Fonti rinnovabili

In primo luogo i pannelli solari termici vanno distinti dai pannelli solari fotovoltaici. I pannelli solari termici permettono di riscaldare l´acqua sanitaria per l´uso quotidiano senza utilizzare gas o elettricità. Si basano su un principio molto semplice: utilizzare il calore proveniente dal Sole e utilizzarlo per il riscaldamento o la produzione di acqua calda che può arrivare fino a 70° in estate, ben al di sopra dei normali 40°-45° necessari per una doccia. Entro certi limiti sono pertanto un efficace sostituto dello scaldabagno elettrico o della caldaia a gas per generare acqua calda per lavare piatti, fare la doccia, il bagno ecc.

Come funziona un pannello solare termico

Un pannello solare termico (o collettore solare) è composto da un radiatore in grado di assorbire il calore dei raggi solari e trasferirlo al serbatoio di acqua. La circolazione dell´acqua dal serbatoio al rubinetto domestico è realizzata mediante circolazione naturale o forzata, in quest´ultimo caso il pannello solare integra una pompa idraulica con alimentazione elettrica.

In Italia godiamo di un´insolazione media di 1500 kWh/m2 ogni anno. Anche ipotizzando un rendimento medio dei pannelli solari termici, 160.000 mq di pannelli solari installati in una qualsiasi regione italiana farebbero risparmiare in bolletta circa 8 milioni di metri cubi di metano altrimenti utilizzati per alimentare le caldaia a gas o circa 80 Gwh di energia elettrica degli scaldabagno elettrici.

Quanto tempo occorre per riscaldare l´acqua

Un pannello solare termico impiega circa 10 ore per riscaldare l´acqua del serbatoio. Il periodo di tempo necessario è fortemente variabile in base all´esposizione solare, alla stagione, alle condizioni meteorologiche e alla latitudine. Quando il cielo è coperto e in inverno il rendimento dei pannelli solari cala dagli 80° ai 40°. Nelle ore notturne è soltanto possibile utilizzare l´acqua riscaldata precedentemente nelle ore del giorno. Una volta esaurita occorrerà attendere di nuovo il sorgere del giorno e le ore necessarie per riscaldare nuovamente l´acqua. Per queste ragioni è consigliabile abbinare il pannello solare termico a una caldaia a gas.

Quanti pannelli solari sono necessari per riscaldare l´acqua

Il numero dei pannelli solari termici determinato dalle esigenze dell´utenza e dal clima del luogo. Un pannello termico della dimensione di un metro quadro riesce a soddisfare in media 80-130 litri d´acqua calda al giorno alla temperatura media di 40°. Il consumo medio di acqua calda per persone è di circa 30-50 litri al giorno, pertanto un metro quadro di pannello dovrebbe soddisfare le esigenze d´acqua calda di 1-2 persone.

I pannelli di notte e nelle giornate di maltempo

Le principali domande di chi si interessa per la prima volta ai pannelli solari termici termici sono del tipo: "e quando piove? quando è nuvoloso? di notte?". La tecnologia ha superato da tempo questi handicap. L´acqua sanitaria riscaldata viene mantenuta in serbatoi coibentati per garantire un´autonomia per molte ore. Non si spiegherebbe altrimenti perché molti paesi europei con un livello di insolazione molto inferiore all´Italia abbiano già investito nei pannelli solari termici ...molto più del nostro paese del sole! I pannelli solari, o collettori termici, sono diventati una realtà di tutti i giorni in Germania e in Austria dove la superficie occupata dai pannelli solari termici è molto più grande di quella occupata attualmente in Italia. Un altro paese europeo molto avanti in questo ambito è la Grecia.

Contributi regionali

Installare i pannelli solari termici è una scelta privata con benefici per l´intera società. Ogni proprietario di un´immobile valuta l´installazione dei collettori solari sulla base del vantaggio economico che ne conseguirà. Una scelta privata che sgrava lo Stato dalla dipendenza energetica e riduce l´importazione del gas o del petrolio. L´uso dei pannelli riduce anche le spese pubbliche sanitarie o ambientali per riparare i danni provocati l´inquinamento. E´ pertanto razionale che lo Stato incentivi l´acquisto dei pannelli solari con contributi di sostegno e defiscalizzazioni della spesa privata. Periodicamente le Regioni aprono bandi di concorso per la concessione di contributi all´installazione dei collettori termici. Vi consigliamo di consultare il sito web della vostra Regione. In molti casi i bandi di concorso sono però già scaduti da molti anni.

Fortunatamente il prezzo di acquisto di un pannello solare termico non è così elevato. Anche in assenza di contributi regionali vi consigliamo di valutare l´installazione di un impianto solare termico

I pannelli solari e la caldaia

I pannelli solari termici non sono un sostituto della caldaia ma un sistema complementare per ridurre il consumo di gas necessario per il riscaldamento dell´acqua sanitaria. Anche in presenza di pannelli solari termici quindi opportuno far installare una caldaia a gas o uno scaldabagno elettrico. In molti casi è possibile collegare in serie il pannello solare e la caldaia in modo da far lavorare di meno quest´ultima e risparmiare sul consumo di gas. Quest´ultima soluzione garantisce la produzione d´acqua calda in qualsiasi momento e di fronteggiare qualsiasi situazione d´emergenza.

Costo dei pannelli

La crescita del mercato europeo del solare sta contribuendo a un rapido abbattimento dei prezzi d´acquisto dei pannelli tramite la spinta della concorrenza tra imprese produttrici e installatrici. Il prezzo può variare sensibilmente in base alla tecnologia dei pannelli.

I modelli in commercio

I principali modelli di pannelli solari termici (o collettori solari) sono distinti in tre gruppi diversi:

•     Pannelli solari vetrati

•     Pannelli solari sottovuoto

•     Pannelli solari scoperti

Cos´è l´effetto fotovoltaico

La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica. Essa sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico, basato sulla proprietà di alcuni materiali semiconduttori (fra cui il silicio) di generare elettricità se colpiti dalla radiazione solare, senza l´uso di alcun combustibile.

L´elemento capace di effettuare questa conversione è la cella fotovoltaica. Tali celle, per formare un modulo fotovoltaico, vengono collegate in serie e rinchiuse in un particolare involucro che permette alla luce di penetrare e che, allo stesso tempo, le protegge dagli agenti atmosferici.

Di cosa si compone?

L´elemento principale è il modulo fotovoltaico, che si occupa di trasformare l´energia solare in energia elettrica. Questa energia viene poi ritrasformata dall´inverter per renderla compatibile con quella che il distributore di rete normalmente ci fornisce. L´impianto ha anche un quadro elettrico che contiene le protezioni del sistema. Inoltre vi è la struttura per il sostegno dei moduli, che varia a seconda del tipo di installazione (ad esempio su falda, a terra, ecc) ed i contatori di energia. 

Dove posso installare un impianto?

I moduli possono essere installati sulle falde dei tetti, su tettoie o posizionati a terra con particolari strutture che li tengono inclinati. L´orientamento ideale è a Sud. Altri orientamenti possono essere adottati ma ciò provoca una diminuzione nella produzione dell´energia.

 Quanta energia può produrre?

L´energia prodotta dipende dalla potenza installata, dall´insolazione e dall´orientamento. Un impianto ben orientato e della potenza di 1 kWp produce circa 1.200 kWh all´anno se situato al Nord-Italia, 1.400 kWh se situato nel Centro-Italia e 1.600 se situato al Sud-Italia.

Qual è la potenza ideale da installare?

È consigliabile tarare l´impianto per le proprie esigenze energetiche. Impianti che producono di più o di meno rispetto ai propri consumi allungano i tempi di ammortamento. NB: i kW del contatore di casa non hanno nulla a che vedere con i kWp dell´impianto fotovoltaico. Se, ad esempio, il contratto ENEL è di 3 kW non si è vincolati ad installare un impianto dalla potenza di 3 kWp.

Che garanzia hanno i moduli fotovoltaici?

Un modulo fotovoltaico, in silicio cristallino, è garantito per mantenere almeno l´80% della sua potenza dopo venti anni. Questo valore è confermato in quanto ci sono già impianti che montano pannelli con questo tipo di tecnologia costruttiva da più di vent´anni. Per maggiori garanzie comunque è sempre meglio adoperare moduli di grandi aziende che operano nel settore da molti anni.

I moduli resistono agli agenti atmosferici?

Essendo esposti all´esterno per anni, i moduli sono progettati per resistere alla più severe condizioni climatiche quali pioggia, grandine e abbondanti nevicate. Tuttavia non sono indistruttibili, e eventi eccezionali quali grandinate record o la caduta di un fulmine possono danneggiarli. È bene, quindi, estendere la propria assicurazione sulla casa anche all´impianto fotovoltaico.

L´inverter genera disturbi?

I disturbi sonori derivano dalla presenza di un sistema di raffreddamento a ventole che si attiva per mantenere la temperatura dell´inverter entro certi limiti. La generazione di campi elettromagnetici, invece, benché di piccola entità, è propria di ogni sistema che compie al suo interno una trasformazione di energia elettrica. È quindi consigliabile posizionare l´inverter in un locale della casa scarsamente frequentato come un ripostiglio o il sottotetto. Tuttavia, bisogna precisare, che il ronzio delle ventole e i campi elettromagnetici generati dall´inverter non sono di molto superiori a quelli di un comune PC. Tutti gli inverter installati in Italia, devono rispondere alle norme Europee per l´emissione di campi elettromagnetici. 

Altre info generali sul fotovoltaico

Lo spazio occupato da un impianto costruito con moduli in tecnologia mono o policristallino è di circa 7 metri quadri a kWp.

Lo spazio occupato da un impianto costruito con moduli in tecnologia silicio amorfo o film sottile è di circa 15 metri quadri a kWp.

Il consumo medio di un nucleo familiare di 4 persone è di norma compreso tra i 3.000 e i 4.000 kWh all´anno, anche se abitudini di vita differenti possono richiedere consumi anche molto maggiori.

Con un impianto da 3 kWp in 20 anni si evita l´emissione in atmosfera di 42.000 Kg di CO2