Introduzione
Lo sviluppo delle energie rinnovabili sta registrando un’accelerazione senza precedenti in Europa e a livello mondiale. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia (AIE), nel 2023 sono stati aggiunti oltre 500 GW di capacità rinnovabile in tutto il mondo, con il solare fotovoltaico che da solo rappresenta la maggior parte dei nuovi impianti. In Europa, il REPowerEU prevede un aumento significativo della capacità solare ed eolica al fine di rafforzare l’indipendenza energetica e raggiungere gli obiettivi climatici entro il 2030.
In Francia, il gestore della rete RTE prevede, nel proprio scenario di transizione energetica, una crescita costante degli impianti fotovoltaici ed eolici, con un aumento degli impianti a terra, dei progetti agrivoltaici e delle infrastrutture di stoccaggio.
Questi progetti hanno un elemento in comune: sono per lo più realizzati all’aperto, in ambienti talvolta difficili o in zone costiere, su rilievi esposti, terreni agricoli, aree industriali dismesse e siti isolati. Le apparecchiature elettriche sono soggette a un’esposizione prolungata ai raggi UV, agli sbalzi termici, all’umidità e, talvolta, ad atmosfere corrosive.
In questo contesto, la scelta dell’impianto elettrico non può più essere considerata una decisione secondaria. Essa incide sulla durata dell’impianto, sulla frequenza degli interventi di manutenzione e sul costo complessivo di esercizio nell’arco di 15-25 anni, durata tipica di un progetto nel settore delle energie rinnovabili.
Per i responsabili tecnici e gli addetti agli acquisti, la questione assume un’importanza strategica: è meglio optare per un armadio metallico (in acciaio zincato, verniciato o inossidabile) o per un armadio in poliestere rinforzato con fibra di vetro?
Le specificità degli ambienti delle energie rinnovabili
Esposizione permanente all’aperto e variazioni climatiche
Gli impianti di energia rinnovabile sono, per loro natura, situati all’aperto e spesso in aree aperte: terreni agricoli, aree industriali dismesse, zone costiere, rilievi montuosi o aree isolate.
Questi ambienti espongono i quadri elettrici a:
- Radiazione UV continua;
- Notevoli sbalzi termici giornalieri;
- Marcate variazioni stagionali;
- Episodi di pioggia intensa o spruzzi d’acqua;
- Fenomeni di condensa interna.
La protezione contro la penetrazione di corpi solidi e liquidi è disciplinata dalla norma EN 60529 (indici IP). Tuttavia, un indice IP elevato non è sufficiente a garantire la durata nel tempo se il materiale dell’involucro si degrada a causa dei raggi UV o della corrosione.
Le prestazioni di un armadio in un ambiente ENR non si misurano quindi solo in base al suo indice IP iniziale, ma anche in base alla sua stabilità strutturale e chimica nel corso di diversi anni di esposizione.
Ambienti corrosivi e atmosfere aggressive
Molti impianti a energia rinnovabile sono situati in zone classificate a rischio di corrosione secondo le categorie definite dalla norma ISO 12944 (da C1 a C5).
Esempi tipici:
- Eolico offshore o costiero: atmosfera salina.
- Impianti di metanizzazione: atmosfere ricche di composti chimici.
- Impianti di trattamento delle acque: ambiente umido e corrosivo.
- Zone industriali urbane: inquinamento atmosferico associato all’umidità.
In questi contesti, la corrosione non è un fenomeno marginale, ma un fattore determinante dell’invecchiamento precoce delle strutture metalliche. Il deterioramento di un rivestimento può diventare un punto di ingresso per l’ossidazione strutturale, compromettendo a lungo termine l’integrità meccanica dell’armadio.
Manutenzione ridotta e vincoli logistici
I progetti nel settore delle energie rinnovabili vengono spesso realizzati in siti lontani dai centri urbani. Ogni intervento tecnico comporta:
- Un trasferimento logistico;
- Il costo della manodopera;
- A volte si verifica un’interruzione parziale della produzione.
La strategia di gestione si basa quindi sulla riduzione degli interventi di manutenzione non programmati. La scelta del rivestimento deve tenere conto di questo aspetto: un materiale che richiede un controllo anticorrosione regolare comporta inevitabilmente un costo di gestione più elevato nel lungo periodo.
Armadio metallico: analisi tecnica e limiti in un ambiente ENR
I vantaggi degli armadi metallici
Gli armadi metallici (in acciaio zincato, verniciato o inossidabile) rappresentano da sempre la soluzione più diffusa nel settore industriale. Presentano numerosi vantaggi:
- Elevata rigidità meccanica;
- Una cultura industriale ben consolidata;
- Compatibilità con numerosi standard di integrazione.
In ambienti interni o poco aggressivi, soddisfano efficacemente i requisiti tecnici e normativi.
I limiti in condizioni ambientali esterne difficili
dipendenza dal rivestimento anticorrosione
La protezione di un armadio metallico dipende dal rivestimento: zincatura, verniciatura, verniciatura a polvere o acciaio inossidabile specifico. Tuttavia, l’efficacia anticorrosiva è direttamente legata all’integrità di tale rivestimento.
Un graffio, un urto o un’alterazione locale possono diventare un punto di partenza per la corrosione. In ambienti C4 o C5 (ISO 12944), il fenomeno può essere accelerato.
Per un reparto tecnico, ciò comporta:
- un controllo visivo regolare;
- interventi di ritocco della verniciatura;
- il rischio di un deterioramento progressivo.
Conduttività elettrica e messa a terra
Poiché il metallo è conduttore, è necessario provvedere a un collegamento a terra rigoroso, in conformità con i principi di protezione definiti, in particolare, nella norma IEC 61140.
In caso di guasto all’isolamento interno, la continuità della messa a terra diventa fondamentale. Questo requisito non è di per sé problematico, ma richiede una maggiore attenzione nella progettazione e nella gestione.
Peso e sollecitazioni strutturali
Gli armadi metallici di grandi dimensioni hanno un peso notevole. Nei progetti che coinvolgono più siti o nelle installazioni su basamenti in calcestruzzo ottimizzati, ciò può comportare:
- Costi di trasporto più elevati;
- Vincoli di movimentazione;
- Un adeguamento delle fondamenta.
Nei progetti nel settore delle energie rinnovabili in cui si punta a razionalizzare i costi infrastrutturali, questo aspetto merita di essere preso in considerazione nell’analisi.
Armadio in poliestere rinforzato con fibra di vetro: una soluzione su misura per le esigenze del settore delle energie rinnovabili
Resistenza intrinseca alla corrosione
Il poliestere rinforzato con fibra di vetro è un materiale composito chimicamente stabile. A differenza del metallo, non si ossida e non necessita di alcun rivestimento per resistere alla corrosione.
In ambienti salini o umidi, la resistenza del materiale non dipende da uno strato protettivo superficiale, bensì dalle sue proprietà intrinseche.
Per gli ambienti classificati C4 o C5 secondo la norma ISO 12944, questa caratteristica rappresenta un vantaggio strategico: le prestazioni anticorrosione non dipendono dall’integrità del rivestimento.
Isolamento elettrico naturale – Classe II
Il poliestere rinforzato con fibra di vetro è elettricamente isolante. Questa proprietà consente di realizzare involucri di classe II, limitando i rischi legati alla conduttività della struttura.
Negli impianti all’aperto esposti all’umidità, questa caratteristica rafforza la sicurezza intrinseca dell’involucro e semplifica alcune soluzioni di messa a terra strutturale.
Per un responsabile tecnico, ciò rappresenta un ulteriore elemento di sicurezza passiva.
Prestazioni termiche e gestione della condensa
I materiali compositi presentano una conducibilità termica inferiore a quella dei metalli. Questa caratteristica contribuisce a limitare i fenomeni di ponti termici e ad attenuare le rapide variazioni di temperatura interna.
Negli impianti fotovoltaici esposti a un’intensa irradiazione solare o nelle regioni caratterizzate da forti sbalzi termici, questa relativa stabilità favorisce:
- la protezione delle apparecchiature sensibili;
- la riduzione dei fenomeni di condensa.
Alcuni modelli consentono inoltre l’integrazione di strutture sandwich isolate, adatte ad ambienti difficili.
Resistenza meccanica e durata
Gli involucri in poliestere possono raggiungere livelli di resistenza meccanica conformi ai requisiti IK10 (EN 62262), soddisfacendo così le esigenze dei siti isolati o accessibili al pubblico.
A differenza di una struttura metallica soggetta a corrosione, la resistenza meccanica di un armadio in poliestere non subisce alcun deterioramento dovuto all’ossidazione nel corso del tempo.
Peso ridotto e semplificazione logistica
A parità di resistenza meccanica, il poliestere è notevolmente più leggero dell’acciaio. Nei progetti nel settore delle energie rinnovabili che prevedono installazioni in più siti, ciò può tradursi in:
- una logistica semplificata;
- a reduction in lifting constraints;
- optimization of the flower beds.
Per gli uffici acquisti, questo fattore può incidere sui costi indiretti del progetto.
Riepilogo del confronto strategico
| Criterio | Armadio in metallo | Armadio in poliestere |
|---|---|---|
| Resistenza alla corrosione | Dipende dal rivestimento | Intrinseco |
| Conduttività elettrica | Conduttore | Isolante (classe II) |
| Poids | Elevé | Sconto |
| Manutenzione anticorrosione | Consigliata | Basso |
| Ambiente salino | Sensibile | Adattato |
| Stabilità a lungo termine | Variabile | Stabile |
In ambienti interni controllati, entrambe le soluzioni possono essere valide. Al contrario, in ambienti esterni con condizioni climatiche estreme, il poliestere offre prestazioni stabili che dipendono in misura minore dalla manutenzione.
Approccio TCO: costo effettivo su 15 anni
Per un reparto acquisti, la valutazione non può limitarsi al prezzo di acquisto.
Il costo totale di proprietà deve includere:
- gli interventi di manutenzione anticorrosione;
- gli spostamenti per motivi di lavoro;
- le sostituzioni anticipate;
- le conseguenze derivanti da un’eventuale indisponibilità dell’impianto.
Un involucro che richiede una manutenzione regolare o che presenta il rischio di un degrado progressivo può comportare, nell’arco di 10-15 anni, un costo complessivo superiore a quello di una soluzione inizialmente più durevole.
Nei progetti nel settore delle energie rinnovabili, dove i contratti di gestione sono spesso stipulati a lungo termine, la stabilità delle prestazioni tecniche costituisce un fattore determinante.
Casi d’uso nel settore delle energie rinnovabili in cui il poliestere assume un ruolo strategico
Impianti fotovoltaici a terra
Installati all’aperto su ampie superfici, espongono gli armadi a un’esposizione solare diretta e continua. Gamme come Maxi Euro o Euro Medium sono particolarmente adatte a questi contesti.
Parchi eolici e zone costiere
Parchi eolici e zone costiere: l’atmosfera salina accelera la corrosione dei metalli. L’uso di rivestimenti in poliestere riduce il rischio di deterioramento strutturale nel tempo.
Accumulo di energia e batterie
Gli armadi destinati allo stoccaggio devono sopportare carichi elevati e essere dotati di dispositivi di ritenzione. Le soluzioni in poliestere su misura consentono di soddisfare questi requisiti specifici, garantendo al contempo un’elevata resistenza alla corrosione.
Infrastrutture per la mobilità elettrica
Installées en extérieur et parfois en zones urbaines agressives, les bornes et armoires associées bénéficient d’une enveloppe stable et isolante.
Come si redige un capitolato d’appalto per un progetto nel settore delle energie rinnovabili?
Per un progetto nel settore delle energie rinnovabili, il capitolato d’appalto di un armadio dovrebbe includere:
- Indice di protezione IP richiesto (EN 60529);
- Resistenza meccanica IK (EN 62262);
- Classe ambientale (ISO 12944);
- Requisiti di isolamento elettrico;
- Vincoli termici;
- Durata di vita prevista.
L’integrazione di questi parametri sin dalla fase di progettazione consente di evitare costose decisioni compromissorie in una fase successiva.
Conclusione
La scelta tra un armadio in poliestere e uno in metallo non è necessariamente una scelta dicotomica. Dipende dal contesto di installazione e dal livello di requisiti ambientali.
In ambienti interni o poco aggressivi, gli armadi metallici continuano a essere una scelta valida.
Al contrario, in ambienti ENR caratterizzati da un’esposizione prolungata all’esterno, atmosfere corrosive e manutenzione limitata, il poliestere rinforzato con fibra di vetro offre una stabilità strutturale e chimica che garantisce prestazioni affidabili nel lungo periodo.
Per i reparti tecnici e acquisti, la posta in gioco non è solo tecnica: è strategica. La durata dell’involucro edilizio determina l’affidabilità complessiva dell’impianto.