Guida agli impianti solari e fotovoltaici
Caratteristiche e differenze

Ambiente e Rinnovabili 20 dic 2019

Quando si parla di pannelli solari si può fare riferimento a due tipi di impianti che sfruttano l’energia del sole in maniera totalmente differente fra loro: gli impianti solari termici e quelli fotovoltaici.
Anche i pannelli stessi, di conseguenza, non sono tutti uguali.
Vediamo quindi quali sono le caratteristiche e le differenze degli impianti solari termici e degli impianti fotovoltaici e dei relativi pannelli.

Impianto solare termico
L’impianto solare termico permette di produrre acqua calda sfruttando l’energia del sole, fonte pulita e rinnovabile, eliminando le emissioni di CO2 e contenendo notevolmente i costi.
Il funzionamento è piuttosto semplice: i pannelli solari catturano il calore irraggiato dal sole e riscaldano il fluido termovettore – acqua unita ad antigelo – che trasporta, tramite la circolazione naturale o forzata, il calore nel serbatoio di accumulo tramite la serpentina.
Le destinazioni d’uso possono essere due: per l’acqua calda sanitaria domestica, consentendo un risparmiando che si aggira intorno al 60-80% del costo annuo, o per affiancare il riscaldamento dell’abitazione, attraverso un sistema combinato boiler a doppia serpentina.
Gli impianti solari termici si possono suddividere in tre tipologie:
• Circolazione naturale
• Circolazione forzata
• Svuotamento

Gli impianti a circolazione naturale prevedono un bollitore posizionato sopra i pannelli e il funzionamento è piuttosto semplice: i collettori –ovvero i tubi all’interno del pannello – si scaldano con i raggi solari rendendo il fluido termovettore meno denso e quindi in grado di spostarsi verso l’alto per raggiungere l’intercapedine del bollitore dove il fluido cede il calore all’acqua sanitaria che, una volta scaldata, diventa disponibile all’utenza.
Con questa soluzione si elimina la necessità di pompe di circolazione, è racchiudibile in poco spazio e richiede un’installazione e una manutenzione piuttosto semplici.

Negli impianti a circolazione forzata, la circolazione del fluido termovettore avviene grazie ad una centralina dotata di un sistema di regolazione elettronico che, nel momento in cui la temperatura dei collettori supera quella del boiler, attiva la pompa di circolazione: il fluido termovettore viene trasportato dalle tubazioni fino allo scambiatore, cioè alla serpentina che permette il trasferimento di calore all’acqua contenuta nel bollitore, dove l’acqua calda si rende disponibile per l’utenza domestica.
Con questo sistema, leggermente più ingombrante del precedete, si garantisce un rendimento termico molto alto.

Gli impianti a svuotamento si chiamano così perché quando l’impianto raggiunge la temperatura desiderata, i collettori si svuotano smettendo di immagazzinare calore. Il fluido termovettore, sfruttando la forza di gravità, viene raccolto in un serbatoio ausiliario detto appunto di svuotamento. Con il sistema di pompaggio viene nuovamente inserito il fluido all’interno del collettore, così se non si consuma acqua e il circuito è fermo, i collettori e i tubi di connessione sono vuoti. Si evitano quindi i problemi legati agli eventi climatici.

Impianto fotovoltaico
Un impianto fotovoltaico è un impianto costituito da più moduli fotovoltaici che si nutrono dell’energia solare per produrre energia elettrica. I pannelli sono formati da piccole celle realizzate in silicio, all’interno delle quali avviene la conversione da radiazione solare a energia elettrica.
Strumento essenziale dell’impianto fotovoltaico è l’inverter, ovvero l’apparecchio che converte la corrente continua in corrente alternata.
L’impianto fotovoltaico è un sistema ecosostenibile: si nutre semplicemente dell’energia del sole per generare corrente elettrica con bassissime emissioni di CO2 nell’ambiente, senza produrre sostanze di scarto; è tanto efficiente da poter produrre energia in quantità tale da poter rendere autonomo un edificio e persino da permettere di rivendere l’energia prodotta in eccesso.
Per quanto riguarda l’installazione è fondamentale che venga individuata un’area con sufficiente spazio e orientata a Sud, per poter ottenere il massimo rendimento. Quindi è possibile installare l’impianto fotovoltaico sui tetti, sulle facciate o a terra.
Come si determina la grandezza, ovvero il dimensionamento, di un impianto fotovoltaico? Si calcola in base ai consumi e anche al valore dell’irraggiamento solare, che può variare a seconda del luogo.

Le differenze
Le differenze fra impianto solare termico e impianto fotovoltaico sono sostanzialmente tre:
• Utilizzo: i pannelli solari termici sfruttano il calore delle radiazioni solari o per il riscaldamento o per l’acqua sanitaria, mentre i pannelli fotovoltaici si nutrono delle radiazioni solari per produrre energia elettrica per alimentare gli apparecchi domestici.
• Materiale: i pannelli fotovoltaici sono realizzati in silicio e formati da celle al cui interno avviene la conversione da radiazione solare a energia elettrica; i pannelli solari termici invece sfruttano un raccoglitore per scaldare l’acqua.
• Installazione: installare un impianto solare termico è più semplice rispetto al fotovoltaico, poiché nel caso dell’uso domestico, per scaldare l’acqua sanitaria spesso è sufficiente l’installazione di un solo pannello solare termico.

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