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Qual è la differenza tra pannelli solari e pannelli fotovoltaici?

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

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 ottimale e devono essere
anche manutenutati regolarmente.

Per approfondire leggi anche questi articoli:

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 concepire 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. In pratica 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 pannelli 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.


collettore solare
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’installazione 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 che 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’installazione dei pannelli fotovoltaici e dei
pannelli solari
permette di sfruttare l’energia del Sole e quindi una fonte di energia
pulita e rinnovabile, per avere elettricità 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
azzerando i costi delle bollette. 

Oggi rispetto un tempo i prezzi di mercato si sono leggermente abbassati e la
qualità, 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.

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