼultimo e, se le travi sono state danneggiate dallʼincendio, ci si può trovare rapidamente in presenza di un problema di statica. In assenza di impianti fotovoltaici sul tetto, una data situazione è del tutto esente da pericolo. La stessa situazione con presenza di pannelli fotovoltaici rappresenta un elevato rischio di crollo. Un altro pericolo in presenza di tetti inclinati è dovuto al rischio di scivolamento dei pannelli come lastre di neve. Se gli ancoraggi sono danneggiati in caso di incendio o di forti raffiche di vento, i moduli fotovoltaici possono staccarsi e
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Cocci e liquidi cocenti Osservando da vicino i pannelli fotovoltaici e i collettori solari, si constata che sono ricoperti da un fine strato di vetro che può scoppiare sotto lʼeffetto del calore sprigionato da un incendio. I piccoli cocci di vetro roventi vengono proiettati a grande velocità a vari metri di distanza e possono ferire il personale dʼintervento. Inoltre, se i collettori solari sono danneggiati, può fuoriuscirne un liquido che, durante il giorno, può raggiungere una temperatura superiore a 200 ºC. Il pericolo persiste durante la notte poiché, dopo una giornata fortemente soleggiata, la temperatura può ancora raggiungere i 90 ºC. Inoltre, in un edificio riscaldato esclusivamente con energia solare, può esserci un serbatoio contenente un gran volume dʼacqua a 90 ºC (il più gran serbatoio attualmente in servizio in Svizzera in un edificio adibito ad appartamenti, ha una capacità di 200 m3!). In caso di fuga improvvisa, lʼacqua calda che fuoriesce nellʼedificio rappresenta anchʼessa un pericolo. Le installazioni solari termiche non presentano invece alcun pericolo in rapporto con lʼelettricità. Cosa fare? Innanzitutto bisogna ricordarsi che, contrariamente al semplice cittadino, i pompieri dispongono di un efficace equipaggiamento di protezione personale (DPI). Come per ogni altro evento, anche lʼintervento in caso di incendio in un edificio equipaggiato con un impianto fotovoltaico deve assolutamente iniziare con una meticolosa ricognizione. Il fatto che esistano diversi tipi di installazioni rende la situazione iniziale particolarmente complessa. Alcune installazioni sono munite di interrut-
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tori separati, e per la corrente continua e per quella alternata, altri invece non ne hanno affatto. Affinché le forze dʼintervento possano lavorare in condizioni di sicurezza, lʼobiettivo principale deve sempre essere quello di staccare tutto quello che può essere staccato. Attenzione tuttavia: non bisogna per nessun motivo incominciare a tagliare dei cavi o ad aprire quadri elettrici (pericolo di formazione di archi elettrici!). Questo genere di manipolazione è riservata esclusivamente ai professionisti formati e agli elettricisti. PER LO SPEGNIMENTO, RISPETTARE LE DISTANZE DI SICUREZZA: Una ricognizione approfondita per1 METRO PER IL GETTO DIFFUSO, 5 METRI PER IL GETTO PIENO. mette di ottenere le seguenti informazioni: • i pannelli fotovoltaici sono rispetto delle distanze di sicurezza in vigore per lʼestindanneggiati? zione offre dunque una riserva di sicurezza supplemen• dove si trova lʼondulatore? È accessibile? tare. Concretamente bisogna rispettare 1 metro di • lʼinstallazione è equipaggiata di un interruttore distanza con il getto diffuso e 5 metri con un getto pieno. e/o di un fusibile? Se si, dove? Lʼazione di spegnimento dovrebbe normalmente essere • esiste un rischio di scivolamento dei pannelli intrapresa dal basso alla parte inferiore del tetto. Non fotovoltaici? bisogna in nessun caso avventurarsi sui pannelli fotoSe è il caso, dove si situa la zona pericolosa? voltaici poiché il sottile strato di vetro che li ricopre sop• esistono dei rischi in rapporto alla statica del porta solo carichi minimi. Camminare su un pannello tetto? fotovoltaico significa esporsi al rischio di una folgorazione pericolosa in caso della rottura del pannello. Lʼubicazione dellʼondulatore è particolarmente importante poiché generalmente lʼinterruttore della corrente conDopo il fuoco, lʼacqua tinua si trova nello stesso posto (a condizione che un La prudenza è necessaria in caso di inondazione di un interruttore ci sia). Azionando lʼinterruttore di corrente locale nel quale si trovano componenti dellʼinstallazione continua, la linea di corrente continua tra i pannelli solaa corrente continua, come lʼondulatore o delle condotte. ri e lʼondulatore è interrotta e questʼultimo non immette Esiste in effetti un rischio elevato che lʼinstallazione fotopiù elettricità nella rete di corrente alternata. voltaica sia sotto tensione, soprattutto durante il giorno, Attenzione: la parte dellʼimpianto sotto corrente continua e lʼacqua può decomporsi per elettrolisi a contatto con (i pannelli solari e la linea fino allʼinterruttore) rimangono dei morsetti scoperti o dei cavi danneggiati. In questo sotto tensione fintanto che lʼinstallazione fotovoltaica caso la conducibilità dellʼacqua aumenta e si formano resta esposta alla luce! Se non cʼè alcun interruttore, è dei gas (idrogeno e ossigeno). Per questo motivo non possibile separare la parte sotto tensione continua da bisogna entrare nei locali inondati. quella sotto corrente alternata staccando lʼondulatore. Se questo dovesse essere indispensabile, si deve almeno tenere una distanza sufficiente rispetto allʼondulatore Spegnere: sì, ma a distanza o ai cavi il cui isolamento è danneggiato. Fino a quando le installazioni fotovoltaiche sono sotto tensione esiste fondamentalmente un pericolo. Questo Archi elettrici pericolosi non deve però impedire alle forze di intervento di procePer le forze dʼintervento è assolutamente vietato aprire dere allo spegnimento. La corrente continua è approssio sezionare dei moduli fotovoltaici, dei cavi di corrente mativamente da quattro a cinque volte meno pericolosa continua o qualsiasi altro elemento sotto tensione. Tali della corrente alternata, unʼinstallazione fotovoltaica con manipolazioni possono causare un arco elettrico partiuna tensione di circa 1000 V corrisponde praticamente a colarmente potente. Un arco simile, prodotto dalla corunʼinstallazione a corrente alternata di 230 V/400 V. Il rente continua, può durare per ore se non si taglia lʼali-
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mentazione della corrente. Lʼenergia sprigionata provoca temperature molto elevate capaci di far scoppiare un incendio in un ambiente infiammabile. Altre cause di formazione di un arco elettrico sono il surriscaldamento dei contatti e delle connessioni in alcune delle componenti del sistema elettrico, i fulmini e i cattivi contatti nelle scatole di giunzione delle generatrici. In caso di formazione di un arco elettrico, cʼè la possibilità di spegnerlo con un estintore di CO2 a condizione tuttavia di intervenire senza indugiare. Se questʼoperazione non è possibile, bisogna far tagliare lʼalimentazione elettrica da un elettricista e raffreddare lʼambiente per evitare che scoppi un incendio. La storia della luna Si è potuto leggere a più riprese nei quotidiani che le installazioni fotovoltaiche producono sufficiente elettricità durante le notti di luna piena per poter mettere in pericolo le forze dʼintervento. Questa affermazione è completamente falsa. Quello che invece è vero è che la luce delle fiamme e quella dei proiettori possono bastare ad avviare una certa produzione di elettricità. Questʼultima è tuttavia debole e rappresenta un pericolo minimo per i pompieri. Sebbene il rischio sia limitato, bisognerebbe tuttavia tenerne conto durante lʼeventuale illuminazione del luogo del sinistro. Se i proiettori possono essere sistemati a una certa distanza dai pannelli solari (per esempio > 10 m) e se si limita lʼilluminazione allo stretto necessario, la corrente elettrica sarà così debole da non rappresentare in nessun caso un pericolo mortale per il personale. Per provocare la produzione di elettricità delle cellule solari, le fiamme dovrebbero essere enormi e chiarissime e trovarsi a una distanza relativamente debole da unʼinstallazione abbastanza grande di pannelli solari. Conclusione Un impianto fotovoltaico in un edificio in fiamme costituisce un pericolo nuovo ma che può essere tenuto sotto controllo adottando i comportamenti adeguati. Si può ugualmente far fronte a un tale evento rispettando rigorosamente le prescrizioni di sicurezza in vigore. Diverse misure possono tuttavia facilitare il lavoro dei pompieri. Una di queste consiste, per esempio, nel montare sugli edifici con installazioni fotovoltaiche un pannello con le indicazioni relative allʼinstallazione così come sullʼubicazione dellʼondulatore, dellʼinterruttore, ecc. Un interruttore telecomandato per i pompieri, associato a un rivelatore di arco elettrico, permetterebbe inoltre alle forze dʼintervento di ridurre la tensione in un edificio in fiamme.
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ATTENZIONE FONDAMENTALMENTE: • Le installazioni fotovoltaiche negli edifici in fiamme costituiscono un pericolo nuovo che può tuttavia essere tenuto sotto controllo se si procede correttamente. • I moduli fotovoltaici e le linee di corrente continua non danneggiati non costituiscono alcun pericolo. • La corrente continua è circa da quattro a cinque volte meno pericolosa che la corrente alternata. Una rete di corrente continua di 1000 V corrisponde a una rete di corrente alternata di 230 V/400 V. • La luce della luna piena non costituisce un pericolo. IN INTERVENTO: • Sbarrare una zona abbastanza vasta intorno al luogo del sinistro e fare attenzione al perimetro di proiezione delle macerie (rischio di scivolamento dei pannelli) • Se possibile staccare la rete di corrente alternata (lato CA) dalla rete di corrente continua (lato CC) azionando lʼinterruttore. Attenzione: la parte della corrente continua fino allʼinterruttore resta sotto tensione anche dopo lʼinterruzione • Azionare il “taglia circuito” o i fusibili • Interventi in presenza di componenti sotto tensione (il pericolo equivale a quello che esiste durante gli interventi in un edificio con una rete 230 V/400 V sotto tensione): rispettare le distanze di sicurezza di 1 metro per il getto diffuso e di 5 metri per il getto pieno • In regola generale, effettuare delle manovre solamente ai disgiuntori di corrente continua e ai taglia circuiti e fusibili per corrente alternata (rischio di formazione di archi elettrici) • Le manipolazioni di componenti allacciati alla corrente continua (pannelli, condotte) come per esempio sezionare o aprire, possono essere effettuate solamente da elettricisti formati • Non toccare i cavi della corrente continua senza protezione né i cavi sezionati senza guaina • Non avventurarsi sui pannelli fotovoltaici • Toccare i pannelli (moduli) e le condotte solamente se questo è veramente necessario e unicamente con attrezzi con manico lungo e ben isolato • La luce emanata dai proiettori e dalle fiamme non costituisce un pericolo importante (fare attenzione a rispettare una distanza sufficiente tra i proiettori e i pannelli fotovoltaici e non illuminare eccessivamente il luogo del sinistro)
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LEGENDA Le installazioni solari termiche servono a produrre calore. Durante il giorno la miscela acqua-antigelo che vi si trova può raggiungere una temperatura di più di 200 gradi. Le installazioni fotovoltaiche hanno un aspetto diverso dalle installazioni solari termiche. Le cellule solari sono ben visibili. Azionando lʼinterruttore della corrente continua, la linea di corrente continua tra i pannelli solari e lʼondulatore è interrotta e questʼultimo non immette più corrente nella rete di corrente alternata. Attenzione tuttavia, la parte dellʼinstallazione sotto corrente continua (i pannelli solari e la linea fino allʼinterruttore) resta sotto tensione finché lʼinstallazione fotovoltaica è esposta alla luce. Attenzione allo scivolamento dei pannelli come lastre di neve. Se gli ancoraggi sono danneggiati, in caso di incendio o di forti raffiche di vento, i moduli fotovoltaici possono staccarsi e scivolare dal tetto come lastre di neve. Unʼinstallazione fotovoltaica in un edificio in fiamme costituisce un pericolo nuovo che può tuttavia essere tenuto sotto controllo se si procede correttamente. Un tale evento può quindi essere padroneggiato se si rispettano le prescrizioni di sicurezza. La luce della luna piena non costituisce un pericolo. I moduli fotovoltaici e le condotte per corrente continua non danneggiati non costituiscono pericolo.
Non avventurarsi sui pannelli fotovoltaici. Le installazioni fotovoltaiche negli edifici in fiamme costituiscono un pericolo nuovo che può tuttavia essere tenuto sotto controllo se si procede correttamente.
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