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Impianti Fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici e i pannelli per il solare termico hanno in comune l'aspetto esteriore e lo sfruttamento delle radiazioni solari come fonte di energia, ma divergono per obiettivi, per funzionamento e per costruzione. Un pannello fotovoltaico converte l'energia trasmessa dal sole in energia elettrica, mentre un pannello solare termico la trasforma in energia termica, cioè calore.

Pannelli Fotovoltaici

Un Impianto fotovoltaico è costituito da più pannelli fotovoltaici, che si possono definire i veri e propri generatori di corrente dell'impianto.

A sua volta un pannello o modulo fotovoltaico risulta composto da diverse celle fotovoltaiche, o solari: la cella è l'elemento base e l'unità più piccola di un impianto fotovoltaico ed è definibile come un dispositivo elettrico in grado di convertire l'energia derivante dalla luce direttamente in elettricità, sfruttando il cosiddetto effetto fotovoltaico.

Ogni cella solare è cablata sulla propria superficie con fili di materiale conduttore che canalizzano gli elettroni e vanno a costituire una griglia; tutte le celle sono connesse tra di loro da nastri metallici e vanno a formare circuiti elettrici in serie o in parallelo, dando forma ai moduli fotovoltaici.

Rendimento dei pannelli fotovoltaici e fattori influenzanti

Il rendimento o efficienza di un pannello fotovoltaico è definito come il rapporto espresso in percentuale tra l'energia assorbita e convertita e l'energia totale che colpisce la superficie del pannello stesso. Da questa definizione si può dedurre che quanto più è efficiente un pannello, minori sono le dimensioni ad esso necessarie per raggiungere una determinata potenza.

Le prestazioni dei pannelli fotovoltaici sono influenzati da una serie di fattori endogeni ed esogeni: il più importante è il rendimento dei materiali che compongono il pannello e la loro capacità di assorbimento delle varie radiazioni dello spettro della luce solare; in seconda battuta vengono l'intensità dell'irraggiamento cui sono sottoposte le celle, l'angolazione e l'incidenza delle radiazioni solari rispetto alla superficie dei moduli, e la temperatura di esercizio dei materiali che tendono a perdere di efficienza a temperature che superano i 25 gradi.

Pannelli solari termici

Il pannello solare termico, o collettore solare, trasforma la radiazione solare in energia termica, producendo calore. Questa energia termica viene poi trasferita ed accumulata in un accumulatore termico che la conserva per usi differiti nel tempo, consistenti principalmente nel riscaldamento dell'acqua e degli ambienti e, in alcuni casi, nel solar cooling o raffrescamento solare.

L'impianto solare termico, molto più semplice di un impianto fotovoltaico, si compone essenzialmente dei pannelli e di un serbatoio nel quale viene immagazzinata l'acqua domestica: i pannelli sono attraversati da un fluido termovettore che scorre in canali posti al loro interno e assorbe il calore prodotto per trasformazione dall'energia del sole; questo fluido viene poi messo a contatto con l'acqua contenuta nel serbatoio attraverso una serpentina a tenuta stagna, in grado di trasmettere solamente il calore senza provocare contaminazioni. L'acqua così riscaldata può venire utilizzata come semplice acqua calda per i servizi igienici o per integrare i sistemi di riscaldamento a pavimento.

Vantaggi di un impianto solare termico

Rispetto ad una caldaia o ad uno scaldabagno elettrico, il solare termico porta come vantaggio primario ed evidente il risparmio di energia per l'utente e la diminuzione dell'uso di idrocarburi per la società; ma esistono anche vantaggi secondari ed indiretti, ad esempio l'abbattimento delle emissioni di CO2, la possibilità di avere acqua calda e riscaldamento anche senza un allacciamento alle reti e la stesura di infrastrutture, l'indipendenza energetica dello stabile, e l'alto rendimento termico degli impianti stessi.

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