Fotovoltaico Termico

Energia Fotovoltaica ed Acqua Calda

Quando si parla di energia fotovoltaica o di impianto a pannelli solari fotovoltaici, quasi sempre, si fa riferimento solo ed esclusivamente all'energia elettrica e non alla possibilità di produrre acqua calda, tale possibilità è associata esclusivamente ai pannelli solari termici.

Come è noto ai più, le differenze tra i pannelli solari termici e quelli fotovoltaici sono sostanziali.

Tuttavia, oggi è facile trovare in commercio prodotti in grado di svolgere, contemporaneamente, entrambe le funzioni dei due tipi di pannelli, ossia, la produzione di energia elettrica e la produzione di acqua calda.

Questa può essere utilizzata tanto per le esigenze sanitarie di un'abitazione quanto per l'integrazione con un impianto di riscaldamento.

Tale possibilità non è una scoperta rivoluzionaria, tuttavia, pur offrendo interessanti applicazioni nell'ottica di riduzione della spesa energetica degli edifici e nel rispetto del principio di integrazione, sempre più spinta delle tecnologie che dovrebbero semplificarci la vita, come molte cose semplici da farsi, nel nostro Paese non ha mai avuto una larghissima diffusione.

Caratteristiche e Funzionamento dei Sistemi Fotovoltaici e Termici

Il principio di funzionamento di un pannello solare fotovoltaico e termico è molto semplice, la parte superiore della struttura del pannello è quella di un normale sistema fotovoltaico che trasforma, con l'effetto fotovoltaico, la radiazione solare in energia elettrica.

La parte inferiore del pannello, a differenza di un comune pannello fotovoltaico, è caratterizzata dalla presenza di una serpentina all'interno della quale circola un fluido costituito da acqua e glicole. Il glicole è una sostanza che evita al fluido di subire le variazioni naturali dell'acqua con diverse temperature, conferendogli un comportamento più uniforme.

Infatti, le escursioni di temperatura a cui può essere soggetto il fluido possono variare dalle temperature negative, ad esempio quelle notturne, a quelle diurne molto alte. Il fluido, come in un normale pannello solare termico, è messo in circolazione da un circolatore che lo trasporta in un'altra serpentina di un serbatoio.

In quest'ultimo può esserci dell'acqua che si riscalda per uso sanitario o un'altra serpentina che porta il suo fluido, riscaldato ai terminali dell'impianto di riscaldamento.

La peculiarità del pannello fotovoltaico e termico è che l'esigenza di produzione di energia termica richiede temperature di lavoro alte, rispetto a quelle necessarie per il corretto funzionamento di un pannello fotovoltaico, viceversa, il calore portato via dai pannelli fotovoltaici potrebbe permettere un buon funzionamento ma essere insoddisfacente per la richiesta di acqua calda.

Infatti, le temperature del fluido di un pannello solare termico, che in alcuni periodi dell'anno necessitano di essere abbassate con la miscelazione di acqua fredda, per l'uso sanitario ed il riscaldamento dovrebbero essere, rispettivamente, dell'ordine di una quarantina di gradi centigradi e di una cinquantina di gradi centigradi.

Mentre, per i pannelli fotovoltaici, il superamento della temperatura di 25 °C, comporta una riduzione di qualche punto percentuale di rendimento per ogni incremento di 10 °C.

Le case produttrici di pannelli solari termici e fotovoltaici offrono la possibilità di cambiare il trade off, prediligendo l'una o l'altra forma di produzione energetica.

Oltre tutto, tali possibilità devono essere valutate anche attraverso una corretta e completa progettazione degli impianti.

Ricordiamo che quella elettrica è una forma di energia più raffinata e costosa rispetto a quella termica e in ogni caso, la sua produzione sarebbe da prediligere con un pannello in grado di lavorare con temperature non molto alte.

In tal caso, infatti, anche l'incremento di pochi gradi centigradi del fluido permetterebbe di ridurre la spesa per portare l'acqua calda sanitaria o di riscaldamento al giusto valore.

Infine, osserviamo che si è fatto riferimento ad impianti di riscaldamento moderni con terminali che lavorano con acqua a circa 45°C o 35°C per il riscaldamento, come per gli impianti a fancoil o gli impianti a pavimento, aventi come generatore delle pompe di calore e dei sistemi di controllo in grado di adeguare l'impianto alle diverse condizioni climatiche.

Il prezzo di riferimento di un sistema con pannello fotovoltaico termico e gli accessori minimi necessari è di circa 3.000 €, più sistemi possono essere integrati tra loro.