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Pannelli solari, come funzionano?

By 11 Novembre 2019 No Comments
pannelli solari

Cosa sono e come funzionano i pannelli solari? Nell’era della green economy e della ricerca di fonti rinnovabili, l’energia solare è la fonte primaria di energia sulla terra. In particolare, l’Italia è un paese con un buon livello di irraggiamento, pari mediamente a 5-6 kwh/mq/giorno.

Anche se molto variabili, le condizioni di irraggiamento della nostra penisola sono molto favorevoli, soprattutto nelle regioni meridionali e Isole.

In ogni caso, è possibile usare le mappe isoradiative esistenti o fare una valutazione mediante misure dirette con gli appositi strumenti per sondare meglio l’irradiazione media annuale su piano inclinato.

Attualmente sono due le tecnologie che sfruttano l’energia solare con funzioni totalmente diverse: il pannello solare fotovoltaico e il pannello solare termico.

Scopriamo meglio in questa guida come è fatto un pannello solare e come funziona.

Pannelli solari: come sfruttare l’energia solare?

Rispetto a qualche decennio fa in Italia l’utilizzo e lo sfruttamento di energia solare è in sensibile incremento, e secondo le previsioni crescerà nel prossimo futuro, grazie all’istallazione di nuovi pannelli solari.

Mediante i sistemi di accumulo ogni famiglia italiana, che installa pannelli solari sui tetti delle proprie abitazioni, ha la possibilità di beneficiare dell’utilizzo dell’energia solare anche durante le ore notturne.

Tuttavia, per sfruttare al meglio l’energia solare, l’innovazione e la continua ricerca tecnologica hanno consentito di superare alcune criticità.

Anche se l’energia solare arriva sulla Terra estremamente diluita, in media ogni pannello solare produce il 30 – 40 % in più di energia elettrica rispetto a qualche anno fa e a buon prezzo.

A causa dell’alternanza delle stagioni e del giorno/notte, l’evoluzione tecnologica ha consentito di perfezionare i sistemi di accumulo.

Pannelli solari da cosa sono costituiti?

I pannelli solari sono costituiti da:

  • un radiatore/assorbitore di luce solare realizzato con un metallo, come una lastra in rame o in alluminio, in grado di assorbire il calore dei raggi solari e di trasferirlo al serbatoio d’acqua,

  • un telaio d’alluminio che serve per contenere il materiale di cui è costituito il pannello solare,

  • una lastra di vetro trasparente posta sopra il radiatore.

Principio di funzionamento

I pannelli solari, sfruttando i raggi solari, consentono di produrre riscaldamento (pannelli solari termici) o elettricità (fotovoltaici).

Passando attraverso il vetro, l’energia solare scalda il radiatore, il quale trasferisce il calore al fluido termovettore (glicole).

Il liquido si sposta nella serpentina verso il serbatoio secondo tre tipi diversi di circolazione: a svuotamento, forzata, naturale.

Questo fluido è una soluzione acquosa mista ad antigelo che consente di resistere al freddo invernale senza correre il rischio di congelamento.

I pannelli solari funzionano sfruttando un procedimento totalmente “pulito” e non inquinante: ciò consente di superare le criticità derivanti dall’utilizzo dei combustibili fossili (petrolio, gas, carbone).

Pannelli solari: cosa sono le celle fotovoltaiche?

Le celle solari o fotovoltaiche sono un dispositivo elettrico/elettronico costituito da un materiale semiconduttore, il silicio, che converte l’energia solare in elettricità tramite l’effetto fotovoltaico.

Le celle solari funzionano come un generatore di corrente, le cui caratteristiche elettriche possono variare a seconda dell’esposizione della luce.

Le celle fotoelettriche rappresentano l’elemento costitutivo dei pannelli solari (moduli fotovoltaici): il materiale cristallino costituito da una lamina di silicio di colore nero o blu viene drogato da un lato positivamente attraverso il boro e dall’altro negativamente con l’alluminio.

Si crea una struttura con assenza di elettroni da una parte e dall’altra con la prevalenza di essi: una volta colpiti dai raggi solari, gli elettroni producono corrente elettrica nel corpo del semiconduttore.

Le celle solari alimentano anche altri dispositivi elettronici come orologi e calcolatrici.

Pannelli solari: quali sono le principali tipologie?

Attualmente le tecnologie che sfruttano l’energia solare sono ascrivibili alle seguenti:

  • pannelli solari termici che grazie alla presenza di un collettore solare producono acqua calda per usi domestici,

  • pannelli fotovoltaici che producono energia elettrica senza ricorrere all’utilizzo dei combustibili fossili.

Per completezza espositiva, i pannelli solari termodinamici, utilizzati soprattutto in ambito industriale, sono specchi parabolici capaci di concentrare l’energia solare verso un collettore con un liquido in grado di generare energia e vapore.

Pannelli solari termici

Si tratta di una tecnologia utilizzata soprattutto per produrre acqua calda sanitaria ad uso domestico, mentre è poco utilizzata per fini industriali.

Il pannello solare termico è posto sul tetto dell’abitazione privata e presenta un circuito idraulico chiuso e un serbatoio di accumulo dell’acqua.

All’interno del collettore solare è presente un fluido che cattura l’energia solare e la converte in energia termica. Tali pannelli solari hanno una grande capacità di produrre acqua calda, che può raggiungere temperature comprese tra i 50°C ed i 160°C.

Grazie a questa interessante tecnologia è possibile beneficiare di risparmi energetici non indifferenti.

Pannelli solari fotovoltaici

I pannelli solari fotovoltaici sono impianti costituiti da più moduli che utilizzano l’energia solare per produrre corrente elettrica sfruttando l’effetto fotovoltaico.

Per la produzione di 3 kWh basta un campo fotovoltaico costituito da circa 15 moduli da 200- 220 watt collegati in serie.

Gli impianti fotovoltaici si suddividono principalmente in due gruppi:

  • quelli “grid-connected” collegati ad una rete elettrica gestita da terzi

  • quelli ad isola (stand-alone) non collegati ad alcuna rete di distribuzione che fruttano l’energia elettrica nel momento stesso in cui la producono e possono essere dotati di batterie.

Pannelli solari: quali sono i vantaggi?

Perché installare i pannelli solari? Ecco i vantaggi derivanti:

  • l’energia solare è una fonte inesauribile e pulita, il cui sfruttamento non produce CO2 o altri agenti inquinanti, i quali hanno un impatto sull’effetto serra e “allargano” il buco nell’ozono;

  • consentono di risparmiare i costi di energia elettrica di almeno il 50%, specie nel medio-lungo periodo;

  • possono essere integrati al proprio impianto o ad uno nuovo;

  • contribuiscono ad apprezzare il valore dell’immobile insieme alla classe energetica.

Pannelli solari: opportunità e outlook prospettico

Sfruttare l’energia solare consente all’umanità di rispettare l’ambiente, di produrre esternalità positive e benefici per le future generazioni e di rispondere agli obiettivi di ecosostenibilità e di salvaguardia del pianeta.

Creare abitazioni eco-friendly consente di fronteggiare le sfide future e di ottemperare gli obiettivi europei riguardo al clima e all’energia.

Grazie allo sfruttamento dell’energia solare entro il 2020 si potrà incrementare la percentuale dei consumi ottenuti attraverso fonti rinnovabili fino al 17%.

Se vuoi ricevere maggiori informazioni sulla tecnologia dei pannelli solari, contatta Servizi Isacchi Srl. Ecco i contatti utili:

numero di telefono: 02 284 0317

email: fabrizio.isacchi@serviziisacchi.it.

A presto!

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