Pannelli solari termici: come funzionano, prezzi e utilità

All’interno del vasto panorama relativo alle energie rinnovabili, esistono diversi dubbi sulle reali differenze tra i pannelli solari termici e quelli fotovoltaici. In questo articolo scopriremo insieme come funzionano i moduli solari, quanto costano e approfondiremo le diversità rispetto a un impianto fotovoltaico. Infatti, i vantaggi derivanti dall’installazione e dall’utilizzo di questi sistemi sono molti, a partire dal fatto che il meccanismo di produzione di acqua calda ed energia termica avviene in maniera totalmente naturale e a zero emissione di gas climalteranti. In più, al di là degli importanti e fondamentali benefici a favore dell’ambiente, considerando il punto di vista economico delle varie utenze come possono essere le famiglie o le imprese, l’uso dei pannelli solari permette una buona riduzione delle bollette, anche grazie alle detrazioni fiscali applicate. D’altro canto, se pensiamo ai punti deboli di questi impianti, bisogna considerare i costi iniziali i quali, almeno all’inizio del processo, appaiono abbastanza elevati, nonché l’importante spazio che questi pannelli richiedono per una corretta e adeguata installazione. In ogni caso, questi pannelli, definiti anche collettori solari, assorbendo le radiazioni del sole, sono in grado di svolgere una duplice funzione:

• Produrre acqua calda sanitaria nell’impianto idrico
• Fornire il riscaldamento o l’aria fredda in tutti gli spazi interni.

Ma ora vediamo nel dettaglio a cosa servono e come funzionano i pannelli solari termici.

A cosa servono e come funzionano i pannelli solari termici

Appartenendo al campo delle energie rinnovabili, il funzionamento dei pannelli solari termici avviene, in maniera totalmente naturale ed ecosostenibile, grazie all’energia derivante dai raggi solari.

Infatti, questo meccanismo consente di immagazzinare la carica energetica del sole al fine di produrre energia termica destinata a riscaldare l’acqua ad una certa temperatura.

Inoltre, i pannelli solari permettono anche il corretto riscaldamento di una struttura, contribuendo in maniera decisiva all’abbassamento della bolletta di un nucleo familiare o di una impresa. In genere, questi moduli vengono posizionati nella parte sovrastante le tegole di un edificio, oppure, vengono direttamente incassate nel tetto. In effetti, è consigliabile installare i pannelli solari nella zona sud del tetto. In questo modo, è possibile raccogliere l’energia solare durante tutte le ore della giornata, permettendo ai pannelli di produrre e immagazzinare energia in eccesso.

Differenza tra i pannelli solari e quelli fotovoltaici

Rispetto a quanto si possa pensare, esiste una notevole differenza tra i pannelli solari e quelli fotovoltaici. In effetti, ciò che accomuna questi innovativi e articolati sistemi, è il fatto che entrambi sfruttano il sole come risorsa naturale per la produzione di energia. Tuttavia, la differenza fra i due risiede proprio in questo elemento.

Infatti, da un lato, come suggerisce il nome, i pannelli solari termici sono stati concepiti per raccogliere e accumulare i raggi del sole al fine di produrre energia termica, la quale viene successivamente utilizzata per la generazione di acqua calda sanitaria o per l’alimentazione di un impianto di riscaldamento.

D’altro canto, i pannelli fotovoltaici funzionano mediante la raccolta e la conservazione della luce solare per poi produrre energia elettrica destinata ad alimentare le varie utenze delle abitazioni o delle imprese. Vuoi ottenere il massimo dai tuoi pannelli solari? Il revamping fotovoltaico è la soluzione per migliorare efficienza e risparmio.

Funzionamento e composizione dei pannelli solari

Come detto, i pannelli solari termici sono tecnologie concepite in modo da raccogliere e catturare l’energia solare per trasformarla in energia termica. Il calore così accumulato viene poi utilizzato nella produzione di acqua calda sanitaria e nel raffreddamento e riscaldamento degli ambienti. Tuttavia, occorre dire che questi moduli solari si dividono in:

• Pannelli solari attivi
• Pannelli solari passivi.

Un meccanismo solare attivo è in grado di modulare i raggi del sole, grazie a particolari elementi come i cosiddetti collettori solari, al fine di generare il riscaldamento dell’acqua e degli spazi interni di un edificio. Attualmente, grazie alle alte tecnologie con i quali sono prodotti, i pannelli solari attivi possono essere sistemati e adattati a varie superfici come le coperture delle abitazioni, le facciate delle strutture, i balconi, ecc. D’altra parte, i pannelli solari passivi non comportano necessità di alcuna installazione, poiché sono stati pensati per utilizzare direttamente le parti stesse di un edificio al fine di catturare, accumulare e redistribuire il calore derivante dai raggi del sole. Dunque, il corretto funzionamento dei pannelli solari si ha nel momento in cui questi sistemi, formati da una superficie piana, oppure, da un insieme di condotti, riescono a raccogliere e, successivamente, a trasferire il calore solare al serbatoio adibito all’accumulo in cui è presente l’acqua, la quale viene poi debitamente riscaldata per l’uso.

Le parti che compongono i pannelli solari

Nello specifico, questi meccanismi sono composti da:

1. Uno o più collettori solari: sono moduli, solitamente realizzati in rame, capaci di captare e assorbire i raggi solari per poi trasformarli in calore mediante il procedimento definito conversione fototermica. Ogni collettore contiene al proprio interno uno speciale liquido termovettore, il quale viene scaldato dal calore solare raccolto fino ad arrivare a una temperatura di 90°, che viene poi trasmesso al serbatoio di accumulo.
2. Serbatoio di accumulo: al suo interno contiene il cosiddetto scambiatore di calore in cui viaggia il fluido termovettore, che permette il corretto riscaldamento dell’acqua contenuta e accumulata nel serbatoio stesso.
3. Pompa per la circolazione dell’acqua
4. Centralina elettronica: permette di corretto funzionamento della pompa.

Tipologie di pannelli solari termici

Oggigiorno, sul mercato esistono diverse tipologie di pannelli solari in relazione alle differenti caratteristiche presentate da ciascun sistema.

Pannelli solari piani e vetrati

Questi pannelli sono dotati di una speciale placca in grado di assimilare il calore dei raggi del sole, e di un’apposita copertura in vetro, concepita per proteggere la piastra dagli agenti atmosferici, dagli eventuali detriti, nonché dal freddo.

Pannelli solari piani e scoperti

Come suggerisce il nome, questi moduli non sono dotati di un’adeguata copertura, bensì, sono esposti direttamente alla luce del sole. In questo meccanismo, non essendoci piastre adibite alla raccolta del calore solare, l’acqua passa all’interno dei condotti dell’assorbitore per poi essere debitamente riscaldata per l’uso sanitario. Occorre sottolineare che per la loro particolare struttura, questi pannelli possono essere installati in modo più rapido e semplice rispetto agli altri, ma presentano anche una minor resa finale.

Pannelli solari sottovuoto

In questi peculiari pannelli solari il calore del sole viene intercettato e raccolto all’interno di speciali condotti sottovuoto. A seguito, il calore così conservato viene trasferito in una placca interna. In questo modo, è possibile evitare o comunque ridurre, notevolmente e in maniera accurata, la dispersione del calore stesso rispetto a quanto accade negli altri tipi di pannelli.

Impianto di energia solare a concentrazione

Questi moduli sono stati progettati per funzionare esclusivamente mediante l’esposizione diretta alla luce del sole.

Infatti, al loro interno è presente una speciale scavatura destinata a immagazzinare più energia solare possibile in un determinato punto.

Per la loro costituzione, generalmente, questi pannelli solari vengono impiegati per i generatori o nelle centrali elettro-solari e sono in grado di raggiungere temperature molto elevate. Un ulteriore distinzione va poi fatta in considerazione dei:

• Pannelli a circolazione naturale
• Pannelli a circolazione forzata

Questi differiscono fra loro perché nei primi, nel processo di trasferimento del calore, il liquido si sposta in base alla temperatura (più in alto se caldo, più in basse se freddo). Mentre per quanto concerne i secondi, questi funzionano artificialmente mediante l’uso di un’apposita pompa elettrica adibita alla circolazione del liquido vettore.

Quanto costano i pannelli solari?

Abbiamo fin qui considerato la struttura, le tipologie e la funzione dei pannelli solari termici, ma quanto costa installare questi sistemi nella propria abitazione o impresa? In generale, il costo per la realizzazione di un impianto solare termico dipende principalmente dallo spazio fisico utilizzato per l’installazione dei pannelli. In particolare, più superficie si ha a disposizione, più il prezzo si abbassa. Viceversa, meno spazio abbiamo, e più il costo sarà elevato. Diversamente accade per quelli a circolazione naturale, i quali presentano un costo decisamente più basso. In ogni caso, vista la sua importanza a livello di salvaguardia dell’ambiente, la creazione e l’utilizzo di un impianto solare termico è sicuramente incoraggiata e incentivata dai governi europei e da quello italiano mediante appositi contributi e detrazioni fiscali. In questo senso, occorre sottolineare che tali detrazioni e incentivi variano a seconda della regione o del comune di residenza. Dunque, se desideri avere maggiori informazioni su questa forma di produzione di energia rinnovabile o sulle altre come la pompa di calore, oppure se vuoi saperne di più sulle agevolazioni e sul Conto Energia puoi leggere le informazioni qui riportate.