Pannelli solari: creare energia rispettando l’ambiente

In Sardegna si stimano circa 300 giorni di sole all’anno, un luogo ideale per usufruire de i raggi solari per la produzione di energia.

L’importanza di sfruttare fonti energetiche che siano ecologicamente sostenibili diventa ogni giorno sempre più importante, considerando che le risorse usate fin d'ora, come ad esempio il petrolio, iniziano a scarseggiare e per questo motivo stanno raggiungendo prezzi esorbitanti, oltre ad essere causa di inquinamento ambientale.

I pannelli solari, che tutti conosciamo ma che in pochi usano, sfruttano l’energia rinnovabile dei raggi del sole per produrre acqua calda oppure energia elettrica.
Il termine “pannello solare” viene spesso usato in senso generico e racchiude in sé ben 4 diversi tipi di sistemi che rientrano in questa macrocategoria:
• pannelli solari termici per la produzione d’acqua sanitaria
• pannelli solari a concentrazione per la produzione d’energia elettrica
• pannelli fotovoltaici che sfruttano cellule fotovoltaiche, le quali convertono l’energia solare direttamente in energia elettrica
• pannelli solari ibridi composti da pannelli solari termici e pannelli solari fotovoltaici

La categoria più utilizzata, della quale parleremo in questo articolo, è sicuramente quella dei pannelli solari termici per produrre acqua calda sanitaria e in misura minore per il riscaldamento della casa.
A loro volta i pannelli solari termici si differenziano dal tipo di sistema che li compone.

Pannelli solari termici piani
I pannelli solari termici piani sono quelli più usati. Hanno una durata di più di venti anni e l’acqua riscaldata può raggiungere dai 30° ai 60°. Sono costituiti da un assorbitore, composto a sua volta da una lamina e da un sistema idraulico, che contiene al suo interno un fluido termovettore, e da un vetro trasparente per far passare i raggi solari ma allo stesso tempo opaco ai raggi infrarossi. In questo modo si evita la dispersione del calore e le prestazioni aumentano grazie al così detto "effetto serra".
Il funzionamento è molto semplice: i raggi solari riscaldano l’assorbitore che produce radiazioni infrarosse, le quali sono responsabili della creazione di energia.
I pannelli solari piani possono essere
• a superficie non selettiva che sono quelli più semplici e adatti ad abitazioni prettamente estive
• a superficie selettiva, in cui il vetro viene trattato con sostanze elettrochimiche che ne potenziano la capacità di assorbimento.

I pannelli termici piani sono adatti a tutte le località e per tutto il periodo dell'anno, ma il loro principale utilizzo è incentrato su acqua sanitaria e per piscine, oppure per processi industriali a bassa temperatura

Pannelli solari sottovuoto
Con questo tipo di pannelli solari la dispersione di calore è ridotta al minimo. Tra l’assorbitore e il vetro del pannello l'aria viene aspirata completamente creando un sottovuoto, da cui il nome, che è un ottimo isolante termico.
I pannelli solari sottovuoto hanno un prezzo ingente ma le prestazioni vengono considerate superiori del 15% rispetto ad altri tipi di sistema, infatti, l’acqua riscaldata può raggiungere i 100°. Sono adatti per i luoghi poco soleggiati e con temperature molto rigide, ma sono ideali anche per la produzione non solo dell'acqua sanitaria ma anche del riscaldamento degli ambienti.

Pannelli solari non vetrati
In questa categoria di pannelli solari il vetro viene sostituito con un pannello in metallo che ha la funzione di assorbire il calore e mandarlo verso l’interno, dove vi è dell’aria. Quest’ ultima aumenta di temperatura ed è quindi in grado di riscaldare l’acqua. Più è grande la superficie del pannello, più acqua calda viene prodotta. Questi pannelli sono ideali per i climi temperati ma nella sola stagione estiva, principalmente per il riscaldamento di piscine scoperte o dell'acqua di docce esterne, campeggi e stabilimenti balneari.
A tutti questi tipi di pannelli solari possono essere accostate diverse tipologie di circolazione dell'acqua calda, delle quali una particolarmente diffusa è quella del serbatoio integrato.

Pannelli solari con serbatoio integrato
In questo tipo di sistema l’assorbitore e il serbatoio vengono montati in un unico corpo. L’acqua sanitaria scambia calore per circolazione naturale: viene riscaldata per convenzione, ovvero il calore del sole aumenta la temperatura dell’acqua, essa si espande, diminuisce di densità, e sale verso l’alto prendendo il posto di quella fredda.
Questo tipo di sistema contiene al suo interno una cosiddetta resistenza che riscalda l’acqua nel caso di mancanza prolungata del sole.
I pannelli solari con serbatoio sono adatti per le zone in cui gli inverni sono poco lunghi e non molto rigidi, perché il troppo freddo potrebbe congelare l’acqua presente al suo interno. Hanno un costo relativamente basso e sono adatti per case estive.

Quali vantaggi ci sono?
Innanzitutto, il prezzo. La spesa varia tra i € 1400 e i € 3500 e ci si può avvalere dei contributi statali. La durata è di circa 20 anni per cui il costo viene ammortizzato nel tempo.
L’ENEA, Ente per le Nuove Tecnologie, l’Energia e l’Ambiente, ha effettuato uno studio, dividendo l’Italia in cinque fasce, e attraverso dei calcoli, è in grado di stabilire quale sia il margine di guadagno sostituendo o implementando il sistema di energia corrente (elettrico o a gas) con un pannello solare. Questi calcoli hanno diverse variabili, tra cui il numero di componenti di un nucleo familiare e il quantitativo di energia consumata ogni anno. Al termine di queste complicatissime formule si è in grado anche di stabilire in quanti anni si ammortizza il costo del pannello solare.
Secondo questa tabella dell’ENEA,il nuorese, il sassarese e l’oristanese rientrano nella fascia 4, quella in cui i margini di risparmio sono più alti dopo le provincie della fascia 5 ( che sono tutte siciliane). Con grande sorpresa, il cagliaritano rientra nella fascia 3, quindi con margini di risparmio inferiori rispetto alla provincia di Nuoro.
L’ENEA ha calcolato che una famiglia di 4 persone con un consumo d’acqua di 40l a persona risparmia all’incirca € 228,315 all’anno e ammortizza il costo dell’impianto di € 2500 in 9 anni.
Insomma, fatteci un pensierino.