Termico e fotovoltaico:l’equivoco nasce dal sole

Vi riporto questo articolo dalla sezione Casa&Desing di Repubblica.it per chiarire le differenze tra i due sistemi di produzione di energia sfruttando il sole, ci sarebbe poi una parentesi sui vari tipi di pannelli fotovoltaici che verrà fatta più avanti.

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Due sistemi diversi e non sovrapponibili, se non per l’utilizzo che hanno in comune della radiazione solare. Oggi al Made expo di Milano si parla di energia solare, prendendo spunto da questo appuntamento, abbiamo deciso di approfondire l’argomento, avvalendoci del contributo dell’Enea, per far comprendere l’importanza che hanno, soprattutto nella situazione attuale, i temi del risparmio energetico e dell’attenzione all’ambiente. Distinguere i due tipi di impianto è la premessa indispensabile per capirne il funzionamento e l’utilità. Con il termine pannelli solari infatti si indicano due tecnologie che hanno poco in comune, al di fuori della fonte di energia utilizzata: il sole. Li analizzeremo dunque separatemente, cercando, per quanto l’argomento ce lo permette, di non essere troppo tecnici.

Il PANNELLO SOLARE TERMICO

Il pannello solare termico sfrutta la radiazione solare per scaldare l’acqua che può essere impiegata per usi igienico-sanitari o come fluido vettore per l’impianto di riscaldamento. La tecnologia è attualmente utilizzata prevalentemente per produrre acqua igienico sanitaria. Un pannello solare termico è composto da un radiatore (la tecnologia standard prevede una piastra metallica di colore molto scuro protetta da una superficie vetrata per limitare le dispersioni termiche) in grado di assorbire il calore dei raggi solari e trasferirlo all’acqua. L’acqua calda finisce in un serbatoio isolato termicamente, che ha la funzione di accumulo. La circolazione dell’acqua dal serbatoio agli erogatori domestici è realizzata mediante circolazione naturale o forzata, in quest’ultimo la circolazione è azionata da una pompa idraulica con alimentazione elettrica. Il numero dei pannelli solari termici è determinato dalle esigenze dell’utenza e dal clima del luogo. Un pannello termico della dimensione di un metro quadro, opportunamente orientato ed inclinato, riesce a soddisfare in media l’esigenza di 60-150 litri d’acqua calda al giorno alla temperatura media di 40°, dato che ovviamente dipende dalla località di installazione. Essendo il fabbisogno medio di acqua calda di circa 50 litri al giorno, mediamente un sistema a collettori solari di due metri quadrati soddisfa dal 70 al 85% del fabbisogno di una famiglia di 4 persone. Generalmente alla tecnologia solare si accoppia una tecnologia tradizionale, caldaie a gas possibilmente ad alta efficienza, che avrà comunque un utilizzo limitato nell’arco dell’anno, ma necessaria per far fronte ai fabbisogni nei periodi molto freddi o con scarsa insolazione. Il costo, considerato tutto l’impianto e non solo il pannello vero e proprio, varia tra 8600 ed 1200 Euro a metro quadrato (si considerano: pannelli, serbatoio di accumulo, pompa di circolazione, sistema di controllo, vaso di espansione, sistema di ancoraggio).

Il PANNELLO SOLARE FOTOVOLTAICO

Completamente diverso è il pannello solare fotovoltaico, il quale consente la trasformazione diretta ed istantanea dell’energia solare in energia elettrica, utilizzabile per tutti gli usi domestici del caso (illuminazione, elettrodomestici, ecc.). Il sistema sfrutta la capacità di alcuni materiali opportunamente trattati di generare elettricità se esposti al sole. Il materiale di base è in particolare il silicio, utilizzato con diverse tecnologie (silicio monocristallino, policristallino ed amorfo) e diversi rendimenti, ovvero rapporto tra energia prodotta rispetto all’energia incidente.
Un sistema fotovoltaico è costituito da un generatore, ovvero i pannelli solari, da un sistema di condizionamento e controllo della potenza e, se necessario, da batterie con funzione di accumulo. L’elemento base del sistema fotovoltaico è il modulo fotovoltaico sostituito da una serie di celle, collegate tra loro e disposte su file parallele. Dimensioni tipiche e moduli variano tra 0.5 ed un metro quadrato, il loro collegamento in serie porta alla realizzazione del pannello vero e proprio. Il numero di pannelli utilizzato per l’impianto determina la sua potenza. Gli impianti fotovoltaici sono caratterizzati in base alla potenza di picco, mediamente 1 kilowatt di picco si ottiene con 8 metri quadrati di silicio monocristallino (il più efficiente e costoso) o con 10 metri quadrati di policristallino (il più utilizzato). Con questa potenza si riesce fornire mediamente un’energia utile annua compresa tra 1050 (Nord Italia) e 1500 (Sud Italia) kilowatt ora. Gli impianti fotovoltaici sono utilizzati per garantire il fabbisogno elettrico in zone remote o, più comunemente, integrati alla rete di distribuzione elettrica.
I costi variano mediamente tra 5500 e 6500 Euro per kilowatt di picco.

I DUE SISTEMI A CONFRONTO

Mantenendo comunque ferma la distinzione tra i due impianti, vogliamo metterne in evidenza alcuni aspetti in comune e, allo stesso tempo, vedere cosa li distingue e quali sono i criteri a cui fare attenzione nella scelta:entrambi i sistemi sono supportati da schemi di finanziamento: detrazioni Irpef del 55% per il solare termico, Conto Energia per il solare fotovoltaico (leggi l’intervista)

  • concorrendo a ridurre diversi fabbisogni energetici i due sistemi non sono sovrapponibili, anzi si integrano efficacemente;
  • esistono soluzioni di integrazione architettonica per questa tecnologia, spesso considerata antiestetica. Questo vale in modo particolare per il fotovoltaico;
  • i due sistemi sono fortemente influenzati dalle condizioni climatiche;
  • Il solare termico ha una maggiore efficienza energetica rispetto al fotovoltaico, il quale mantiene costi ancora abbastanza elevati anche per problemi legati alla materia prima
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