Vantaggi e tipologie dei pannelli solari

Quando si parla di fonti di energia rinnovabili una delle principali tipologie di impianti che le utilizzano è certamente quella dei pannelli solari termici e fotovoltaici. Negli ultimi anni il loro utilizzo in Italia si è particolarmente diffuso, anche se in misura minore rispetto ad altri Paesi europei.

I pannelli solari utilizzano l'energia solare per trasformarla in energia e calore, utili per le attività dell'uomo. I pannelli solari si dividono in due diverse categorie di prodotti a seconda dell'utilizzo: possiamo distinguerli in pannelli solari termici, finalizzati al riscaldamento dell'acqua sanitaria, e pannelli solari fotovoltaici, finalizzati alla produzione di energia elettrica per un normale uso domestico.

Vantaggi degli impianti solari

Un sistema di pannelli solari, considerando anche il consistente investimento economico, presenta comunque dei vantaggi per quanto riguarda il risparmio nei consumi, che sarà evidente a medio e lungo termine.

In primo luogo, i pannelli solari termici permettono di riscaldare l'acqua sanitaria per l'uso quotidiano senza utilizzare gas o elettricità. Sono pertanto un sostituto dello scaldabagno elettrico e della caldaia a gas per ottenere acqua calda per la propria igiene personale, o per le pulizie in casa.

In secondo luogo è indubbio un vantaggio economico nell'abbattimento della spesa in bolletta, per quanto riguarda gas e/o elettricità.

Il pannello solare è uno strumento di produzione di energia pulita e naturale che permette di convertire direttamente l'energia solare in energia termica. Sfruttando il calore del sole, il pannello solare è in grado di fornire il calore necessario per il riscaldamento dell'acqua oppure della casa.

In genere i pannelli solari sono in grado di coprire dal 70% all'80% del fabbisogno energetico per la produzione di acqua calda sanitaria. L'utilizzo dell'energia solare permette di ridurre notevolmente le spese mensili di una famiglia e contribuisce alla salvaguardia dell'ambiente in quanto, non utilizzando le fonti energetiche non rinnovabili per la produzione di calore, riduce notevolmente l'emissione di gas di scarico e particelle inquinanti nell'atmosfera.

Generalmente i pannelli solari vengono utilizzati solo per la produzione di acqua calda sanitaria, ma in alcuni casi possono essere un valido aiuto anche per il riscaldamento della casa. Se si possiede una casa ben isolata termicamente e fornita di un impianto di riscaldamento a bassa temperatura, il pannello solare può contribuire con il 20-30% del fabbisogno energetico per il riscaldamento della casa durante i mesi invernali.

Pannelli solari termici piani

Questi tipi di pannelli solari sono la soluzione più utilizzata e presentano un ottimo rapporto tra qualità, prezzo e prestazioni. Sono stati progettati per durare molti anni, e forniscono acqua calda da 30° a 60°, a seconda della stagione e della posizione del pannello.

Essi sono costituiti da un assorbitore (formato da lamine e da un sistema idraulico contente il fluido termovettore) e da un vetro, coprente l'assorbitore stesso, il quale assolve una importante funzione. Il vetro ha la caratteristica particolare di essere trasparente alla luce del sole (in modo da far passare i raggi) ma è opaco ai raggi infrarossi. In questo modo essi vengono trattenuti evitando importanti dispersioni di calore.

Quando l'assorbitore viene scaldato dai raggi solari, emette energia sotto forma di radiazioni infrarosse. Possedendo una grande quantità di energia, è importante che non si disperdano nell'aria, per cui il vetro del pannello viene realizzato opaco in modo da ridurre le dispersioni di calore e creare un vero e proprio effetto serra.

A loro volta i pannelli solari termici piani possono suddividersi in base alla loro superficie, selettiva o non selettiva.

I pannelli solari piani a superficie non selettiva sono fra i pannelli più semplici e indicati per le abitazioni estive. Presentano semplicemente le lamine colorate in nero e non è stato applicato nessun trattamento al vetro per potenziarne le prestazioni.

Invece, i pannelli solari piani a superficie selettiva vengono trattati per potenziarne le prestazioni e sono particolarmente indicati per le abitazioni che vengono utilizzate per tutto l'anno. Il vetro subisce un trattamento elettrochimico che, rendendolo meno riflettente, gli permette di trattenere il calore evitando importanti dispersioni di radiazioni infrarosse.

Altri tipi di pannelli solari

Esistono altri tipi di pannelli solari che possono essere installati: ognuno di essi ha caratteristiche specifiche, e vengono scelti in base al tipo di abitazione e alle esigenze di fabbisogno energetico.

I pannelli solari sottovuoto sono realizzati in modo da ridurre ogni forma di dispersione di calore dovuto a fenomeni come la convezione o la conduzione. In fase di assemblaggio viene aspirata tutta l'aria presente tra assorbitore e vetro in modo da creare il sottovuoto, un ottimo isolate termico.
Questo sistema, anche se alza i costi di produzione, fornisce un aumento del rendimento del pannello del 15% e permette di ottenere acqua calda fino a 100°. Ad ogni modo sono perfetti per quei luoghi dove vi è poca insolazione e le temperature sono molto rigide.

I pannelli solari ad aria calda sono simili ai pannelli solari vetrati, ma il vetro viene sostituito da un pannello di metallo in grado di assorbire il calore del sole e trasferirlo all'interno. Qui, invece dei tubi che permettono la circolazione del fluido vettore, vi è dell'aria che circola tra vetro e assorbitore e tra assorbitore e fondo del pannello. L'aria calda trasferisce poi il suo calore all'acqua sanitaria, producendo quantità di acqua calda direttamente proporzionali alla superficie del pannello.

I pannelli solari con serbatoio integrato hanno una struttura decisamente particolare: il serbatoio e l'assorbitore sono contenuti in un unico blocco e l'energia solare giunge direttamente per scaldare l'acqua. Il serbatoio è ricoperto dall'assorbitore e in genere, al suo interno, è presente anche una resistenza che può riscaldare l'acqua in caso di assenza prolungata di sole.

Questi pannelli generalmente sono consigliabili per quelle zone che non sono troppo fredde e che non abbiano inverni troppo lunghi e rigidi. Essendo così costituiti, con l'abbassarsi delle temperature, l'acqua al oro interno rischia di congelarsi danneggiando gravemente l'impianto. Facili da trasportare e da montare, hanno un costo relativamente basso e sono perfetti per gli usi termici per una casa per le vacanze estive.