Bentornato sul mio blog, in cui parlo dei segreti e dei vantaggi delle energie rinnovabili!
Per “celebrare” l’inizio del nuovo anno ho deciso di inaugurare una serie di articoli in cui cercherò di rispondere alle DOMANDE più frequenti che mi vengono rivolte sia dai lettori di questo blog, attraverso la pagina contatti, sia a volte dai miei clienti in Smartico.
Molto spesso più che di vere e proprie domande, si tratta di dubbi o curiosità che riguardano sia gli aspetti tecnici che quelli economici o legali della green economy e che nascono, credo, dal bisogno delle persone “non addette ai lavori” di orientarsi in un mondo in costante evoluzione, ma che ancora adesso è caratterizzato da una drastica mancanza di informazione di stampo divulgativo e affetto da logiche di parte che indeboliscono spesso l’attendibilità delle fonti disponibili.
Io vorrei contribuire, con questa nuova serie di articoli – a cui cercherò di dare una cadenza almeno mensile, compatibilmente con i miei impegni – a colmare questo vuoto informativo facendo chiarezza in modo semplice, imparziale e il più possibile discorsivo (senza naturalmente rinunciare al rigore tecnico e all’attendibilità “scientifica”) sugli aspetti più pratici di questo settore. Quelli con cui le “persone normali”, i non addetti, si trovano a doversi confrontare quando devono scegliere se passare o meno a un impianto a energia rinnovabile, o decidere quale sistema installare.
Proprio per tenere fede a questo mio buon proposito (siamo o no a inizio anno?), ho scelto di iniziare questa nuova categoria di articoli parlandoti delle differenze tra fotovoltaico e solare termico.
È un argomento che agli addetti ai lavori potrà sembrare davvero elementare, ma che a volte, ho visto, genera parecchia confusione in chi non si occupa professionalmente di questi temi.
Differenze fra fotovoltaico e solare termico.
Se NON ti occupi per lavoro o per passione di temi legati alle energie rinnovabili è possibile che a prima vista questi due termini ti sembrino dei sinonimi. Sempre di “Sole” si tratta, in fondo… La verità però è che sono due tecnologie molto diverse fra loro, che hanno scopi e funzioni diversi.
Leggere le prossime righe potrà quindi tornarti utile per scoprire le differenze tra fotovoltaico e solare termico e decidere al meglio se installare nella tua abitazione o nella tua azienda uno o entrambi di questi sistemi e per scoprire quali sono i vantaggi, i vincoli e le opportunità di queste due tecnologie.
Cominciamo dalle basi: Come funzionano?
Prima di addentrarci in argomenti più specifici, vediamo “cosa sono” e come funzionano gli impianti fotovoltaici e gli impianti solari termici.
FOTOVOLTAICO
Un impianto fotovoltaico è un sistema che sfruttando l’azione delle celle solari trasforma la luce solare in elettricità. L’energia così prodotta può poi essere utilizzata per far funzionare gli apparecchi e le luci di un’abitazione e perchè no, anche la climatizzazione degli ambienti (utilizzando le pompe di calore, di cui ti parlo in un altro articolo).
In sostanza la “cella solare” è un tipo particolare di cellula fotoelettrica che sfrutta un fenomeno fisico chiamato appunto effetto fotovoltaico, per trasformare la luce in energia. È l’elemento costitutivo dei pannelli fotovoltaici, quei grossi rettangoli neri che si vedono sui tetti delle case.
SOLARE TERMICO
Il solare termico invece è un impianto che grazie a un sistema di tubazioni in cui scorre un fluido termovettore (di solito il “Glicole” capace di resistere ad alte temperatura, anche fino a 180-200 °C), sfrutta l’energia termica prodotta/assorbita dal sole (NON la luce, quindi, ma il calore) per riscaldare l’acqua sanitaria, quella destinata all’uso sanitario (lavandini, doccia, ecc.) e in alcuni casi anche quella tecnica, destinata al riscaldamento (es: impianto radiante).
In genere le tubazioni che contengono il liquido termovettore sono montate in serie all’interno di strutture chiamate “collettori solari“, quei pannelli scuri, a volte con un grosso cilindro a una delle estremità, che ti sarà capitato molte volte di vedere installati sui tetti degli edifici, spesso a fianco dei più piccoli pannelli fotovoltaici.
Il mio parere
Personalmente sconsiglio quasi sempre di progettare l’impianto solare termico anche per il riscaldamento degli ambienti. È vero che un impianto radiante lavora a basse temperature e quindi potrebbe essere alimentato dal calore prodotto dal solare termico, ma di norma si ha necessità di riscaldarsi nei mesi invernali, che sono proprio quelli in cui questo genere di impianti è meno produttivo. E quindi necessario avere ugualmente un generatore ausiliare, il che – oltre ai costi in più – aggiunge anche il problema di gestire poi la sovrapproduzione di calore nel periodo estivo.
Per questo a mio parere è meglio dedicare il solare termico solo al riscaldamento dell’acqua sanitaria.
Tutto chiaro fin qui?
Bene! Allora adesso che sai quali sono le differenze più grandi tra fotovoltaico e solare termico, possiamo passare a scoprire quali sono i limiti e i vantaggi dei due sistemi.
Per farlo dovremo soffermarci su alcuni aspetti tecnici, ma non temere! Dedicami un po’ di attenzione e vedrai che non sarà poi così complicato e ce la caveremo in tre minuti al massimo.
Sei pronto? Iniziamo!
Molto dipende dal clima…
Dunque, poichè il solare termico, come abbiamo visto, utilizza l’energia termica (il calore) del sole per scaldare l’acqua, le sue prestazioni dipendono molto dalle condizioni climatiche esterne.
In parole povere quando fa caldo funziona bene, quando fa meno caldo o addirittura freddo, la sua efficienza si riduce drasticamente.
Questa è una delle principali differenze tra il solare termico e il fotovoltaico.
A dire la verità, questo calo di prestazioni c’è anche nei sistemi fotovoltaici, ma in misura molto minore, poiché in genere anche durante l’inverno più rigido o i periodi di brutto tempo, una certa quantità di luce solare resta comunque disponibile per parecchie ore al giorno.
Questo fa si che, se un impianto fotovoltaico è dimensionato correttamente, riesca a produrre energia sufficiente a coprire il fabbisogno di elettricità dell’edificio su cui è installato, anche in presenza di condizioni climatiche sfavorevoli.
Altrettanto non può dirsi, purtroppo, per i sistemi a solare termico, le cui prestazioni variano in misura molto maggiore in relazione al clima.
Si rischia quindi di fare la doccia fredda d’inverno, o nei periodi di brutto tempo?
No, per fortuna ci sono delle soluzioni che consentono di evitare di doversi lavare con una granita a Dicembre, o nelle zone con climi non proprio temperati.
Vediamole.
Integrazione con un altro generatore
Dunque, intanto il solare termico si può integrare con un altro generatore di calore (es. una caldaia a gas), che provveda a scaldare l’acqua alla temperatura giusta (36-38 °C) quando il calore prodotto dal sole non è sufficiente.
In pratica se la temperatura all’interno del boiler (quel “cilindro” di cui ho parlato prima) è inferiore a 36-38 °C, l’acqua, prima di essere immessa nell’impianto dell’edificio, viene deviata verso un sistema di riscaldamento ausiliario che provvede a scaldarla ulteriormente fino alla temperatura ottimale .
Nel caso in cui non sia disponibile un generatore di calore ausiliario capace di produrre alta temperatura (es. Pompe di calore), o di farlo in maniera istantanea (es: Stufe a pellet), il sistema di riscaldamento ausiliario può essere integrato direttamente all’interno del boiler, in modo da mantenere costantemente l’acqua alla temperatura giusta.
Il solare termico a circolazione forzata
Per sfruttare al meglio l’energia termica prodotta dal proprio sistema nelle zone meno temperate o negli impianti più complessi (es. integrazione a impianto di riscaldamento) inoltre, si può ricorrere al cosiddetto “Solare Termico Forzato “.
Si tratta di un tipo di impianti in cui il boiler è SEPARATO dal pannello solare ed è collocato all’interno dell’edificio, in genere in cantina o in un locale di servizio
La circolazione del fluido termovettore in questo caso non avviene solo in virtù delle leggi fisiche come negli impianti a circolazione naturale, ma viene “forzata” – da qui il nome – da una pompa elettrica, che lo spinge dal pannello sul tetto, al boiler sottostante.
I vantaggi di questa soluzione consistono in una migliore efficienza e una minore dispersione di calore.
Aspetta, la spiego meglio. Dunque: in tutti gli impianti solari termici il fluido termovettore circola in una serpentina immersa all’interno del serbatoio dell’acqua che si trova nel “boiler” (il cilindro) e in questo modo cede all’acqua il calore accumulato.
Negli impianti a circolazione naturale questo “movimento” avviene per mere leggi fisiche (gravità e differenze di temperatura).
Negli impianti a circolazione forzata invece, una sonda misura la temperatura dell’acqua presente nel boiler e quella dei pannelli e, se rileva una differenza di almeno 20° C, attiva una pompa, che fa circolare il fluido in modo da permettere il trasferimento di calore con la maggiore efficienza possibile.
Inoltre poichè il boiler si trova all’interno dell’edificio, anzichè direttamente sul tetto, la dispersione di calore è minore rispetto alle soluzioni a circolazione naturale.
Questo tipo di impianti consente quindi uno sfruttamento ottimale del solare termico, ma naturalmente ha delle controindicazioni:
- L‘installazione di un impianto a circolazione forzata potrebbe richiedere interventi invasivi all’interno dell’edificio e comportare investimenti maggiori.
- La presenza di centraline e sonde in questo tipo di impianti, inoltre, rende più probabili guasti e malfunzionamenti rispetto agli impianti a circolazione naturale.
Insomma, mai che le cose siano tutte facili, accidenti!
«Ma allora…non si potrebbe evitare il solare termico e utilizzare invece l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico ANCHE per scaldare l’acqua?»
Questa è una domanda che mi sento rivolgere molto spesso dai miei clienti, durante la fase di progettazione degli impianti, e la mia risposta è ASSOLUTAMENTE NO!
La tecnologia del solare termico è più efficiente di qualsiasi conversione che si possa effettuare con l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico (Pompa di calore, scaldino o caldaia elettrica).
Inoltre per poter produrre l’energia elettrica necessaria a scaldare anche l’acqua sarebbe necessario installare un altro generatore, quasi certamente elettrico, e sovradimensionare l’impianto fotovoltaico, con un notevole aggravio dei costi.
RIASSUNTO E CONCLUSIONI
Bene, se mi hai seguito fin qui, ora conosci le differenze tra il fotovoltaico e il solare termico.
Detto in soldoni, il primo serve per produrre elettricità e il secondo per scaldare l’acqua (principalmente sanitaria).
Per poter avere un’abitazione al 100% alimentata dal sole – quella che nella mia azienda chiamiamo “Casa Smartico” – quindi sono necessari entrambi i sistemi.
Il fotovoltaico (con o senza accumulatore) per far funzionare luci, elettrodomestici, impianti e climatizzazione (quest’ultima grazie alle pompe di calore, di cui parlo qui).
E il solare termico, forzato o naturale, per il lavello, il bagno e per non andare in rovina quando tuo figlio/a diventerà adolescente e improvvisamente inizierà a farsi 25 minuti di doccia bollente prima di uscire anche solo per andare a comprare il pane!
Per oggi mi fermo qui. Spero di averti chiarito qualche dubbio, se ne avevi, e di essere riuscito a farlo in modo interessante e leggibile. Se questo articolo ti è piaciuto e se l’hai trovato utile, ti chiedo la cortesia di dedicarmi un momento, per lasciare un commento qui sotto, o per scrivere qualcosa sui miei social. Per me è molto importante e a te non costerà che un paio di minuti sulla tastiera.
Grazie, buon inizio anno e…arrivederci al prossimo post!
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