Pannelli Solari: cosa sono e a cosa servono
I pannelli solari sono una categoria di dispositivi la cui principale caratteristica è quella di utilizzare la luce del sole per la produzione di energia elettrica oppure termica: il principale elemento che li contraddistingue è costituito dalle celle fotovoltaiche, capaci di convertire la luce solare in energia elettrica, oppure da tubi di vuoto, in grado di utilizzare la luce solare per riscaldare l’acqua oppure l’aria.
Principali caratteristiche dei pannelli solari fotovoltaici 1
Principali caratteristiche dei pannelli solari termici 2
Rendimento dei pannelli solari fotovoltaici rispetto a quelli termici 2
Differenza di costo tra le due tipologie di dispositivi 3
Dove installare i pannelli solari 3
Cenni generali
La categoria più comune di pannelli solari fotovoltaici è senza dubbio quella legata alle celle fotovoltaiche: la luce del sole viene quindi convertita in corrente continua, che viene ulteriormente trasformata in corrente alternata mediante l’utilizzo di un dispositivo, l’inverter, specifico per l’uso domestico o per l’invio alla rete elettrica della corrente prodotta. L’altra categoria di pannelli solari, legata alla presenza dei tubi di vuoto, nel corso degli anni è stata gradualmente superata ed è più legata a specifici utilizzi ed opzioni di contesto.
La scelta del tipo di pannello solare dipende essenzialmente dalle esigenze dell’utente: in ogni caso entrambe le tipologie hanno il vantaggio di produrre energia pulita, di consentire risparmi sui costi energetici a lungo termine e di favorire la riduzione dell’impatto ambientale. I costi iniziali di installazione senza dubbio rappresentano una componente importante per decidere se procedere o meno: bisogna tuttavia anche considerare il fatto che i pannelli solari hanno necessità di una regolare manutenzione, situazione che va considerata nel calcolo dei costi complessivi. Un’installazione corretta di questi dispositivi richiede l’intervento di professionisti specializzati, gli unici in grado di garantire anche il massimo rendimento a fini energetici.
Principali caratteristiche dei pannelli solari fotovoltaici
Le principali caratteristiche che si possono rinvenire nei pannelli solari fotovoltaici sono sostanzialmente le seguenti:
Efficienza: è la caratteristica del pannello solare associata alla quantità di energia solare che viene ad essere convertita in energia elettrica; attualmente i pannelli solari più performanti hanno un’efficienza del 20% o anche superiore;
Potenza: consiste nella quantità di energia elettrica che un pannello può generare in un’ora sotto irraggiamento solare medio o standard;
- Durata: generalmente i pannelli solari sono progettati per durare molto a lungo, ma questi fattori possono essere influenzati tantissimo dalla qualità dei materiali impiegati e dal livello di manutenzione periodica;
- Resistenza agli agenti atmosferici: questi dispositivi devono essere in grado di resistere a condizioni meteorologiche avverse come pioggia, vento oppure grandine;
- Garanzia: di regola il produttore garantisce questi dispositivi per un periodo di tempo variabile, che oscilla generalmente tra i 10 ed i 25 anni;
- Installazione e manutenzione: è necessario un certo grado di competenza tecnica per poter installare questi dispositivi, unitamente ad una manutenzione regolare, finalizzata ad ottenere il massimo rendimento energetico;
- Applicazioni: i pannelli solari fotovoltaici sono utilizzabili in molti contesti, tra i quali rientra la produzione di energia elettrica ad uso domestico oppure industriale, l’illuminazione pubblica oppure la segnalazione stradale, la produzione di energia elettrica nelle centrali elettriche specializzate proprio in energia solare.
Principali caratteristiche dei pannelli solari termici
Di contro, le principali caratteristiche dei pannelli solari termici risultano essere le seguenti:
- Efficienza termica: è un parametro che indica la quantità di energia solare che viene ad essere convertita in energia termica; dipende tantissimo dalla tipologia di collettore solare utilizzata;
- Coefficiente di perdita termica: è un parametro che indica la quantità di calore che il pannello solare tende a perdere nei momenti di inattività;
- Dimensioni e capacità: dipendono essenzialmente dalle esigenze dell’utente, normalmente legate alla quantità di acqua calda o di aria che si desidera produrre;
- Resistenza agli agenti atmosferici: anche i pannelli solari termici devono essere in grado di resistere a condizioni meteorologiche avverse come pioggia vento oppure grandine;
- Garanzia: il produttore di regola garantisce questi dispositivi per un periodo di tempo variabile generalmente tra i 10 ed i 25 anni;
- Installazione e manutenzione: è necessario un certo grado di competenza tecnica per poter installare questi dispositivi, unitamente ad una manutenzione regolare, finalizzata ad ottenere il massimo rendimento energetico;
- Applicazioni: questa categoria di dispositivi è principalmente utilizzata per la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti.
Rendimento dei pannelli solari fotovoltaici rispetto a quelli termici
La principale caratteristica di pannelli solari fotovoltaici è quella di convertire direttamente l’energia solare in energia elettrica, per mezzo delle celle fotovoltaiche in essi integrati: l’efficienza legata al rendimento di questi dispositivi varia tra il 15% ed il 25% e dipende da tutta una serie di fattori.
Dall’altra parte, i pannelli solari termici convertono l’energia solare in calore, utilizzabile ai fini del riscaldamento dell’acqua o degli ambienti; la loro efficienza varia tra il 30% ed il 70% e dipende essenzialmente dal tipo di collettore solare utilizzato, dalle condizioni di installazione e dal flusso di calore richiesto.
In sintesi, se l’obiettivo è quello di produrre energia elettrica sarà meglio utilizzare i pannelli fotovoltaici, mentre se l’obiettivo risulta essere quello della produzione di calore, allora potrebbe essere più interessante utilizzare i pannelli solari termici.
Differenza di costo tra le due tipologie di dispositivi
Tra i pannelli solari fotovoltaici e quelli termici c’è senza dubbio una differenza di costo, dal momento che le due tipologie di dispositivi sono progettate per scopi diversi ed utilizzano quindi tecnologie e materiali differenti.
In generale i pannelli solari fotovoltaici risultano più costosi di quelli termici, in quanto la tecnologia fotovoltaica richiede materiali di qualità elevata come il silicio monocristallino o policristallino; bisogna anche tener presente le inevitabili variazioni collegate alla qualità del materiale, alla potenza del pannello ed alla marca; tutto ciò premesso, si può rilevare come il costo globale di un sistema fotovoltaico abbinato ad una casa unifamiliare possa oscillare da qualche migliaio di euro fino a decine di migliaia di euro.
I pannelli solari termici d’altro canto utilizzano materiali meno costosi, come il rame e l’alluminio e quindi, generalmente, costano molto meno; le oscillazioni legate al costo generale dell’impianto possono dipendere dal tipo di collettore solare utilizzato e dalla dimensione del sistema, andando ad attestarsi su valori che possono partire da qualche centinaio di euro fino a diverse migliaia di euro.
Dove installare i pannelli solari
I pannelli fotovoltaici possono essere installati su diverse superfici orizzontali oppure inclinate, come tetti, muri, pergolati e tettoie: la scelta della superficie è legata essenzialmente alle condizioni del sito di installazione, alle dimensioni ed alla potenza del sistema, alla posizione geografica e all’orientamento del tetto rispetto al sole. In generale, i pannelli fotovoltaici funzionano meglio quando sono installati in una posizione esposta al sole per la gran parte della giornata: le superfici inclinate con orientamento a sud rappresentano la posizione ideale per l’installazione, dal momento che offrono la massima esposizione durante il giorno; possono andar bene anche le installazioni su superfici orientate ad Est oppure ad ovest, ma in questo caso bisogna tener ben presente che la produzione di energia elettrica sarà inferiore rispetto all’ipotesi dell’orientamento verso sud.
I luoghi di installazione dei pannelli fotovoltaici, in aggiunta rispetto all’ipotesi privilegiata del tetto di una costruzione, possono riguardare terreni strutture coperte, barche o altre tipologie di veicoli: non si può quindi prescindere da un’analisi accurata delle condizioni del sito e delle specifiche tecniche del sistema.
I pannelli solari termici invece possono essere installati su diverse superfici orizzontali oppure inclinate: anche in questo caso le condizioni del sito, la potenza del sistema, la posizione geografica e l’orientamento del tetto rispetto al sole influiranno in modo più o meno rilevante sul risultato finale. Valgono anche per i pannelli solari termici le considerazioni sull’orientamento geografico che sono state fatte per i pannelli solari fotovoltaici: la stesse considerazioni valgono con riferimento anche ai luoghi di installazione.
