Qual è la differenza tra pannelli solari e pannelli fotovoltaici?

Siamo in tempo di Bonus 110% per le ristrutturazioni edilizie e per il rinnovamento delle nostre abitazioni per renderle energeticamente più efficienti e sostenibili. I pannelli fotovoltaici sono uno dei lavori che rientrano in questo famoso Bonus perchè contribuiscono ad innalzare la classe energetica. Ma pannello solare e pannello fotovoltaico sono la stessa cosa? Cerchiamo di fare un pò di chiarezza.

Pannelli fotovoltaici (foto di schropferoval - Fnte: pixabay.com)

Indice

1. Sostenibilità ed energie alternative
• Sistemi attivi e passivi
2. Cosa sono i pannelli solari
• Dimensionamento dell'impinato a pannelli solari
  
3. Cosa sono i pannelli fotovoltaici
   
• Funzionamento degli impianti fotovoltaici
• Pannelli fotovoltaici dimensioni
4. Pannelli solari e pannelli fotovoltaici: Vantaggi
5. Qual'è la differenza tra pannelli solari e pannelli fotovoltaici?
6. Conclusioni

 

Sostenibilità ed energie alternative

Il Sole trasmette la maggior parte del suo calore per irraggiamento, sotto forma di raggi infrarossi. Il Sole con i suoi raggi ultravioletti può considerarsi una fonte di energia pulita e inesauribile, detta anche fonte di energia alternativa. Negli anni l'uomo è riuscito a sfruttare l'energia proveniente dal sole e trasformarla per i suoi scopi. In particolare i pannelli fotovoltaici e i pannelli solari sfruttano entrambi questa fonte di energia pulita ma mentre i primi la trasformano in energia elettrica, i secondi producono acqua calda sanitaria. Per ottenere il massimo beneficio tali impianti devono essere posizionati, dimensionati in maniera otimale e devono essere anche manutentati regolarmente. 

 

Per approfondire leggi anche questi articoli:

• Come pulire i pannelli fotovoltaici
• Dimensionamento impianto fotovoltaico
• La manutenzione per gli impianti fotovoltaici

 

Sistemi attivi e passivi

Sia i pannelli solari che i pannelli fotovoltaici, che consentono di produrre energia rinnovabile attraverso veri e propri impianti più o meno complessi e che possono essere adattati a edifici di ogni tipo, di nuova costruzione o già esistenti, vengono definiti sistemi attivi.

Il nuovo modo di concempire gli edifici moderni nell'ottica della sostenibilità e della bioedilizia prevede innanzitutto di integrare i sistemi attivi ad altri interventi come la realizzazione del cappotto termico e i serramenti a taglio termico, ma anche di progettare l'edificio con sistemi passivi. Inpratica si tratta di costruire gli edifici con criteri tali da renderli idonei a diventare essi stessi generatori di energia.

Cosa sono i pannelli solari

I pannelli solari (o collettori solari) sono impianti a bassa temperatura che sfruttano l'energia solare per la produzione di acqua calda sanitaria e il riscaldamento degli edifici e possono essere a circolazione naturale o forzata. I pannelli solari, disposti normalmente sul tetto, riscaldano un fluido termovettore (acqua o aria) che a sua volta trasmette il calore acquisito a un accumulatore che scalda l'acqua sanitaria o per il riscaldamento. 

Un pannello solare è costituito da:

• un piastra captante di metallo di colore nero  all'interno della quale circola il fluido termovettore;
• un involucro metallico rivestito internamente di isolante termico;
• una copertura trasparente.

Mentre un impianto a pnnelli solari è costituito da:

• il collettore solare
• l'impianto di distribuzione
• il serbatoio di accumulo dell'acqua calda
  

Con un buon pannello solare si raggiungono normalmente temperature del fluido di 60-70°C, sufficiente per il fabbisogno di acqua calda sanitaria per usi domestici. Per il riscaldamento invece, l'ideale sarebbe quello di utilizzare il riscaldamento a pavimento con i pannelli radianti, che hanno un'ottima resa con acqua a 40°C.

Impianto a collettori solari (foto di Gruppo Belfiore - Fonte: flickr.com)

Dimensionamento dell'impianto a pannelli solari

Per dimensionare un impianto di riscaldamento a pannelli solari occorrono i seguenti dati di partenza:

• il fabbisogno termico da coprire espresso in W.giorno;
• l'insolazione media mensile del luogo in cui si vuole installare l'impianto, espressa in W.giorno/mq;
• l'efficienza di captazione (o rendimento) del pannello (da 0,5 a 0,75). 

 

Moltiplicando l'efficienza di captazione del pannello per l'insolazione solare media mensile si ottiene la quantità di energia solare media che un metro quadrato di pannello può raccogliere in un giorno. 

Zona geografica	Area collettore (1) (mq)	Capacità serbatoio di accumulo (l)	Servizio annuo coperto da energia solare (%)
Nord-Ovest	3,1	390	73
Nord-Est	3,1	390	72
Centro	2,9	370	84
Sud	3,2	380	86
Isole	3,0	330	87
(1) Dati riferiti a un collettore di tipo economico in grado di fornire 180 l/giorno a 45 °C

Cosa sono i pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici sono dei pannelli in silicio (monocristallino, policristallino o celle solari a film sottile) che tramite la tecnica della conversione fotovoltaica sfruttano l'energia solare per produrre energia elettrica. Il silicio è un materiale semiconduttore che è in grado di generare direttamente energia elettrica una volta colpito da radiazione solare.

La tecnologia e la qualità di questi pannelli negli ultimi anni è migliorata notevolmente sia in termini di durata (un pannello in normali condizioni di manutenzione può durare circa 25-30 anni) che di efficienza (anche in caso di cielo coperto) e il prezzo di mercato si è abbassato notevolmente oltre al fatto che l'nstallazione permette di usufruire delle detrazioni fiscali. Oltre alla manutenzione è molto importante anche pulire i pannelli fotovoltaici per togliere la patina di sporco, polvere e depositi vari dalla superficie captante. Ovviamente per la resa migliore i pannelli fotovoltaici devono essere opportunamente dimensionati, posizionati a Sud (dove la radiazione è maggiore) senza oggetti nelle vicinanza che facciano ombra sul pannello e con l'inclinazione corretta in base alla località. Per esempio nel nord Italia, zona nord-est l'inclinazione ottimale è attorno ai 45°. 

Funzionamento degli impianti fotovoltaici

Gli impianti a pannelli fotovoltaici sono composti dai pannelli e dalle batterie solari. Le batterie solari producono energia elettrica sotto forma di corrente continua, che viene convogliata attraverso conduttori elettrici a un convertitore che la trasforma in corrente alternata di caratteristiche idonee per essere immessa nella normale rete di distribuzione elettrica.

Pannelli fotovoltaici dimensioni

Per ottenere quantità di energia elettrica apprezzabili è però necessario disporre di superfici molto ampie di pannelli fotovoltaici, costituiti da un gran numero di cellule fotovoltaiche. Le cellule hanno una superficie di pochi centimetri quadrati mentre le dimensioni dei pannelli reperibili in commercio variano da 0,5 x 0,5 m a 1,6 x 2,0 m. Un pannello di dimensioni standard ha una superficie di circa 1,5 mq ed è in grado di soddisfare una superficie di circa 27 mq. Per un impianto standard da 3 Kw sono necessari 10-12 pannelli.

Pannelli solari e pannelli fotovoltaici: Vantaggi

Come abbiamo visto i pannelli solari e i pannelli fotovoltaici sono due elementi che fanno parte di due tipologie di impianto diverse ma che sfruttano entrambe l'energia inesauribile proveniente dal Sole. Nel primo caso questa energia viene utilizzata per riscaldare e produrre acqua calda sanitaria, mentre nel caso dei pannelli fotovoltaici viene prodotta energia elettrica per far funzionare l'impianto di illuminazione, gli elettrodomestici in casa.  

Quindi già questa cosa è un enorme vantaggio in quanto:

• si sfrutta energia pulita senza inquinare e si ottiene energia gratis
  
• sono un investimento utile in termini economici e ambientali
• si hanno le bollette di luce, acqua e gas ridotte o addirittura azzerate
• ritorno dell'investimento in un medio periodo grazie alla possibilità di sfruttare le detrazioni fiscali (50% o 110% per i pannelli fotovoltaici e 65% per i pannelli solari).

 

Qual'è la differenza tra pannelli solari e pannelli fotovoltaici?

Ora che abbiamo visto e analizzato le varie differenze tra pannelli solari e pannelli fotovoltaici e accennato al loro funzionamento veniamo al nocciolo della questione ovvero capire quali sono le reali differenze tra queste due tipologie di impianti.

Le differenze possiamo sintetizzarle schematicamente così:

Produzione: come abbiamo già detto nel corso dell'articolo gli impianti fotovoltaici producono energia elettrica mentre i pannelli solari (o collettori solari) servono per produrre acqua calda sanitaria e per il riscaldamento eventualmente integrato con il riscaldamento a pavimento e/o con una caldaia a condensazione.

Materiali: le celle dei pannelli fotovoltaici sono fatti con il silicio mentre i pannelli solari è formato da un serbatoio in cui viene riscaldata l'acqua al suo interno.

Incentivi: con i pannelli fotovoltaici si può accedere alle detrazioni fiscali del 50% (se si fanno anche altri interventi primari e si aumentano di due classi energetiche l'edificio si può ottenere anche il Bonus 110%). Per i pannelli solari termici è invece prevista una detrazione del 65% detraibile sempre in 10 anni.

Durata: la durata di un pannello fotovoltaico è stimata attorno ai 25-30 anni mentre i pannelli solari termici è di circa 20 anni.

Installazione: essendo i pannelli fotovoltaici di dimensioni contenute per produrre il fabbisogno necessario di energia elettrica di un edificio è necessario avere una cospicua superficie captante con un numero considerevole di pannelli. Generalmente si sfrutta la copertura degli edifici. Mentre per quanto riguarda i pannelli solari è sufficiente anche un solo pannello, che ha comunque dimensioni maggiori rispetto a quello fotovoltaico.

Prezzo: il costo di un impianto fotovoltaico varia in base al fabbisogno e alle dimensioni; per consumi da 3000 a 3500 Kw i costi oscillano dai 200 ai 4000 euro a cui si devono aggiungere i costi di manodopera e manutenzione per un costo finale ch oscilla tra i 5000 e i 9000 euro. Un impianto con pannelli solari invece ha costi più contenuti e va dai 1500 ai 3000 euro al mq.

Conclusioni

L'instalalzione dei pannelli fotovoltaici e dei pannelli solari permette di sfruttare l'energia del Sole e quindi una fonte di energia pulita e einesauribile, per avere energia o calore gratis. A fronte di un investimento iniziale importante, in parte viene restituito con gli incentivi statali e in parte viene recuperato abbassando o azzerrando i costi delle bollette. 

Oggi rispetto un tempo i prezzi di mercato si sono leggermete abbassati e la quelità, l'efficienza e la durata notevolmente aumentati e il futuro è in questa direzione. La soluzione ideale sarebbe riuscire ad avere entrambi gli impianti installati a casa oppure un impianto fotovoltaico più scalda acqua in pompa di calore che permette di coniugare le due soluzioni.