Differenza tra impianto solare termico e fotovoltaico

Quali sono le differenze tra fotovoltaico e solare termico?

Le maggiori differenze tra i due tipi di impianto sono lo scopo per il quale vengono impiegati.

Per l’impianto fotovoltaicol’utilizzo maggiore è quello della produzione di energia elettrica, mentre per l‘impianto solare termico viene utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria.

Il sole ci fornisce due tipi differenti di energia: uno di questi è il calore mentre l’altro la luce generata.

Da qui vi è la necessita di utilizzare due diverse tipologie di pannelli solari: il primo è il pannello “solare termico” che sfrutta il calore del sole mentre il secondo è il pannello fotovoltaico che ne sfrutta la luce.

Differenze tra i pannelli

Pannelli solare termici

I pannelli solari termici, sono pannelli che, posti sul tetto di casa, sfruttano il calore del sole per produrre acqua calda. 

All’interno di questi pannelli vi è un fluido chiamato fluido termovettore che, scaldandosi grazie al sole, porta calore ad un accumulatore.

L’accumulo riceve “in entrata” acqua fredda e rilascia “in uscita” acqua calda alla temperatura desiderata. Qui avviene lo scambio termico: l’acqua fredda in entrata viene scaldata grazie al calore portato dal fluido termovettore proveniente dai pannelli solari.

Il tutto deve essere comunque integrato da una caldaia a gas o elettrica in grado di scaldare l’acqua quando il calore prodotto dai pannelli solari è insufficiente.

Pannelli fotovoltaici

Un pannello fotovoltaico, composto da silicio, produce corrente elettrica continua sfruttando la luce del sole.

Attraverso i raggi del sole il silicio contenuto nelle celle fotovoltaiche produce una reazione elettrica: “l’effetto fotovoltaico”.

I fotoni (campi di luce) colpiscono il pannello di silicio che è un semiconduttore, “sollecitano” gli elettroni e creano una differenza di potenziale all’interno della cella.

Questo “differenziale elettrico” tra lo strato superiore e lo strato inferiore della cella crea la corrente elettrica continua.

I pannelli fotovoltaici sono collegati ad un INVERTER che converte questa “corrente continua” in “corrente alternata” a 220/230 Volt.

Le differenze tra fotovoltaico e solare termico sono quindi molteplici:

• Primo fra tutti il tipo di utilizzo. La principale differenza sta nel tipo di uso che se ne fa: il solare termico serve a riscaldare l’acqua sanitaria domestica. Il pannello fotovoltaico invece, produce energia elettrica che va ad alimentare gli elettrodomestici.
• Il materiale. Un’altra differenza tra pannello solare termico e fotovoltaico è rappresentata dal materiale: il fotovoltaico è realizzato in silicio per produce energia elettrica, mentre il solare termico sfrutta una piastra captante che raccoglie energia solare e, grazie al fluido convettore al suo interno, riscalda l’acqua.
• Garanzia. Il solare termico ha una garanzia di circa 10 anni, il fotovoltaico può arrivare anche a 25 anni.

I pannelli fotovoltaici ed i pannelli solari sono la stessa cosa? Se per molti la domanda può apparire banale, per altri, per i “non addetti ai lavori”, la risposta non è poi così scontata.

Spesso su questo sito molti utenti pongono domande o fanno osservazioni che lasciano intendere un po’ di confusione sulla definizione e sulla differenza tra “pannelli fotovoltaici” e “pannelli solari”. In effetti non sono la stessa cosa.

Il termine “pannello solare” è un termine “generico”. Con “solare” si intende quella tecnologia che sfrutta il sole per ottenere energia. E’ un termine “generico” che può includere, nelle accezioni più comuni, sia i pannelli fotovoltaici, sia i pannelli solari termici.

L’energia, per come noi la utilizziamo nelle nostre utenze, può essere di due tipi: energia termica ed energia elettrica. Nel primo caso è semplicemente calore: il calore utilizzato per scaldare l’acqua calda sanitaria o per alimentare un impianto di riscaldamento. Nel secondo caso è l’elettricità che utilizziamo quotidianamente nelle nostre case.

Pannello Solare Termico VS Pannello Fotovoltaico

In realtà molto spesso col termine “pannello solare” si intende “pannello solare termico”, cioè il pannello che sfrutta il calore del sole per produrre acqua calda.

I pannelli solari termici producono acqua calda

I pannelli solari, o “pannelli solari termici”, sono pannelli che, posti sul tetto di casa, sfruttano il calore del sole per produrre acqua calda. Un impianto solare, a differenza dell’impianto fotovoltaico, è un impianto “idraulico” che utilizza un fluido termovettore. Questo fluido, che si scalda nei pannelli grazie al calore del sole, porta calore verso un accumulatore. Possiamo immaginare questo accumulatore come un “boiler” che accoglie “in entrata” acqua fredda e restituisce “in uscita” acqua calda, alla temperatura desiderata. In questo accumulatore avviene lo “scambio termico”: l’acqua fredda proveniente dalla rete si scalda grazie al calore portato dal fluido termovettore proveniente dai pannelli solari.

Il tutto viene comunque integrato da una caldaia a gas o elettrica in grado di scaldare l’acqua quando il calore prodotto dai pannelli solari è insufficiente. Il risparmio energetico che ne deriva è molto interessante.

Il circuito del fluido termoconvettore è un circuito chiuso. Quello invece dell’acqua contenuta nell’accumulatore è un circuito aperto che alimenta direttamente l’impianto idraulico di casa e il sistema di riscaldamento.

Pannelli solari a circolazione naturale e circolazione forzata

In maniera spontanea, che si tratti di aria o di acqua, il calore sposta gli elementi verso l’alto. Anche nel caso dei pannelli solari termici, l’acqua calda generata dai pannelli tende ad andare verso l’alto. Se l’accumulatore si trova sopra ai pannelli (come nell’immagine qui sopra) l’impianto solare sarà a “circolazione naturale”. Non servirà, in questo caso, nessuna pompa per “far girare” l’acqua nel circuito.

Nel caso in cui, ed è il caso più frequente, i pannelli solari si trovino sul tetto e l’accumulatore si trova più in basso all’interno dell’edificio, per “far girare” il fluido termovettore nel circuito c’è bisogno di una pompa. In questo caso l’impianto solare è un impianto a “circolazione forzata”. C’è bisogno, oltre che di una pompa elettrica, anche di una centralina di controllo e l’impianto è un poco più complesso rispetto al precedente. Tuttavia nel complesso l’impianto a circolazione forzata è molto più efficiente. L’accumulatore, infatti, trovandosi all’interno dell’edificio è molto meno soggetto a dispersioni termiche e riuscirà a mantenere il calore in maniera più efficace. In questo caso l’impianto ha un minimo e costante consumo elettrico dovuto alla pompa e al controller sempre in funzione.

I pannelli fotovoltaici producono energia elettrica

Un impianto fotovoltaico, e quindi un pannello fotovoltaico, produce corrente elettrica continua.

A differenza dei pannelli solari termici non sfrutta il calore del sole, ma ne sfrutta la luce. Questo è il meccanismo spiegato in maniera chiara e molto semplificata. Attraverso i raggi del sole il silicio contenuto nelle celle fotovoltaiche produce una reazione elettrica: “l’effetto fotovoltaico”. I fotoni che colpiscono il “silicio di grado solare”, che è un materiale semi-conduttore, “sollecitano” gli elettroni che creano una differenza di potenziale all’interno della cella. Questo “differenziale elettrico” tra lo strato superiore e lo strato inferiore della cella crea la corrente elettrica.

Più celle e più moduli collegati fra loro come tante piccole batterie aumentano il loro potenziale in maniera esponenziale. La corrente prodotta è “corrente continua”. L’inverter collegato ai pannelli fotovoltaici serve a convertire questa “corrente continua” in “corrente alternata” a 220/230 Volt. Questo tipo di corrente è adatto per integrarsi perfettamente con i nostri impianti elettrici di casa.

Ogni pannello fotovoltaico ha bisogno di un adeguato arieggiamento perchè il surriscaldamento dei moduli rallenta e inibisce l’effetto fotovoltaico nelle celle. Il surriscaldamento eccessivo, infatti, fa diminuire il rendimento dei pannelli.

Impianto fotovoltaico e pannelli solari non sono la stessa cosa, ma possono integrarsi bene nelle nostre case.

Impianto fotovoltaico e impianto solare termico, dunque, non sono la stessa cosa. Il primo produce elettricità. Il secondo calore, per mezzo di un fluido termovettore. Entrambi gli impianti, però, funzionano grazie al sole e possono integrarsi bene per aiutare al fabbisogno energetico di casa in maniera ottimale.

Con i due tipi di pannelli installati sul tetto, infatti, avremo la possibilità di produrre acqua calda, di integrare il riscaldamento, di risparmiare gas metano, di produrre corrente elettrica e di risparmiare sulla bolletta elettrica. Il vantaggio di avere un accumulatore, inoltre, è quello di poter accumulare, sotto forma di calore, l’energia prodotta durante il giorno.

L’accumulatore termico può aumentare anche l’autoconsumo fotovoltaico

Grazie all’accumulatore si potrà usufruire anche la sera, in assenza di sole, di acqua calda (o perlomeno pre-riscaldata), risparmiando sulla bolletta del gas. Non solo: l’acqua calda sanitaria potrebbe essere scaldata anche elettricamente con l’ausilio del sistema fotovoltaico. In questo modo l’impianto fotovoltaico viene utilizzato in maniera complementare al solare termico per generare ulteriori risparmi in bolletta.

Installando entrambi gli impianti sul tetto di casa sfruttiamo la stessa fonte, quella solare, per risparmiare in bolletta, soprattutto per i consumi effettuati nelle ore diurne, quando il sole produce corrente elettrica e scalda i collettori solari termici.

Sarà molto difficile ottenere la totale indipendenza energetica dalla rete elettrica e dal gas metano. Però questi due sistemi possono lavorare “in simbiosi” per generare un interessante risparmio energetico e con esso un ancor più interessante risparmio economico.

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