Fotovoltaico e solare termico

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mercoledì 7 agosto 2024

Fotovoltaico e solare termico: differenze e similitudini

Il fotovoltaico trasforma la luce solare in elettricità tramite celle fotovoltaiche, composte da materiali semiconduttori come il silicio. Questo sistema è versatile, alimentando vari dispositivi domestici e commerciali, e può immagazzinare energia in batterie per usi futuri. Il solare termico, invece, utilizza collettori solari per convertire l'energia solare in calore, riscaldando un fluido termovettore che può essere utilizzato per acqua calda sanitaria e riscaldamento degli ambienti. Entrambi possono essere usati per il riscaldamento ma, mentre il fotovoltaico produce elettricità che potrà poi alimentare la pompa di calore, il solare termico è più efficiente per la produzione di calore.


Qual è la differenza tra fotovoltaico e solare termico?

Il fotovoltaico è una tecnologia avanzata che sfrutta le celle fotovoltaiche per trasformare la luce solare in elettricità. Queste celle, realizzate con materiali semiconduttori come il silicio, generano corrente continua attraverso l’effetto fotovoltaico quando esposte alla luce del sole. L’energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici può essere utilizzata per alimentare vari dispositivi, dall’illuminazione domestica ai grandi impianti commerciali e industriali.

Questa tecnologia è molto versatile e può essere impiegata sia per usare energia direttamente che per immagazzinarla in batterie per usi futuri. Al contrario, il solare termico utilizza collettori solari, anche conosciuti come pannelli solari termici, per convertire l’energia solare in calore.

La struttura dei collettori solari comprende un assorbitore che cattura la radiazione solare e un vetro protettivo che riduce le perdite di calore. Questo calore viene trasferito a un fluido termovettore che circola attraverso i collettori e si dirige verso un serbatoio di accumulo dove cede calore all’acqua contenuta in esso, per essere poi utilizzata per uso sanitario o per il riscaldamento degli ambienti e delle piscine.

Una volta chiarita la differenza tra il fotovoltaico e pannelli solari, possiamo approfondire ulteriormente come funzionano questi due sistemi ad energia solare e metterli a confronto per comprendere le loro specifiche applicazioni e vantaggi.


Fotovoltaico: come funziona?

Il fotovoltaico sfrutta il principio dell'effetto fotovoltaico per generare elettricità. Questo effetto si basa sulla creazione di una corrente elettrica quando la luce solare colpisce materiali semiconduttori. I fotoni della luce solare trasferiscono energia agli elettroni del materiale semiconduttore creando una corrente elettrica.

Ogni pannello fotovoltaico è composto da una serie di celle collegate insieme composte da due strati in materiale semiconduttore con uno strato positivamente carico e uno strato negativamente carico. L’energia prodotta in eccesso durante il giorno può essere inoltre immagazzinata nelle batterie d’accumulo


Solare termico: come funziona?

La differenza tra pannelli solari termici e fotovoltaico risiede nel fatto che il solare termico si basa sul principio della conversione dell'energia solare in calore. Questo processo di conversione avviene attraverso l'uso di collettori solari, che sono dispositivi progettati per catturare e assorbire l'energia termica del sole.

I collettori solari, generalmente costituiti da un assorbitore e un vetro protettivo, riscaldano un fluido termovettore che circola e trasporta il calore dai collettori solari al serbatoio di accumulo.

Qui, il calore del fluido viene trasferito all'acqua, che può essere poi utilizzata per il riscaldamento domestico o per altre applicazioni che richiedono calore, come la produzione di acqua calda sanitaria.


Come funziona il riscaldamento? Differenza pannello solare e fotovoltaico

Riscaldamento con pannello solare

Come spiegato precedentemente la funzione principale degli impianti solari termici è proprio quella di sfruttare l’energia solare per la generazione di calore che verrà poi utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria o il riscaldamento degli ambienti. I collettori solari termici sono progettati per catturare l'energia del sole e trasformarla in calore.

Il calore generato dall’assorbitore viene trasferito a un fluido termovettore contenuto nella serpentina all’interno del pannello stesso. Questo fluido, che può essere una miscela di acqua e antigelo in climi freddi o solo acqua in climi temperati, circola all'interno dei collettori e trasporta il calore accumulato verso il serbatoio di accumulo. Il serbatoio di accumulo conserva l'acqua calda prodotta dai collettori per l'uso futuro, ed è dotato di un buon isolamento per mantenere il calore.

Una pompa di circolazione fa circolare il fluido termovettore tra i collettori e il serbatoio di accumulo; esistono inoltre sistemi solari termici per la produzione di sola acqua calda sanitaria che non necessitano di nessuna pompa sfruttando la normale pressione dell’impianto domestico. Infine, il sistema di distribuzione del calore utilizza l’acqua calda accumulata per riscaldare gli ambienti; un ottimo abbinamento per impianti di riscaldamento a pavimento.


Riscaldamento con il fotovoltaico

La differenza tra pannello solare e fotovoltaico sta nel fatto che quest’ultimo si basa sulla conversione della luce solare in elettricità. L’elettricità prodotta può essere utilizzata per molteplici usi, tra cui l’alimentazione di dispositivi di riscaldamento come pompe di calore o riscaldatori elettrici.

I pannelli fotovoltaici sono progettati per convertire l'energia solare in elettricità utilizzabile attraverso l'effetto fotovoltaico. La loro struttura è costituita da celle solari realizzate con materiali semiconduttori che generano corrente continua (DC) quando esposte alla luce solare. Queste celle sono disposte in modo tale da massimizzare l'assorbimento della radiazione solare e ottimizzare la produzione di elettricità.

L'energia elettrica prodotta dai pannelli può essere utilizzata per alimentare vari dispositivi domestici, incluso un sistema di riscaldamento elettrico.

Un componente chiave del sistema è l’inverter, che trasforma l'elettricità continua (DC) prodotta dai pannelli in elettricità alternata (AC), la forma di energia utilizzabile dai dispositivi domestici. L’energia può essere accumulata in apposite batterie che immagazzinano l’elettricità prodotta in eccesso durante il giorno, per poi utilizzarla durante la notte o in giornate nuvolose.


Efficienza e prestazioni: differenza pannello solare e fotovoltaico

Quando si confrontano i pannelli fotovoltaici con i sistemi solari termici, due aspetti fondamentali sono l’efficienza e le prestazioni. I pannelli fotovoltaici convertono l'energia solare in elettricità con un’efficienza che varia tipicamente dal 15% al 22%. Ciò significa che solo una frazione dell'energia solare che colpisce il pannello viene trasformata in elettricità.

D’altro canto, i sistemi solari termici sono progettati per convertire l'energia solare in calore, e sono generalmente molto più efficienti in questo compito, con a efficienze che possono superare il 60%, e in alcuni casi arrivare anche oltre l'80%, seconda del tipo di collettore solare utilizzato e delle condizioni ambientali.

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