Differenze tra solare fotovoltaico e solare termico

By – On febbraio 12, 2015 – In Rinnovabili With

Il solare fotovoltaico e il solare termico sono le due principali declinazioni della tecnologia solare. Ognuna di esse presenta specifiche peculiarità e differenti funzioni ma, talora, possono essere implementate entrambe in un unico impianto.

Sovrapporre il solare fotovoltaico e il solare termico è un errore piuttosto comune; in realtà esse rappresentano due distinte tecnologie orientate a produrre effetti differenti. Si tratta, in ogni caso, di energia proveniente dal sole e che, pertanto, è considerata energia pulita ovvero ecosostenibile.

Vediamo nel dettaglio quali sono le principali caratteristiche del solare fotovoltaico e del solare termico:

Solare fotovoltaico

Il solare fotovoltaico rappresenta senza ombra di dubbio la risorsa di energia rinnovabile più conosciuta e popolare; essa ha lo scopo di convertire l’energia solare in energia elettrica alternata. Questa tecnologia sfrutta le cosiddette celle fotovoltaiche, le quali, collegate tra di loro, vanno a costituire il modulo fotovoltaico. Il materiale semiconduttore con cui sono costruite le celle è il silicio, che può essere sia cristallino che amorfo. Esso viene opportunamente trattato attraverso specifici processi chimici (denominati drogaggi) a base di atomi di fosforo e di boro. Una volta “drogato” il silicio è in grado di produrre energia elettrica quando viene colpito dalle radiazioni solari. La prima cella fotovoltaica fu realizzata negli anni ’50 ad opera della Bell, suscitando il vivo interesse dell’aeronautica e dell’esercito americano; tant’è che alla fine del decennio furono installati su alcuni satelliti statunitensi sistemi energetici sostenibili, ovvero basati sull’utilizzo di moduli fotovoltaici al silicio.

Solare termico

Il solare termico trasforma l’energia solare in energia termica per la produzione dell’acqua calda. Il collettore solare è il dispositivo principale su cui si basa questa tecnologia; esso viene attraversato da una sostanza liquida che accumula calore e che viene trasportata e conservata in un apposito serbatoio per un utilizzo successivo. Esistono due principali tipologie di solare termico:

  1. solare termico basato su un sistema a circolazione naturale
  2. solare termico basato su un sistema a circolazione forzata

I pannelli solari a circolazione naturale sono caratterizzati dalla presenza  di un serbatoio di accumulo e di uno scambiatore. In questo caso la circolazione del fluido termovettore (acqua e glicole) avviene per effetto termico naturale; quando cioè la sostanza liquida contenuta nel collettore solare si riscalda, diventa naturalmente più leggera di quella presente nello scambiatore d’accumulo e, in tal modo, si innesca il processo di circolazione e di riscaldamento del fluido stesso. Il sistema a circolazione naturale rappresenta la soluzione ideale per le regioni con clima temperato.

Nei pannelli solari a circolazione forzata, la circolazione del fluido termovettore è determinata da una pompa gestita da un’apposita centralina. Essi ben si adattano alle aree geografiche caratterizzate da climi rigidi. Le performance e il rendimento dei pannelli basati su questo sistema risultano superiori a quelle dei pannelli solari a circolazione naturale.

Il solare termico può essere utilizzato per i seguenti scopi:

  1. riscaldare l’acqua nelle case private (fino a coprire il 55-70% del fabbisogno)
  2. riscaldare l’acqua delle piscine coperte (per esempio quelle che si trovano presso alberghi e centri benessere)
  3. riscaldare l’acqua delle strutture balneari (ad esempio le docce dei lidi)

Fotovoltaico e solare termico in un’unica soluzione

Va detto che è possibile integrare il fotovoltaico e il solare termico in un unico impianto, al fine di ottenere contemporaneamente elettricità ed acqua calda. Si tratta dei cosiddetti impianti fotovoltaici-termici o termofotovoltaici (FVT) che migliorano la performance di entrambe le tecnologie e risultano convenienti da un punto di vista economico. Grazie al pannello integrato l’utente avrà la possibilità di sfruttare al massimo l’energia solare, potendo fruire di corrente elettrica e di acqua calda  a costi assolutamente vantaggiosi.

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