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Pannelli energia solare

Saperne di più sui pannelli energia solare

Articolo aggiornato il 25-01-2013

Adoperando la tecnologia energetica solare possiamo produrre in proprio sia l’acqua calda per uso sanitario che quella per il riscaldamento di case o edifici. Installare "pannelli energia solare” ci può far risparmiare molto sulla bolletta energetica. Descriviamo questa tecnologia e segnaliamo alcuni link di aziende che operano nella produzione e commercializzazione di “pannelli energia solare”.
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Pannelli energia solare

La fonte energetica più importante e abbondante presente nel mondo è senza dubbio quella solare, occorre pensare che l’energia solare che arriva sul nostro pianeta è pari a circa 10.000 volte quella che si consuma normalmente; per catturarla utilizziamo i pannelli energia solare. La tecnologia energetica solare serve per la produzione di energia elettrica e di energia termica (riscaldamento e acqua calda in abitazioni, uffici, stabilimenti, centri commerciali, negozi, ...). L’impianto energia solare si distingue in due tipologie:
♦ “solare termico”- utilizza l'energia solare, intercettata tramite pannelli energia solare, per riscaldare l'acqua che viene poi sfruttata per il riscaldamento (in abitazioni, uffici, aziende, edifici) o per fornire acqua calda sanitaria;
♦ “solare fotovoltaico”- utilizza l'energia solare, intercettata tramite pannelli energia solare, per convertire l’energia della radiazione solare in energia elettrica sfruttando il cosiddetto "effetto fotovoltaico" cioè la capacità di alcuni materiali semiconduttori di generare elettricità nel momento in cui sono raggiunti dalla radiazione solare. A loro volta gli impianti fotovoltaici si distinguono in: a) “impianti isolati” non collegati dalla rete elettrica pubblica b) “impianti connessi” ovvero collegati alla rete elettrica pubblica nella quale riversano l’energia prodotta, permettendo in questo modo lo scambio energetico (in cui la rete pubblica ha la funzione di serbatoio di accumulo). Quindi i pannelli solari fotovoltaici vengono installati per produrre energia elettrica, invece i pannelli solari termici sono adoperati per il riscaldamento dell’acqua (si possono montare sul tetto della propria abitazione o impresa per ottenere acqua calda usata sia nelle attività lavorative che in quelle domestiche). Entrambe le tipologie hanno in comune il silicio che è un componente fondamentale dei pannelli solari, anche negli ultimi tempi si stanno percorrendo nuove strade per sostituire questo materiale che risulta costoso e di impegnativo smaltimento. Si deve tener presente che il riscaldamento e la produzione di acqua calda sono ai primi posti nella classifica dei consumi di energia in Italia, per questo i pannelli energia solare ci danno un grande aiuto per risparmiare sia in termini economici che ambientali per il mancato utilizzo di fonti energetiche fossili (particolarmente inquinanti). Inoltre va menzionato il fatto che l’Italia ha una rilevante disponibilità di radiazione solare (particolarmente nell’Italia centro-meridionale) che raggiunge livelli più elevati nei confronti dei paesi del nord Europa, per cui c’è un forte aumento dell’efficienza dei pannelli solari acqua calda e dei pannelli solari energia elettrica. I pannelli solari si dividono in termici e fotovoltaici, che vediamo in seguito, a seconda delle loro caratteristiche. 

Pannelli energia solare: Link di aziende
Segnaliamo i link di aziende che hanno rilevanza a livello nazionale e che si occupano di  pannelli energia solare. Pannelli solari è un portale che si interessa delle energie alternative e propone informazioni sui pannelli solari termici e fotovoltaici di ogni tipologia. Fire Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia è a Roma e si occupa di energie rinnovabili, tra queste del fotovoltaico e del solare termico con ampia esposizione di cosa è il solare termico e di come debbono essere utilizzati e dove si possono applicare i pannelli energia solare. Eco è un portale, che si trova a Sabaudia (LT), d'informazione sul settore sulle energie alternative e in particolare sulle tecniche di riscaldamento e condizionamento che utilizzano pannelli energia solare, moduli fotovoltaici, impianti radianti a parete pavimento e soffitto, pompe di calore e tutte quelle tecnologie che permettono di ridurre i consumi energetici; effettua corsi di formazione sugli impianti solari. Solesa produce e commercializza moduli solari termici con tecnologia a tubi sottovuoto e con tecnologia a pannelli piani secondo le differenti esigenze dell’utilizzatore; in particolare offre progettazione e installazione di: impianti fotovoltaici, serre fotovoltaiche, impianto energia solare, impianti solar cooling, impianti a pannelli radianti, inoltre vende pannelli solari per acqua calda, pannelli solari energia elettrica, macchine ad assorbimento e tubi sottovuoto. BCP Energia con sede a Saronno (VA) si occupa di progettazione, realizzazione e installazione di: impianti fotovoltaici, impianto energia solare, impianti di cogenerazione, mini eolico promuovendo l'installazioni di pannelli energia solare su tetti di abitazioni private, condomini, immobili commerciali e turistici avvalendosi delle più evolute tecnologie disponibili sul mercato.
                                                                                                   
Pannelli energia solare: Termici
Il principio su cui è basata la tecnologia dei pannelli solari per acqua calda o termici è semplice, si utilizza il calore della radiazione solare per la produzione di acqua calda che può raggiungere una temperatura di 70°C. I pannelli solari per acqua calda termici sono installati sia nelle abitazioni private che in edifici/strutture in cui vi sono attività dei settori industriale e commerciale (tessile, alimentare e della conservazione degli alimenti, produzione di prodotti della carta, nelle strutture sportive o ricreative, in aziende agricole, fabbriche, alberghi, ristoranti, stabilimenti balneari, mense aziendali, grandi edifici, condomini, e altro). Una prima classificazione può essere definita rispetto al tipo di funzionamento:
1) sistema a circolazione naturale: il liquido vettore (generalmente una miscela di acqua e anticongelante) riscaldandosi all’interno dei pannelli solari per acqua calda si espande e per convenzione tende a salire e arriva allo scambiatore posto più alto dove cede calore all'acqua sanitaria del circuito secondario; il sistema è semplice, a basso costo e adatto a zone con temperature notturne non rigide;                       
2) sistema a circolazione forzata: il liquido circola per mezzo di una pompa controllata da una centralina elettronica che si inserisce quando la temperatura dell’acqua si abbassa; avendo una velocità di circolazione del liquido alta è più efficiente del sistema a circolazione naturale, ma più costosa; in diverse situazione bisogna integrare il sistema con altre fonti energetiche. 
Le più rilevanti tipologie di pannelli solari per acqua calda rispetto alle loro caratteristiche costruttive sono:
•  vetrati, formati da un serbatoio ad accumulo di acqua e dal pannello stesso in cui la parte vetrata è a protezione del radiatore interno;
•  sottovuoto, sono formati da tubi di vetro sottovuoto che non permettono dispersioni di calore, e vengono usati in paesi con climi particolarmente freddi, hanno un rendimento più elevato rispetto ai pannelli solari vetrati e il loro prezzo è più alto dei pannelli vetrati;
•  scoperti, sono costituiti da un radiatore non vetrato e l'acqua passa direttamente all'interno dei tubi del pannello stesso, nel quale si scalda tramite irradiazione solare prima dell’utilizzo; rispetto alle altre tipologie di pannelli solari è meno costosa ma ha rendimento energetico inferiore; è adatta a essere adoperata per scaldare l’acqua delle piscine o delle docce degli stabilimenti balneari e dei campeggi; il loro utilizzo è limitato al periodo estivo;
•  aria calda, sono simili ai vetrati, ma il vetro viene sostituito da una pannello di metallo in grado di assorbire il calore e trasmetterlo all’interno; al posto dei tubi per la circolazione del fluido vettore, è presente aria che circola tra vetro e assorbitore e tra assorbitore e fondo del pannello; detta aria si riscalda e trasmette il suo calore all’acqua (la produzione di acqua calda è direttamente proporzionale alla superficie esposta del pannello);
•  serbatoio integrato, il serbatoio e l’assorbitore sono in un solo contenitore e l’energia solare arriva a scaldare direttamente l’acqua (non vi è nessun fluido termovettore); per i moti convettivi l’acqua scaldata sale di temperatura e si espande, e diminuendo di densità va in alto sostituendosi all’acqua fredda e così scalda tutta l’acqua che è all’interno; questi pannelli sono installati in località con temperature medie non rigide (case per le vacanze al mare) e hanno costi contenuti.

Pannelli energia solare: Fotovoltaici
I pannelli fotovoltaici o pannelli solari energia elettrica stanno divenendo una grande risorsa come alternativa alla produzione di energia da combustibili fossili (carbone, gas, petrolio).  Rispetto ai pannelli solari per acqua calda che catturano il calore del sole per trasferirlo all’acqua sanitaria, i pannelli fotovoltaici trasformano l’energia solare in energia elettrica, facendolo in modo pulito poiché non immettono nell’ambiente sostanze o gas pericolosi. Inoltre la loro installazione e messa in opera produce notevoli quantità di energia, che se non completamente utilizzata può essere trasferita alla rete elettrica ricavandone un discreto introito (conto energia). Il pannello fotovoltaico è realizzato con una serie di celle solari unite tra loro (moduli o pannelli) e collegate fra di loro elettricamente, che catturano il calore proveniente dal sole e lo trasformano in energia elettrica. L’impianto fotovoltaico è in genere formato da alcuni elementi indispensabili quali: il pannello propriamente detto, l’inverter, le batterie per l’accumulo di energia e il contatore per la misurazione sia dell’energia prodotta che di quella riversata in rete. Il pannello fotovoltaico è realizzato con una serie di celle solari unite tra loro (moduli o pannelli) e collegate fra di loro elettricamente, che catturano il calore proveniente dal sole e lo trasformano in energia elettrica. Il pannello fotovoltaico è realizzato con una serie di celle solari unite tra loro (moduli o pannelli) e collegate elettricamente, che catturano la radiazione proveniente dal sole e la trasformano, sfruttando l'effetto "fotoelettrico" (fenomeno fisico caratterizzato dall'emissione di elettroni da una superficie, formata da semiconduttori, nel momento in cui questa viene investita da una radiazione elettromagnetica), in energia elettrica.
Possiamo classificare gli impianti fotovoltaici nelle seguenti tipologie:
impianti isolati (stand-alone) non collegati con la rete elettrica che di conseguenza vengono collocati presso piccole comunità, rifugi di montagna, villaggi isolati, isole poco estese oppure su imbarcazioni, auto elettriche, caravan; per il loro buon funzionamento hanno bisogno di batterie di accumulo dell’energia prodotta per bilanciare lo sfasamento temporale tra il momento in cui si produce energia e quello in cui viene utilizzata;   
impianti connessi (grid-connected ) sono allacciati alla rete elettrica pubblica e in essa scaricano l’energia in eccesso prodotta, in modo da avere un rapporto di scambio energetico nel quale la rete pubblica funziona da serbatoio di accumulo;
impianti ibridi sono impianti fotovoltaici integrati da altre fonti di energia come i generatori eolici che nei momenti di scarso irraggiamento solare possono sopperire alla richiesta energetica che si presenta.                                                                   
Il pannello fotovoltaico è realizzato con una serie di celle solari unite tra loro (moduli o pannelli) e collegate fra di loro elettricamente, che catturano il calore proveniente dal sole e lo trasformano in energia elettrica. L’impianto fotovoltaico è in genere formato da alcuni elementi indispensabili quali: il pannello propriamente detto, l’inverter, le batterie per l’accumulo di energia e il contatore per la misurazione sia dell’energia prodotta che di quella riversata in rete.
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