PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI:
COME FUNZIONANO?

I pannelli solari sono dei fondamentali alleati se si vuole produrre energia a partire dal sole e per aumentare la propria indipendenza dal sistema energetico nazionale. Per dimensionare nel modo migliore un impianto solare è importante conoscere le caratteristiche di tali sistemi, comprendendo il loro funzionamento e le loro potenzialità.

Tutto quello che c’è da sapere sui pannelli solari fotovoltaici

L’energia solare è la più potente tra tutte le fonti energetiche green di cui l’uomo può disporre. Essa, infatti, può essere sfruttata per svolgere molte funzioni che fanno parte della vita quotidiana di ognuno: dalla produzione di elettricità al riscaldamento dell’acqua e degli spazi interni di abitazioni, uffici e edifici pubblici o privati.

Sui tetti di numerose abitazioni, grazie agli incentivi per il fotovoltaico, si è ormai abituati a vedere i pannelli solari fotovoltaici. Quello che però sfugge alla maggior parte delle persone è come funzionano i pannelli solari e come sono formati al loro interno. Anche se in commercio ne esistono diverse tipologie, un pannello solare è caratterizzato dalle seguenti componenti:

•        piano di appoggio: costituito da un materiale plastico resistente, permette al pannello solare di rimanere ben saldo alla superficie sulla quale è posizionato;
•        cella fotovoltaica: Esse rappresentano il cuore di tutto il sistema, poiché al loro interno avviene la trasformazione dell’energia solare assorbita in corrente elettrica. Sono formate da uno strato di materiale semiconduttore, generalmente il silicio: quando quest’ultimo viene colpito dai fotoni trasmessi per mezzo della luce solare viene generata al suo interno della corrente elettrica;
•        vetro: esistono di diverse tipologie: temperato, anti-riflesso, semitrasparenti in silicio amorfo. La loro principale caratteristica è la trasparenza; in questo modo i raggi del sole possono passare liberamente all’interno delle celle fotovoltaiche.

Oltre ai pannelli solari fotovoltaici che, come già detto, trasformano la luce solare in energia elettrica, esistono anche i pannelli solari termici, capaci di utilizzare le radiazioni solari per scaldare l’acqua sanitaria o l’abitazione. Il funzionamento dei pannelli solari termici è diverso dal fotovoltaico: all’interno dell’impianto è presente un fluido termoconvettore la cui funzione è quella di portare il calore generato a partire dalla radiazione solare in un serbatoio.

Batterie per pannelli solari

Sarebbe bello che l’impianto solare fotovoltaico garantisse un certo funzionamento anche quando la luce del sole non è sufficiente o è del tutto assente. Se si pensa che i Paesi che utilizzano maggiormente questa tipologia di impianto sono quasi tutti situati nella parte più a nord del pianeta. Quindi, ci si chiede come sia possibile garantire una continuità di servizio anche quando il sole non c’è e l’irraggiamento è indiretto o scarso.

È possibile accoppiare all’impianto fotovoltaico un elemento che si occupa proprio di questa funzione: la batteria. L’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico che non viene immediatamente utilizzata viene immagazzinata all’interno di questo dispositivo e sfruttata quanto l’impianto non può produrre energia, come ad esempio la notte.

Negli impianti di Sorgenia si utilizzano le batterie di accumulo Aton – azienda innovativa leader italiana nel mercato dell’ingegnerizzazione e produzione di sistemi di accumulo per impianti fotovoltaici.

In un comune impianto fotovoltaico di giorno si produce energia elettrica, mentre di notte o nelle giornate più buie l’energia elettrica viene prelevata dalla batteria, se carica. Quando anche quest’ultima risulta scarica, l’impianto preleva corrente dalla rete elettrica. Quindi, la presenza di batterie è molto importante, poiché queste permettono di risparmiare ulteriormente sui consumi di corrente.

Per questo motivo, quando si sceglie una batteria non conviene cercare il risparmio, ma la qualità. In particolare, le caratteristiche che essa deve avere sono innanzitutto un buon rendimento, per poter ridurre al massimo le perdite di energia, ma anche una buona capacità di accumulo per poter sostenere il consumo di elettricità necessario a un’abitazione. Le batterie Aton racchiudono tali caratteristiche e offrono il massimo rendimento.

Installazione dei pannelli solari

Quando si decide di installare un impianto fotovoltaico, occorre essere ben informati su quali siano i costi relativi e soprattutto su quale tipo di impianto è più conveniente fare affidamento. Per questo motivo, è sempre utile rivolgersi a esperti del settore che sappiano consigliare la giusta soluzione tenendo conto delle esigenze del cliente.

Prima di tutto, l’installazione dei pannelli solari può avvenire sul tetto o su una facciata dell’abitazione. La scelta del luogo deve essere fatta in base all’esposizione ai raggi solari e allo spazio a disposizione. Inoltre, non devono essere presenti ostacoli che possano generare ombreggiamenti. Se per esempio sono presenti alberi o altri edifici, sarebbe meglio selezionare una zona diversa.

Pannelli solari termici: cosa sono?

Esiste un altro tipo di impianto solare capace di trasformare la radiazione in energia termica da utilizzare per riscaldare acqua calda e abitazioni: l’impianto solare termico. I pannelli solari sono realizzati per garantire la massima funzionalità in qualsiasi condizione atmosferica, infatti vengono testati in condizioni estreme come umidità tropicale, calore desertico, nebbia salina costiera o atmosfere caratterizzate da ammoniaca tipiche delle zone agricole. 

L’obiettivo di tali sistemi è di durare più a lungo possibile - almeno un quarto di secolo – e di garantire sempre i migliori livelli possibili di produzione. Sono questi i mattoni su cui costruire la rivoluzione energetica

Il pannello solare termico è composto da diverse parti, ognuna con una precisa funzione e con caratteristiche diverse ma indispensabili al funzionamento dell’intero sistema. Le componenti che lo costituiscono sono le seguenti:

• assorbitore di luce solare: è solitamente una lastra di alluminio o rame sulla quale viene poi adagiato il materiale che serve ad assorbire l’energia solare; 
• lastra di vetro trasparente: permette il passaggio della luce solare;
• telaio in alluminio: costituisce la struttura del pannello e tiene insieme le varie parti che lo compongono.

Anche in questo caso, è molto utile studiare attentamente in quale luogo risulta più vantaggioso procedere all’installazione, e per farlo occorre avere ben presente quale sia lo spazio a disposizione. Considerando che spesso i tetti delle abitazioni sono molto diversi fra loro e che a volte presentano spazi ridotti, l’adozione di un sistema modulare, quindi componibile, permette un’installazione più agevole dei pannelli solari termici.

Per concludere, è opportuno specificare che l’installazione di un impianto solare sia fotovoltaico sia termico è un investimento importante; pertanto, prima di procedere alla sottoscrizione di qualsiasi contratto è utile richiedere preventivi e capire quali potranno essere gli effettivi risparmi. In genere, nel lungo termine, i costi vengono recuperati grazie alle detrazioni fiscali e alla riduzione della bolletta. Una cosa è però certa: l’utilizzo dell’energia solare è sicuramente un metodo alternativo e sostenibile con un impatto molto positivo sull’ambiente.

Il presente testo è aggiornato al 26 Gennaio 2023