Energia solare rinnovabile: la scelta che aiuta l’ambiente

Pannello fotovoltaico e pannello solare termico: analogie e differenze

Il sole è la principale forma di energia ed è una valida opzione, rinnovabile ed ecosostenibile, per la produzione di energia tramite l’utilizzo dei pannelli fotovoltaici e dei pannelli solari termici.

Sebbene siano esteticamente simili (sono di forma rettangolare) e vengano installati per lo più sui tetti delle case, hanno funzioni completamente differenti: i pannelli fotovoltaici catturano i raggi solari e producono energia per alimentare gli elettrodomestici; mentre i pannelli solari termici producono acqua calda sanitaria.

Vediamo nel dettaglio l’uno e l’altro.

Pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici sono una scelta ecosostenibile che produce energia per gli elettrodomestici, grazie ad una fonte rinnovabile e non inquinante: il sole. Le celle dei pannelli, formate da uno strato di silicio, che è un buon semiconduttore, captano le radiazioni solari e gli elettroni del silicio ricevono l’energia sufficiente per muoversi e produrre energia elettrica. L’energia solare catturata dai pannelli fotovoltaici, genera tensione continua (Direct Current)e per mezzo dell’inverter fotovoltaico viene trasformata in tensione alternata (DC in AC) a 230 volt e 50 Hz.

Nonostante l’installazione non sia economica, i benefici che si possono ottenere sono assai rilevanti perché i pannelli fotovoltaici permettono di risparmiare sulla bolletta della luce, producendo autonomamente energia elettrica e annullando completamente l’emissione dei gas responsabili dell’effetto serra.

A questo punto sorge una domanda spontanea: se il sole non c’è come faccio a sfruttare il pannello fotovoltaico?

Durante il giorno il surplus di energia prodotta dall’impianto fotovoltaico potrebbe essere stoccata in un sistema di accumulo per poi essere utilizzata per alimentare i nostri carichi la sera quando il sole non c’è e l’impianto non produce energia. Con le batterie saremo quindi in grado di aumentare l’autoconsumo dell’energia prodotta dall’impianto.

Esistono principalmente tre tipi di pannello fotovoltaico: il pannello monocristallino, il pannello policristallino e il pannello in silicio amorfo. I primi due hanno una struttura rigida, mentre il terzo può essere anche flessibile.

Questi tre tipi di pannelli fotovoltaici presentano delle caratteristiche diverse, vediamo quali sono.

• Il pannello fotovoltaico monocristallino è di colore nero, che lo rende facilmente distinguibile dagli altri due pannelli. Rende meglio alle basse temperature ed è più efficiente del pannello policristallino in presenza di un’intensità solare minore.
• Il pannello fotovoltaico policristallino è di colore blu cangiante, le sue celle sono orientate in maniera casuale, tuttavia questa sua caratteristica fa sì che sfrutti in maniera ottimale la luce durante tutta la giornata.
• Il pannello in silicio amorfo di colore scuro. Il silicio amorfo è la forma allotropica e non cristallina del silicio, questo vuol dire che i suoi atomi non sono disposti in ordine regolare. Il pannello in silicio amorfo non è composto da celle fotovoltaiche, bensì da uno strato in vetro o in plastica ricoperto da uno strato di silicio di spessore minimo.

In base alla potenza in kW di cui hai bisogno, si definiscono il numero di pannelli fotovoltaici necessari, ad es. su un tetto inclinato con una buona esposizione saranno sufficienti 8 pannelli da 400 W per ottenere una potenza di circa 3 kW.

Pannelli solari termici

I pannelli solari termici sono un’altra opzione per la produzione di energia da fonte rinnovabile e anch’essi sfruttano il calore del sole.

Come abbiamo già detto, vengono utilizzati per produrre principalmente acqua sanitaria nelle abitazioni, ma anche acqua calda tecnica d’integrazione al riscaldamento.

Il pannello solare termico capta le radiazioni solari e trasferisce il calore all’acqua contenuta all’interno di un serbatoio a cui è collegato. La circolazione dell’acqua può essere naturale o forzata.

• La circolazione naturale non utilizza circolatori e sfrutta la gravità per far scendere l’acqua.

Il collettore contiene un fluido che si riscalda e cede il suo calore all’acqua contenuta nel serbatoio collocato sul tetto assieme al pannello.

• La circolazione forzata, sebbene sia più costosa perché viene alimentata a corrente, risulta più efficiente; soprattutto nei paesi più freddi. In questo caso il serbatoio viene collocato all’interno dell’abitazione e dentro viene posta una serpentina. Quando il collettore, tramite un fluido termovettore, cattura i raggi del sole, il calore viene trasferito alla serpentina e da qui all’acqua contenuta nel serbatoio. Il sistema è dotato di una pompa di circolazione che rimanda al collettore in alto il fluido termovettore proveniente dal serbatoio in basso.

Dato che anche i pannelli solari termici sfruttano le radiazioni solari, la domanda che ci porremo è la stessa: posso usarli anche quando non c’è il sole?

La risposta è sì, ma in tempi più brevi: quando non c’è il sole il collettore non si scalda e non trasferisce più calore all’acqua accumulata nel serbatoio. L’accumulo termico mantiene temperature alte in un lasso di tempo breve, per poi raffreddarsi.

Il numero dei pannelli solari termici che va installato è inferiore a quello dei pannelli fotovoltaici e dipende dal numero di persone all’interno dell’abitazione, ad esempio per una famiglia di quattro persone sarà necessario installare un solo pannello solare termico.

Nonostante l’installazione dei pannelli fotovoltaici e dei pannelli solari termici sia costosa, la produzione di energia elettrica o quella di acqua calda sanitaria attraverso la luce solare presenta diversi vantaggi in termini economici, ma soprattutto rispetta l’ambiente e produce energia da una fonte rinnovabile e non inquinante. Inoltre l’installazione di uno dei due tipi di pannelli permette l’avanzamento della classe energetica, aumentando quindi il valore dell’immobile e rispettando le normative dell’Unione Europea.