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Succede a chiunque gestisca o manutenga un impianto fotovoltaico: si apre il dato di produzione del giorno e sembra basso. Il primo pensiero va di solito a un guasto — una stringa ferma, un inverter che non rende, un modulo danneggiato. Eppure un calo di produzione può dipendere anche da qualcosa di molto meno drammatico: quel giorno è arrivato meno sole del previsto.
Il punto è che “ha fatto meno sole” è un’affermazione da dimostrare, non da dare per scontata. Per dimostrarla serve il monitoraggio dell’irraggiamento dell’impianto fotovoltaico: una misura reale della radiazione solare che arriva sui moduli, fatta con un solarimetro (o piranometro, se vogliamo usare il termine tecnico preciso).
Cos’è il monitoraggio dell’irraggiamento di un impianto fotovoltaico
In poche parole: si misura in continuo quanto sole arriva davvero sui pannelli e lo si confronta con quanto l’impianto sta producendo. Lo strumento è un solarimetro (o piranometro) montato sullo stesso piano dei moduli, che rileva la potenza della radiazione solare in W/m² e, nel tempo, l’energia raccolta in kWh/m². Il confronto con la produzione aiuta a capire se un calo è compatibile con le condizioni meteorologiche o se sono necessarie ulteriori verifiche tecniche.
Cosa misura davvero un solarimetro
Un piranometro misura l’irradianza solare globale, cioè la potenza della radiazione solare che colpisce una superficie in un dato istante, espressa in W/m². È una misura “fotografica”: ti dice cosa sta succedendo in quel momento, non quanta energia è arrivata nel corso della giornata.
Per sapere quanta energia è arrivata serve un’altra unità: Wh/m² o kWh/m², cioè l’energia raccolta in un intervallo di tempo. È la stessa differenza che conosci dalla bolletta: la potenza istantanea si misura in kW, ma l’energia consumata si conta in kWh.
Sembra una sottigliezza, ma è il motivo per cui molti confronti tra “produzione attesa” e “produzione reale” vengono fatti male: si confronta la potenza di picco dei pannelli con l’irradianza media della giornata, oppure si usa un dato meteo generico invece di quello misurato sul piano dei moduli. Il risultato sembra rigoroso, ma non lo è.
Tipologie di sensori: non tutti i solarimetri sono uguali
La scelta dello strumento conta, perché la precisione che ti serve cambia molto a seconda dell’uso:
- Piranometri termoelettrici (a termopila): sono lo standard per le misure di riferimento, coperti dalla classificazione ISO 9060:2018 (classe A, B o C, ex “secondary standard”, “first class”, “second class”). Costano di più ma offrono la risposta spettrale più fedele e la minima deriva nel tempo.
- Sensori fotovoltaici di riferimento: basati su una cella al silicio calibrata, sono più economici e più diffusi nel monitoraggio degli impianti commerciali, perché la loro risposta spettrale è simile a quella dei moduli che stanno monitorando. Lo svantaggio è una maggiore sensibilità alla temperatura e all’angolo di incidenza della luce.
Un esempio è il SUNMETER-PRO LED, un solarimetro con cella al silicio monocristallino e comunicazione RS485 Modbus RTU disponibile nel catalogo ITsensor.
Per un controllo di routine su un impianto residenziale o commerciale, un sensore al silicio calibrato è quasi sempre sufficiente. Per certificazioni, ricerca o due diligence su grandi impianti, conviene orientarsi su un piranometro a termopila di classe A o B.
Per approfondire i criteri di scelta, comprese le differenze tra sensori analogici e digitali, puoi leggere anche il nostro articolo “Confronto tra sensori di irradianza per impianti fotovoltaici”.
Calo di produzione fotovoltaica: perché non è sempre colpa di un guasto
Le cause di uno scostamento tra produzione attesa e produzione reale sono numerose, e spesso si sommano tra loro:
- orientamento e inclinazione dei moduli non ottimali rispetto al sito;
- ombreggiamenti, anche parziali o solo in certe ore del giorno (un albero cresciuto, un nuovo edificio vicino);
- sporco, polvere, guano o depositi salini sulla superficie dei pannelli;
- surriscaldamento dei moduli, che riduce l’efficienza di conversione;
- degrado naturale delle celle nel tempo (tipicamente 0,3-0,8% l’anno per il silicio cristallino);
- perdite nei cavi, nei connettori o nell’inverter;
- condizioni meteo diverse da quelle usate nelle stime iniziali;
- guasti localizzati su singole stringhe o moduli, spesso invisibili dal solo dato aggregato.
Senza un riferimento oggettivo sull’irraggiamento reale è quasi impossibile distinguere una causa dall’altra: si naviga a vista.
Per stimare l’irraggiamento solare e la produzione attesa in una determinata località è possibile consultare PVGIS, lo strumento gratuito della Commissione europea. Queste stime non sostituiscono le misure effettuate direttamente sull’impianto.
Dove installare il solarimetro: il dettaglio che fa la differenza
Un errore molto comune è affidarsi al dato di irraggiamento di una stazione meteo vicina, magari a qualche chilometro di distanza. Quel dato non tiene conto né dell’orientamento né dell’inclinazione dei tuoi moduli, e i microclimi locali (nuvolosità, foschia costiera, ombre orografiche) possono creare differenze significative anche su distanze brevi.
La regola pratica è semplice: il solarimetro va installato sullo stesso piano dei moduli, con lo stesso orientamento e la stessa inclinazione, in una posizione libera da ombre — comprese quelle “nascoste” di antenne, parapetti o strutture che proiettano ombra solo in certi periodi dell’anno. Anche un errore di pochi gradi può alterare la lettura in modo non trascurabile nelle ore di sole radente.
Dalla misura istantanea al monitoraggio continuo dell’irraggiamento
Una lettura singola con un solarimetro portatile è utile per una verifica rapida, ma dice poco su come si comporta l’impianto nel tempo. Il salto di qualità arriva quando il sensore viene collegato a un data logger, che registra l’irraggiamento in continuo — tipicamente ogni 1, 5 o 15 minuti — insieme ad altri parametri utili:
- produzione o potenza istantanea dell’impianto;
- temperatura dei moduli (o quantomeno dell’aria, come proxy);
- eventuali dati di vento, se rilevanti per il raffreddamento dei pannelli.
Con questi dati raccolti in parallelo il confronto diventa immediato: se in una giornata di forte irraggiamento la produzione resta bassa, il sospetto si sposta su un problema tecnico. Se invece la produzione cala in proporzione all’irraggiamento, le condizioni meteorologiche possono spiegare almeno parte della riduzione.
Il Performance Ratio: l’indicatore che mette tutto in prospettiva
Per un’analisi più rigorosa il settore fotovoltaico usa un indicatore specifico: il Performance Ratio (PR), definito dalla norma IEC 61724-1. In sintesi, il PR mette in rapporto l’energia effettivamente prodotta dall’impianto con quella che avrebbe prodotto in condizioni ideali, dato l’irraggiamento reale misurato.
Il Performance Ratio va interpretato tenendo conto delle caratteristiche dell’impianto e delle condizioni operative. Valori inferiori rispetto allo storico o alle prestazioni attese possono indicare perdite o problemi da approfondire, ma non permettono da soli di individuarne la causa. Non serve calcolarlo a ogni controllo quotidiano: è particolarmente utile per valutare le prestazioni nel tempo o confrontare impianti con criteri omogenei.
Un esempio pratico: quando il calo dipende solo dal meteo
Prendiamo un impianto da 20 kWp che in una giornata di giugno produce 95 kWh, contro i circa 115 kWh che di solito produce in quella stagione. Guardando solo il dato assoluto, il calo sembra preoccupante.
Ma il solarimetro installato sul piano dei moduli registra, per quella stessa giornata, un’energia solare incidente di circa 5,2 kWh/m² invece dei consueti 6,3 kWh/m²: giornata parzialmente velata, non completamente serena. Riportando la produzione in proporzione all’irraggiamento reale, il PR resta sostanzialmente in linea con la media storica dell’impianto. In questo esempio, la differenza è compatibile con il minor irraggiamento registrato, senza indicazioni immediate di un guasto.
È proprio questo tipo di verifica — impossibile senza un dato di irraggiamento affidabile — che può evitare sopralluoghi inutili o, al contrario, permette di accorgersi in tempo di un problema reale nascosto dietro una giornata nuvolosa.
Anche la temperatura conta
L’irraggiamento non è l’unica variabile ambientale che conta. Le celle fotovoltaiche perdono efficienza quando si scaldano: per il silicio cristallino, tipicamente tra lo 0,3% e lo 0,5% di potenza in meno per ogni grado sopra i 25°C di temperatura di cella (il valore esatto dipende dal coefficiente termico del modulo, riportato nella scheda tecnica). Nelle giornate estive più calde i moduli possono superare anche di 20-25°C la temperatura dell’aria.
Per questo, nelle analisi più accurate, alla misura di irraggiamento si affianca spesso un sensore di temperatura di cella (o almeno dell’aria, come approssimazione): serve a capire se un calo di rendimento dipende dal surriscaldamento e non da un guasto vero e proprio.
Quando ha senso investire nel monitoraggio dell’irraggiamento di un impianto fotovoltaico
Alcuni casi d’uso tipici:
Verifica delle prestazioni — confrontare la produzione reale con quella attesa, tenendo conto delle condizioni effettive e non di stime generiche.
Diagnosi e manutenzione — distinguere rapidamente un calo dovuto al meteo da uno dovuto a un problema tecnico, prima di programmare un sopralluogo.
Collaudo post-installazione — raccogliere dati reali nelle prime settimane di esercizio per verificare che l’impianto si comporti come da progetto.
Monitoraggio storico — costruire uno storico di lungo periodo che permetta di individuare un degrado lento e progressivo, il tipo di calo che difficilmente si nota guardando solo i dati giorno per giorno.
Monitoraggio dell’irraggiamento: gli errori più comuni da evitare
| Errore | Conseguenza |
| Usare un dato meteo di una stazione lontana | Il confronto non riflette le condizioni reali sul sito |
| Installare il sensore fuori piano rispetto ai moduli | Irradianza misurata non rappresentativa |
| Ignorare ombre parziali o stagionali sul sensore | Letture falsate in certe ore o periodi dell’anno |
| Basarsi su una singola misura istantanea | Nessuna visione dell’andamento nel tempo |
| Trascurare la temperatura dei moduli | Interpretazione incompleta dei cali di rendimento |
| Non pulire periodicamente il sensore | Deriva della misura, spesso non evidente a occhio |
Domande frequenti sul monitoraggio dell’irraggiamento
A cosa serve il monitoraggio dell’irraggiamento in un impianto fotovoltaico? Serve a disporre di un riferimento oggettivo sulla radiazione solare effettiva: in questo modo si può valutare se un calo di produzione sia coerente con il meteo o richieda verifiche su guasti, sporco o ombreggiamenti, e si può calcolare il Performance Ratio con dati di irraggiamento misurati.
Un solarimetro serve anche per un piccolo impianto residenziale? Non è indispensabile per un impianto da pochi kW con monitoraggio base, ma diventa utile se si notano cali di produzione ricorrenti e non se ne capisce la causa, o se si vuole verificare le prestazioni nei primi mesi dopo l’installazione.
Che differenza c’è tra solarimetro e piranometro? Nell’uso comune sono spesso sinonimi. In senso stretto, “piranometro” indica lo strumento che misura l’irradianza solare globale (diretta + diffusa) su una superficie; “solarimetro” è un termine più generico, talvolta usato anche per strumenti meno precisi o di tipo diverso.
Ogni quanto va calibrato un piranometro? La frequenza dei controlli e delle ricalibrazioni dipende dal modello, dalle condizioni d’impiego e dall’accuratezza richiesta. Per mantenere l’affidabilità e la tracciabilità delle misure occorre seguire le indicazioni del produttore e il piano di manutenzione previsto. Anche i sensori fotovoltaici di riferimento richiedono controlli e, quando previsto, ricalibrazioni secondo le indicazioni del produttore e i requisiti dell’applicazione.
Il Performance Ratio da solo basta per valutare un impianto? È un ottimo indicatore di sintesi, ma va sempre accompagnato dall’analisi dei dati grezzi (irraggiamento, produzione, temperatura) quando si cerca la causa specifica di un calo di rendimento.
ITsensor seleziona e fornisce soluzioni per la misura dei parametri ambientali e per l’acquisizione dati — sensori di irraggiamento, temperatura e sistemi di logging pensati per il monitoraggio dell’irraggiamento negli impianti fotovoltaici. Se vuoi capire quale configurazione è più adatta al tuo impianto, contattaci per una valutazione.
