Quanto pesa un pannello solare: i kg per tipo e formato

La domanda nasce quasi sempre davanti a una ringhiera: quanto peso le sto per appendere. Le schede dei venditori rispondono con un numero secco, che da solo non serve a decidere. Qui trovi i pesi dichiarati di moduli reali, il conto al metro quadro e per kilowatt che permette di confrontarli, e la ragione fisica per cui quel numero è quello che è.

I pesi dei moduli reali, dal più leggero al più pesante

Questi sono i valori dichiarati dai costruttori per moduli che si trovano davvero in vendita in Italia, con la superficie calcolata sulle misure di scheda e i due rapporti che rendono confrontabili formati diversi.

Due letture saltano fuori subito. La prima è l’ampiezza della scala: dal più leggero al più pesante ci sono 27 volte, e la differenza di peso fra due moduli che producono la stessa energia può superare il fattore tre. La seconda è la regolarità della colonna kg/m²: tutti i moduli con vetro e cornice stanno in una fascia stretta, fra 10,0 e 12,5, indipendentemente dalla potenza e dal formato.

Da questa regolarità segue la regola pratica più utile dell’intera guida. Il peso di un impianto lo decide la superficie dei moduli. Un modulo più efficiente produce di più a parità di metri quadri, e a parità di metri quadri pesa quasi lo stesso.

Il peso lo decide il vetro

La fascia stretta dei kg/m² ha una spiegazione precisa, e si può verificare con una moltiplicazione. Il vetro da costruzione ha una massa volumica normata di 2.500 kg per metro cubo secondo la EN 572-1, quindi il peso della sola lastra si ottiene moltiplicando lo spessore per 2,5.

Il conto rovesciato è ancora più istruttivo. Sottraendo il vetro dal peso dichiarato resta la parte fatta di cornice in alluminio, celle, incapsulante, backsheet o vetro posteriore, scatola di giunzione e cavi, e quella parte vale 5,8 kg sul modulo da 410 W, 6,0 kg su quello da 440 e 6,0 kg su quello da 605. Tre moduli con superfici da 1,95 a 2,65 metri quadri portano quindi lo stesso peso di ferramenta e silicio, e tutto l’aumento finisce sul vetro.

Il silicio in particolare pesa pochissimo. Una cella è un wafer spesso poco più di un decimo di millimetro, e anche coprendo due metri quadri il materiale attivo resta sotto il chilo. Un modulo fotovoltaico è per tre quarti una lastra di vetro che porta con sé qualche cella.

Va aggiunta una precisazione di metodo. I pesi totali sono dichiarati dal costruttore, mentre il peso del vetro è calcolato dallo spessore di scheda: piccole tolleranze sulla lastra o sulla massa volumica spostano la ripartizione di qualche punto percentuale. L’ordine di grandezza regge, la seconda cifra decimale no. Della composizione completa di un modulo per materiale, e di che fine fanno alla rottamazione, si occupa la guida sullo smaltimento dei pannelli solari.

Il modulo piccolo pesa di più al metro quadro

È il dato che contraddice l’intuizione di chi cerca un modulo compatto per alleggerire la ringhiera. Il enjoy solar da 210 W misura 1.310 × 765 mm e pesa 12,5 kg, quindi 12,5 kg/m², il valore più alto della tabella insieme al grande da 605 W. Un formato pieno con vetro singolo sta a 10,0.

La ragione è geometrica. La cornice corre lungo il perimetro, e il perimetro cala molto più lentamente della superficie quando il modulo si rimpicciolisce. Il modulo da 210 W ha un perimetro di 4,15 metri per un metro quadro di superficie, quello da 440 W ne ha 5,79 per due metri quadri: 4,15 metri di profilo per metro quadro contro 2,90. Ogni metro quadro di modulo compatto porta con sé il 43 per cento di alluminio in più.

La conseguenza pratica è netta. Il modulo compatto alleggerisce il singolo punto di aggancio, perché 12,5 kg si sollevano e si fissano meglio di 22. Alleggerisce molto meno l’impianto nel suo insieme, perché per fare la stessa potenza servono due moduli piccoli al posto di uno grande, e allora i chili salgono da 22 a 25. La guida su quanto spazio occupa un modulo mette in fila gli ingombri delle stesse taglie.

Chili per kilowatt, il numero da usare quando confronti

Quando i moduli in gioco hanno potenze diverse, il metro quadro non basta più e serve il rapporto kg per kWp, che dice quanto peso costa ogni kilowatt di potenza installata.

Il valore peggiora ai due estremi della scala dei formati, e per due motivi diversi. Sui compatti pesa la cornice, come si è visto sopra. Sui grandi da 605 W pesa il vetro, che deve ingrossarsi a 2,0 + 2,0 mm per reggere i carichi su una campata di 2,33 metri.

La fascia centrale, cioè i moduli da 1,7-1,8 metri di lato lungo, è il punto di minimo. Non è un caso che sia anche il formato che l’industria produce in volumi maggiori.

I flessibili pesano un terzo, e il prezzo si paga altrove

Il salto di categoria dei laminati senza vetro è documentato in modo chiaro dai prodotti in commercio. Il Western CO HMN-350-F6MB pesa 6,1 kg su 1,93 metri quadri, cioè 3,2 kg/m², contro i 22 kg di un modulo in vetro di superficie quasi identica. Il rapporto è di uno a tre e mezzo.

Su un kit completo la differenza diventa evidente. Il kit AEnergya LUMY 800 monta quattro moduli flessibili da 200 Wp che pesano 4 kg ciascuno: 16 kg per 800 Wp di moduli, e il collo di spedizione completo di inverter, cavo e fascette pesa 22 kg, lo stesso di un singolo modulo in vetro da 440 W.

Il conto ha però tre voci sull’altro piatto della bilancia, tutte reali:

• Il raffreddamento. Un laminato aderisce alla superficie su cui è fissato e dissipa peggio di un modulo in vetro sollevato con aria su entrambi i lati. Con la cella a 65 °C invece che a 45, la potenza cala di circa il 7 per cento.
• La protezione meccanica. Il vetro temperato è la barriera che permette ai moduli di superare la prova con sfere di ghiaccio da 25 mm della IEC 61215. Una pellicola offre una difesa diversa.
• La durata. Le garanzie di prodotto dei laminati flessibili sono più corte di quelle dei moduli in vetro, dove il doppio vetro arriva a 25 anni proprio perché elimina la pellicola posteriore che invecchia.

Il confronto completo fra le due famiglie, con i dati di resa e di durata, sta nella guida al pannello solare flessibile.

Quanto pesa un impianto da balcone completo

Il modulo è la voce principale, e da sola non chiude il conto. Ecco i due estremi, con i pesi dichiarati dei componenti che abbiamo analizzato.

I microinverter si muovono in una fascia stretta: 1,98 kg l’Hoymiles HM-400, 2,8 kg il Deye SUN-M80G3 e l’APsystems EZ1-M, 3,1 kg il Growatt NEO 800M-X, 3,2 kg l’Hoymiles HMS-800W-2T. Sono valori che non spostano una decisione.

La voce che cambia tutto arriva con l’accumulo. Un Marstek Venus E da 5,12 kWh pesa 58 kg, e un EcoFlow STREAM Ultra da 1,92 kWh ne pesa 23,1. Una batteria di taglia media pesa quindi più dell’intero impianto solare, e va collocata a pavimento o a muro, mai appesa al parapetto. Le opzioni di posizionamento stanno nella guida al fotovoltaico da balcone con accumulo.

Dove finiscono quei chili su un balcone

Qui conviene separare due domande che vengono spesso confuse.

Il solaio non è il problema. Le Norme Tecniche per le Costruzioni del 2018, tabella 3.1.II, assegnano a balconi, ballatoi e scale comuni degli ambienti residenziali un carico variabile di progetto di 4,00 kN/m², cioè circa 400 kg per metro quadro, il doppio dei 2,00 kN/m² previsti per gli ambienti interni. Un impianto completo da 53 kg distribuito su un balcone di tre metri quadri aggiunge meno di 18 kg/m², il quattro per cento della portata di progetto.

Il parapetto è un’altra storia, e per due ragioni che si sommano. La prima è che quel peso arriva appeso all’esterno del corrimano, quindi spostato rispetto all’asse dei montanti, e si trasforma in una coppia che tira in fuori il fissaggio superiore. La seconda è che il peso non è mai il carico dominante su una piastra esposta: la spinta del vento su due metri quadri supera il peso del modulo già a 60 km/h di raffica. Le stesse NTC assegnano ai parapetti degli ambienti residenziali un carico orizzontale lineare di verifica locale di 2,00 kN/m su balconi e ballatoi.

Il modo corretto di leggere i due numeri è questo: il peso decide se puoi montare, il vento decide come devi fissare. I sistemi di fissaggio, le loro portate dichiarate e i conti sulla spinta stanno nella guida alle staffe per fotovoltaico da balcone.

Resta un terzo aspetto, che è giuridico più che strutturale. In condominio l’articolo 1122-bis del Codice civile ammette gli impianti sulle parti comuni a condizione di non recare pregiudizio alla stabilità e alla sicurezza del fabbricato, e un parapetto è parte comune quando affaccia sulla facciata. Su ringhiere storiche in ferro battuto o su parapetti in vetro strutturale, 44 kg appesi non sono una formalità. Il quadro completo sta nella guida al fotovoltaico da balcone in condominio.

Sollevare 22 kg: la misura conta più del peso

Ventidue chili sono il peso di una valigia da stiva, e quasi chiunque li solleva. Il problema di un modulo fotovoltaico è la forma.

In casa e sulle scale il vincolo è la diagonale. Un formato pieno da 1.762 × 1.134 mm ha una diagonale di 2,09 metri, che su un pianerottolo stretto o dentro un ascensore standard da 100 × 120 cm diventa il motivo per cui il modulo sale a piedi. La verifica va fatta prima dell’ordine, con un metro alla mano.

Sul balcone il vincolo è il vento. Due metri quadri di superficie rigida in mano a una persona sola, in quota, si comportano come una vela: basta una raffica per far ruotare il modulo e portare via l’equilibrio di chi lo regge. Per questo il sollevamento si fa in due, uno che tiene e uno che innesta i morsetti, e si sceglie una giornata senza vento. Il resto della sequenza di montaggio sta nella guida su come installare un fotovoltaico da balcone.

Sul vetro il vincolo è la presa. Un modulo si afferra sempre dalla cornice, mai dal vetro e mai dalla scatola di giunzione, e non va mai appoggiato su uno spigolo. Il microcrack che nasce da un appoggio brusco resta invisibile e si manifesta anni dopo come punto caldo.

Quando il peso diventa davvero il criterio di scelta

Nella maggior parte dei balconi italiani il peso è una voce da verificare e da archiviare. Ci sono quattro situazioni in cui diventa invece il primo criterio, e in tutte e quattro la risposta punta verso i laminati flessibili o i formati compatti.

1. Ringhiere storiche in ferro battuto, dove la sezione dei montanti è sottile e la corrosione ha lavorato per decenni. Qui la verifica strutturale va fatta da un tecnico prima di appendere qualunque cosa.
2. Parapetti in vetro o in pannelli pieni, che non offrono un corrimano tubolare su cui morsettare. I laminati adesivi risolvono il problema senza forare.
3. Condomini con regolamento restrittivo, dove ogni modifica visibile o ogni carico aggiunto alla facciata va deliberato. Un kit da 21 kg incontra meno resistenza di uno da 53.
4. Balconi molto esposti al vento, dove ridurre la superficie rigida vale più che ridurre i chili. Le strisce da 186 mm di altezza sono nate per questo caso.

Fuori da queste quattro situazioni conviene scegliere il modulo sul rendimento, sulla durata e sul prezzo per watt, e trattare il peso per quello che è: un dato da controllare una volta, prima di ordinare le staffe giuste.

Il verdetto

Un pannello solare di formato pieno pesa fra 19,5 e 22 kg, un compatto da 210 W ne pesa 12,5, un laminato flessibile della stessa superficie si ferma a 6. Al metro quadro tutti i moduli con vetro e cornice stanno fra 10,0 e 12,5 kg, e questa costanza è la chiave di lettura: il peso di un impianto lo decide la superficie che gli dai, molto più della potenza che ci scrivi sopra.

La ragione è una sola e si verifica con una moltiplicazione: il vetro vale il 70-81 per cento del peso, perché 2.500 kg/m³ per pochi millimetri di spessore fanno subito 7-10 kg al metro quadro. Tutto il resto, cornice compresa, sta in cinque o sei chili per modulo, praticamente uguali dal formato da 410 W a quello da 605.

Su un balcone questi chili non sono quasi mai il vincolo. Il solaio è progettato per 4,00 kN/m² e un impianto completo aggiunge meno del cinque per cento di quel valore. La verifica seria riguarda il parapetto, che riceve il carico appeso e spostato verso l’esterno, e soprattutto la spinta del vento, che su due metri quadri supera il peso del modulo già con una raffica ordinaria. Prima di ordinare, quindi, controlla il peso una volta e poi passa al capitolo che conta davvero, cioè le staffe e il loro fissaggio.