Come funzionano i Pannelli Solari? Costi e Vantaggi

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Non perdere le informazioni sui pannelli solari, come il loro funzionamento, la differenza con il fotovoltaico, i costi e i vantaggi.
Non perdere le informazioni sui pannelli solari, come il loro funzionamento, la differenza con il fotovoltaico, i costi e i vantaggi.

I pannelli solari sono una fonte di energia sostenibile sempre più utilizzata. Grazie a questi impianti si possono sfruttare i raggi del sole per ricavare energia elettrica, ma anche per la produzione di acqua calda sanitaria. In questo articolo trovi tutti i dettagli sull'argomento, tra cui i vantaggi dei pannelli solari termici e il loro funzionamento.


Come funzionano i pannelli solari?

I pannelli solari sono impianti che permettono di ricavare dalla radiazione solare l'energia elettrica o l'acqua calda sanitaria. Al centro del funzionamento di questo impianto c'è il pannello solare che, attraverso gli elettroni degli atomi di silicio, trasforma la radiazione dei fotoni solari in energia. Grazie a questo meccanismo, si genera un flusso elettrico che viene trasportato verso un inverter (apparato elettronico che consente di regolare la velocità dei motori elettrici) ed è in questa fase che la radiazione viene trasformata in elettricità.

Nello specifico, all'interno dell'inverter dei pannelli solari portatili o fissi, si modifica il flusso elettrico da continuo ad alternato, in modo da soddisfare le necessità della rete elettrica. Per sfruttare al massimo questo aspetto si possono installare anche degli ottimizzatori, che favoriscono la gestione autonoma di ogni singolo pannello. In questo modo si previene una perdita di energia complessiva.

Infine l'impianto a pannelli solari a concentrazione prevede un contatore che misura l'energia, ad esempio quella prodotta e quella acquistata per soddisfare il fabbisogno. Nel caso di produzione elevata, si può optare per un sistema di storage o accumulo con il quale poter immagazzinare la corrente in eccesso.

  • Riassumendo il percorso delle radiazioni e dell'energia...
  • pannelli solari;
  • inverter;
  • sistema di accumulo;
  • contatore elettrico;
  • ottimizzatori.

Tipologie di pannelli solari e caratteristiche

Analizzando le caratteristiche dei pannelli solari si possono individuare due tipologie di impianto:

  1. Pannelli solari fotovoltaici, che possono produrre energia elettrica e termica abbinati a pompe di calore;
  2. Pannelli solari termici, che possono produrre energia termica, sfruttando un liquido (solitamente l'acqua) al loro interno, per il riscaldamento di casa.

I pannelli solari termici, o collettori solari, sono impianti che producono acqua calda attraverso uno scambiatore di calore. Difatti l'acqua calda che produce questo sistema viene utilizzata in diverse funzionalità della casa, come riscaldamento e acqua calda sanitaria, in modo da sostituire la caldaia e lo scaldabagno. Inoltre negli ultimi anni si è diffuso notevolmente il raffreddamento solare per la produzione di acqua refrigerata.

Invece i pannelli solari fotovoltaici sfruttano le radiazioni del sole per produrre energia elettrica. In questo caso si possono alimentare i dispositivi elettronici di casa, risparmiando sulla bolletta.

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Quali sono le differenze tra pannelli solari e fotovoltaico?

Come anticipato, ci sono delle differenze tra i pannelli solari termici e il fotovoltaico. Sicuramente tra queste ci sono distinzioni sul funzionamento e sui costi. Eccole sintetizzate in una pratica tabella.

Differenze tra i pannelli solari termici e fotovoltaici
CATEGORIA DIFFERENZE
Funzionamento
  • I pannelli solari utilizzano i raggi del sole per scaldare un liquido da utilizzare in seguito nell'immobile, ad esempio per il riscaldamento.
  • I pannelli fotovoltaici convertono le radiazioni del sole in elettricità per la casa.
Risultati
  • Con i pannelli solari termici si ottiene il riscaldamento dell’acqua per la caldaia, l'acqua sanitaria in cucina, in bagno e nel resto della casa.
  • Con il fotovoltaico si ottiene l’energia elettrica per i dispositivi di casa, come gli elettrodomestici.
Costi
  • I pannelli solari termici richiedono meno spazio e un investimento iniziale più basso.
  • I pannelli fotovoltaici hanno un costo iniziale maggiore e occupano una superficie più grande.

Nello specifico, per comprendere meglio il meccanismo del pannello solare fotovoltaico rispetto al termico, può essere utile analizzare le celle fotovoltaiche che lo costituiscono. Con questo termine si indica l'unità che utilizza i fotoni al fine di stimolare gli atomi di silicio e liberare il flusso elettrico. Per farlo possono essere utilizzati diversi materiali semiconduttori abbinati al silicio, che solitamente sono:

  • il boro per lo strato inferiore con carica positiva;
  • il fosforo per lo strato superiore con carica negativa.

Queste due materie permettono di drogare il silicio, in modo da realizzare un campo elettromagnetico che ha lo scopo di spingere gli elettroni provenienti dai raggi solari verso la rete. Questi elettroni vengono in seguito concentrati nella rete elettrica o nel sistema di accumulo. Invece il funzionamento del pannello solare termico può essere riassunto in più fasi:

  1. il fluido presente nei pannelli, solitamente l'acqua, viene scaldato dal sole;
  2. tramite una pompa il liquido viene trasportato in uno scambiatore di calore;
  3. l'energia termica viene posta in un serbatoio di stoccaggio;
  4. il fluido può essere utilizzato per scaldare l'acqua calda sanitaria o per integrare il sistema di riscaldamento.

Vuoi sapere più su come funziona il fotovoltaico? Leggi "Come funziona l'impianto fotovoltaico: installazione e costo" e approfondisci l'argomento!

Prezzi dei pannelli solari

I costi pannelli solari sono ridotti rispetto al decennio passato, in quanto la richiesta è aumentata e sempre più aziende si occupano di produrli e installarli. Solitamente la spesa iniziale può cambiare a seconda di diversi fattori, come:

  • il numero di persone che abitano nell'immobile;
  • il numero di pannelli necessari per il fabbisogno;
  • il consumo di energia annuale.

Anche elementi come la presenza di un inverter possono influenzare il valore di un preventivo, aumentandolo ad esempio di 1600€ per un inverter dalla capacità da 4000 a 6000 Wp. Ecco una stima del prezzo pannelli solari.

Stima dell'investimento iniziale per i pannelli solari
PERSONE RESIDENTI IN CASA CONSUMO ANNUO DI ELETTRICITÀ FASCIA DI PREZZO PER L'IMPIANTO DI PANNELLI SOLARI
2 3000 kWh/anno 2.000 € / 4.000 €
3 3500 kWh/anno 3.500 € / 8.800 €
4 4000 kWh/anno 8.000 € / 9.000 €
5 4500 kWh/anno 9.000 € / 10.200 €
6 5000 kWh/anno 10.000 € / 11.000 €

Questa stima dei costi senza dubbio può cambiare anche a seconda del marchio scelto, della tipologia di pannello e del materiale o della superficie disponibile.

In questo panorama sono sconsigliati i pannelli solari fai da te, in quanto possono far risparmiare economicamente sull'installazione, ma allo stesso tempo possono essere poco precisi. Infatti lo scorretto posizionamento di un pannello può incidere notevolmente sulla sua resa, rendendo sconveniente l'investimento iniziale. Affidandoti a un professionista invece puoi ottenere una collocazione precisa, sicura e corretta.

I vantaggi dei pannelli solari

Senza dubbio il principale vantaggio dei pannelli solari è la possibilità di rendere un immobile autosufficiente da un punto di vista energetico. Oltre a questo aspetto si aggiungono convenienza, sostenibilità e risparmio energetico. Ecco sintetizzati i principali benefici dei pannelli solari acqua calda termici.

La facilità di installazione

Sicuramente il primo aspetto da considerare è la facilità di installazione. Questi prodotti possono essere installati sui tetti delle case o in campagna e all'aperto. Gli impianti solari possono essere realizzati anche sui tetti dei condomini, aumentando l'efficienza energetica anche degli immobili di grandi dimensioni. In particolare per questo tipo di sistema non c'è un impatto sul paesaggio, in quanto vengono inseriti nella parte più alta dell'abitazione, poco visibile dalle persone.

La sicurezza

Rispetto ad altri impianti, i pannelli solari per camper, immobili e terreni sono molto sicuri. Infatti questi sistemi non presentano il rischio di emissione di fumi o sostanze nocive per le persone e l'ambiente.

La sostenibilità

L'utilizzo del sole, che è una fonte inesauribile di energia, rende i pannelli solari un'alternativa sostenibile. Non solo questi prodotti non emettono tossine, bensì non producono nemmeno anidride carbonica, riducendo di molto l'impatto dell'uomo sull'ecosistema e prevenendo l'effetto serra. Inoltre i pannelli possono essere smaltiti in modo ecosostenibile, rendendoli ancora di più una fonte di energia pulita ed ecologica.

La manutenzione

La manutenzione dei pannelli solari è minima e la durata di questi impianti è di oltre 25 anni. Questo aspetto li rende una soluzione duratura nel tempo e con costi di mantenimento ridotti.

Il risparmio economico

I pannelli solari sono una soluzione anche economica, in quanto riducono la necessità di acquistare energia elettrica portando a una diminuzione dei costi in bolletta. Anzi, nei casi in cui si produce molta energia e non si ha un accumulatore è possibile provvedere alla sua vendita, ad esempio tramite Scambio sul Posto. Inoltre grazie ai numerosi bonus si possono ottenere detrazioni sull’installazione e sull’acquisto di questi sistemi.

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