L’energia solare è una delle fonti energetiche che possono essere sfruttate al meglio alle nostre latitudini. Grazie alle sue numerose giornate di sole l’Alto Adige offre le condizioni ideali per farlo. Non sorprende che la domanda di impianti solari e fotovoltaici sia aumentata notevolmente negli ultimi anni. Questi impianti possono garantire un notevole risparmio sui costi di produzione di elettricità e di acqua calda, fattore da non sottovalutare in periodi di aumento dei prezzi energetici.
Allo stesso tempo, l’energia solare è una delle fonti energetiche più sostenibili con un enorme potenziale di crescita visto il costante sviluppo tecnologico, indispensabile per cogliere l’obbiettivo di un’Europa neutrale dal punto di vista climatico. Nel 2023, la produzione fotovoltaica italiana copriva il 10% del fabbisogno elettrico nazionale; nel 2030, dovrà coprire circa il 28% del fabbisogno elettrico previsto per allora.
Calore o elettricità?
Tra le tecnologie emergenti è interessante quella che combina la produzione dell’energia termica e quella fotovoltaica in un unico pannello, sfruttando completamente l’energia solare incidente sulla superficie. Il fotovoltaico converte la radiazione solare in elettricità mentre il termico riscalda l’acqua.
Ciò che prima veniva fatto con due impianti diversi, ora può essere fatto con un unico impianto. I cosiddetti collettori solari PVT (collettori solari fotovoltaico-termici) generano energia elettrica e calore dalla luce solare e combinano a questo scopo un modulo fotovoltaico con un collettore solare termico. Il collettore PVT è noto anche come collettore solare ibrido o collettore ibrido.
Come funzionano i collettori solari ibridi
I collettori solari ibridi sono costituiti da un normale pannello solare, che utilizza celle solari per generare elettricità dalla luce solare, e da uno scambiatore di calore aggiuntivo. Questo riscalda un liquido che non viene utilizzato per generare elettricità utilizzando l’energia di una parte della radiazione solare. Il liquido riscaldato dal modulo PVT viene convogliato in un serbatoio di accumulo di calore solare, dove supporta il sistema di riscaldamento. Questo può coprire parte del fabbisogno di elettricità e parte della produzione di acqua calda.
Poiché solo un quarto al massimo della radiazione solare incidente viene comunque convertito in energia elettrica e l’efficienza dei sistemi fotovoltaici diminuisce con l’aumentare delle temperature, è opportuno utilizzare l’energia solare incidente “rimanente” per la produzione di calore. Allo stesso tempo, si può ottenere un effetto di raffreddamento dissipando il calore e aumentando l’efficienza dei moduli. I moduli ibridi raggiungono un’efficienza fino all’80%.
Si distingue tra moduli coperti, impiegati maggiormente per produrre calore, e moduli scoperti, che si per la produzione di elettricità. Mentre i primi hanno uno spazio di ventilazione tra la lastra di vetro e le celle solari, che consente al sistema solare di assorbire il calore, i moduli scoperti non hanno aria tra gli strati, il che riduce l’accumulo di calore.
Doppia possibilità di utilizzo per una maggiore efficienza
I vantaggi di un sistema ibrido sono evidenti: combinare diverse opzioni di utilizzo in un unico sistema non solo fa risparmiare spazio sul tetto, ma può anche aumentare l’efficienza dei moduli elettrici
Un altro effetto collaterale vantaggioso è che in inverno la neve sui moduli ibridi si scioglie grazie al calore generato. Questo aumenta, in un periodo critico come l’inverno, l’efficienza e la resa elettrica dei moduli solari termici
Un investimento ponderato
Visti i costi elevati di un pannello ibrido, sicuramente maggiori di quelli convenzionali – ci si chiede quando l’investimento si ripaghi. In generale ciò avviene solo quando sono necessarie quantità particolarmente elevate di acqua calda in periodi di forte irraggiamento solare. Per questo motivo, i sistemi ibridi sono particolarmente indicati per gli edifici con un elevato fabbisogno di calore durante tutto l’anno, cosa che non sempre accade nelle case unifamiliari, dove il fabbisogno di calore in estate è minimo.
In sintesi: chi pensa di acquistare un sistema solare termico ibrido deve assolutamente rivolgersi a un esperto. I moduli FVT possono essere combinati bene con una pompa di calore. Il calore solare in eccesso può essere trasferito al terreno, consentendo alla pompa di calore di lavorare a una temperatura di uscita più elevata in modalità di riscaldamento e riducendo la quantità di elettricità necessaria per il funzionamento. In ogni caso, è necessario optare per un prodotto di alta qualità, con un buon tasso di conversione e adatto alle apparecchiature da collegare.
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