Differenza tra pannelli solari e fotovoltaici negli impianti

Da diversi anni la tecnologia solare si sta lentamente diffondendo, per ottenere energia pulita a costi sempre minori. Nonostante se ne parli sempre di più, per molte persone si tratta di sistemi relativamente nuovi e sconosciuti, e non sempre è facile comprendere completamente le differenze. Ad esempio, “pannelli solari” è un termine generico, che comprende sia i pannelli solari fotovoltaici e sia i pannelli solari termici (noti anche come collettori solari). Vediamo perché sono diversi e come lavorano nei rispettivi impianti.

Cosa sono i pannelli fotovoltaici e i pannelli solari

Partiamo dalle somiglianze, per arrivare alle diversità.

 

• Entrambi i pannelli assorbono l’energia del sole per generare energia. L’attività di conversione dei raggi solari è il punto in comune di questi due tipi di pannelli.
• Entrambi i pannelli si installano solitamente sullo spazio sul tetto.

 

Questi elementi rappresentano anche il punto in cui finiscono le loro somiglianze. La differenza tra i pannelli solari e fotovoltaici inizia con il modo con cui funzionano i due impianti corrispondenti.

I sistemi ad energia solare fotovoltaici

Il modo in cui funzionano gli impianti fotovoltaici è dato dagli specifici pannelli. Sono formati da celle solari con due strati di materiale semiconduttore e silicio. Quando la superficie della cella viene colpita dalla luce solare, genera una piccola tensione: un campo elettrico per effetto fotovoltaico. Il sistema, quindi, porterà alla conversione della luce solare in energia elettrica. Ne deriva una corrente continua, che passa a un inverter per essere convertita in corrente alternata, disponibile per gli elettrodomestici.
Principalmente esistono tre tipi di pannelli solari fotovoltaici: monocristallino, policristallino e celle solari a film sottile

I sistemi ad energia solare termici

In questi impianti i pannelli (collettori) trasformano la luce solare in calore. Il pannello è dotato di tubi riempiti di glicole (composto chimico) con antigelo (o con un altro liquido); i tubi sono allineati uno accanto all’altro.

Quando il calore del sole raggiunge il liquido riscalda una serpentina di rame, che riscalderà a sua volta il serbatoio dell’acqua calda. Una pompa di calore muove il liquido attraverso il sistema, per evitare che l’acqua nel serbatoio si raffreddi nelle giornate fredde.
Un collettore solare termico a bassa e media temperatura è formato da tubi o pannelli piatti. I collettori ad alta temperatura, invece, possono mostrare sistemi a concentrazione – che possono essere torri solari, riflettori di Fresnel o collettori parabolici lineari (pannelli ricurvi).

Pannelli fotovoltaici e solari a confronto

Sicuramente, il rendimento è un fattore importante per capire quale tipo di impianto installare e perché, vista la differenza tra pannelli solari e fotovoltaici. Spesso un impianto solare termico è pensato per l’uso domestico dell’acqua calda sanitaria, rispetto ad un fotovoltaico in grado di coprire fabbisogni più ampi.
Ma quando si cerca la reale differenza tra i pannelli solari e fotovoltaici, vanno considerati diversi elementi – oltre ai i pro e i contro di ciascuno.

Efficienza

Valutando l’investimento in numeri, è necessario un numero maggiore di pannelli fotovoltaici (PV) per assorbire e convertire l’energia solare: la loro efficienza è del 15-20%. questa stima è media, dato che i pannelli PV si differenziano per tasso di efficienza e flessibilità.

I pannelli solari termici hanno bisogno di meno spazio e sono meno numerosi, perché presentano un tasso di efficienza alto: convertono dal 70 al 90% della radiazione solare per il serbatoio dell’acqua calda.

Durata nel tempo

I pannelli solari fotovoltaici possono durare fino a 40 anni, se sono di ottima qualità. Ovviamente funzionano al meglio durante l’estate, ma non si congelano durante l’inverno. Andranno protetti dal surriscaldamento, però, nei casi in cui le temperature siano eccessive, tramite rivestimenti riflettenti o speciali sulla superficie dei pannelli.

I collettori solari termici hanno una durata di vita media di circa 20 anni, e maggiore necessità di manutenzione – risentono maggiormente del freddo e altri fattori.

Ecco perché coprire i pannelli solari è un sistema valido di controllo delle temperature e degli elementi di deterioramento come il contatto con grandine, ghiaccio, volatili e altri animali. Aiuta anche le componenti (collettori, bollitore) a non rovinarsi con gli shock termici.

Costi

I sistemi fotovoltaici possono essere meno efficienti dei sistemi solari termici, ma sono più versatili rispetto all’investimento. Producono energia elettrica, quindi possono essere adoperati per tutti gli elettrodomestici e ridurre i costi dell’elettricità in tempi rapidi.
Inoltre, i pannelli fotovoltaici necessitano di pochissima manutenzione rispetto ai pannelli termici (non presentano componenti in movimento).

Il solare termico è adatto solo per il riscaldamento dell’acqua, prodotta da una fonte di energia rinnovabile. Anche se si riducono solo i costi dell’acqua calda, un vantaggio è che la tecnologia solare termica è più economica da installare. Inoltre, presenta un tempo di ammortamento (rientro dei costi) più breve rispetto al fotovoltaico – costoso all’inizio, perché diventa un investimento a lungo termine. C’è da ricordare, però, che il pennello solare dona una capacità di accumulo limitata; è difficile conservare l’acqua calda per lungo tempo senza un’abbondante perdita di calore.

Installazione

I pannelli solari sono più complessi da installare – presentano cavi elettrici e altri componenti, nonostante il kit di installazione può essere complesso creare un impianto solare.

Tuttavia, il pannello solare termico è efficiente come spazi per poter essere inserito sul tetto, dato che richiede circa 3×4 mq. L’installazione di pannelli fotovoltaici richiede più spazio, anche se minore sforzo per spostarli.

Integrazione

Più che differenza tra pannelli solari e fotovoltaici, in questo caso si parla di punti in comune, nel vero senso della parola – per l’unione dei due impianti.

Il solare termico può essere integrato in vari sistemi esistenti, compreso il fotovoltaico. Con alcuni progetti, infatti, è possibile combinare i due impianti solari insieme; una soluzione che consente di produrre elettricità e acqua calda a tutto vantaggio ambientale ed economico.

Quale impianto scegliere: termico o fotovoltaico?

Questi sono solo degli accenni per capire meglio che differenza c’è tra impianto fotovoltaico e pannelli solari. Sarà necessario valutare con un adeguato sopralluogo ogni possibilità di installazione e di resa, comprendendo le esigenze e le abitudini del consumo energetico.
Ad esempio, si capisce quando non conviene installare il fotovoltaico: se i consumi elettrici sono bassi mentre quelli di acqua calda sono maggiori. Al contrario, i collettori solari saranno poco utili se il tuo fabbisogno di acqua è ridotto e i consumi di elettricità arrivano almeno a 2000 kWh all’anno.

In definitiva, cosa conviene fotovoltaico o pannelli solari? È una domanda difficile, se non si conoscono alcuni dettagli. Sicuramente, quando si parla di pannelli solari domestici, la preoccupazione principale di una famiglia è l’efficienza energetica. Per questo motivo, la priorità analizzata è quella di ottenere sistema solare con una produzione di energia sufficiente per le proprie esigenze.

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Per sapere esattamente qual è la differenza tra un pannello solare termico e un pannello fotovoltaico, è necessario affidarsi ad un’impresa specializzata negli impianti ad energia solare.
La materia, dopo un primo approccio su costi e soluzioni, si rivela tecnicamente complessa.

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