L’utilizzo delle fonti rinnovabili, in particolar modo dell’energia solare, permette di abbassare i costi in bolletta sfruttando un’energia disponibile in misura praticamente illimitata e a zero emissioni.
Quando si parla di fotovoltaico, e di impianto solare termico, spesso si tende a sovrapporre il tema. La realtà, però, è che l’unico tratto in comune tra le due tecnologie è lo sfruttamento dei raggi solari per la produzione di energia.
Accumulare calore: l’impianto solare termico
L’impianto solare termico crea energia termica accumulando il calore dei raggi del sole. Per farlo, usa i “collettori solari”, dispositivi che funzionano con lo stesso principio di un tubo nero da giardino steso al sole: la superficie del tubo assorbe il calore prodotto dalle radiazioni solari e l’acqua che vi circola all’interno si riscalda. Ugualmente, attraverso il pannello, la luce solare raggiunge l’assorbitore che, scaldandosi, trasferisce il calore ad un fluido termovettore (acqua), che a sua volta cederà l’energia termica al serbatoio di stoccaggio per l’acqua calda ad uso sanitario o, talvolta, per l’acqua dell’impianto di riscaldamento.
Il riscaldamento dell’acqua sanitaria costituisce l’uso più frequente per questo tipo di impianti, perché le temperature utilizzate rendono più efficiente l’impianto; l’integrazione solare all’impianto di riscaldamento è invece conveniente solo in alcuni casi, ad esempio in presenza di sistemi di riscaldamento a bassa temperatura, e prevede sempre la presenza di un bollitore bivalente (Recipiente/serbatoio per l’acqua calda).
Le componenti fondamentali di questo tipo di sistemi sono:
- i collettori solari, che possono essere a lastra piana o a tubi sottovuoto;
- il serbatoio di accumulo dell’acqua (bollitore);
- il generatore (solitamente una pompa di calore o una caldaia a condensazione);
- la centralina di controllo.
L’impianto solare termico, inoltre, può essere:
- ad accumulo diretto, se composto da un serbatoio e da una superficie per l’assorbimento del calore;
- a circolazione naturale, se costituito da pannelli solari piani al di sopra dei quali è posizionato un serbatoio di accumulo;
- a circolazione forzata, se il fluido termovettore è spinto nei collettori da una pompa regolata da una centralina elettronica.
In ogni caso il sistema solare ha la necessità di un serbatoio di accumulo d’acqua di adeguata capacità, in quanto l’utilizzo dell’energia termica, ad esempio per le docce, può avvenire in un qualunque momento indipendentemente dalla presenza dell’irraggiamento solare; il serbatoio permette quindi di accumulare l’energia per utilizzarla quando necessario. (Il serbatoio mantiene l’acqua riscaldata).
Convertire i raggi in energia: il sistema fotovoltaico
Il sistema fotovoltaico, al contrario di quello solare termico, converte la radiazione incidenti sui pannelli in energia elettrica.
Sostanzialmente, è costituito da queste componenti:
- Pannelli fotovoltaici: monocristallini o policristallini, hanno la funzione di captare la radiazione solare incidente e di convertirla in energia elettrica. Questa energia però non è immediatamente utilizzabile dall’utente perché ha una tipologia di tensione non compatibile con quella di alimentazione della rete elettrica domestica. L’energia prodotta viene quindi convogliata al gruppo di conversione denominato inverter.
- Inverter: trasforma la corrente continua proveniente dal pannello fotovoltaico in corrente alternata monofase o trifase utilizzabile dalla rete domestica.
- Energy storage: è il sistema di accumulo, aggiuntivo e opzionale, che consente l’immagazzinamento dell’energia elettrica prodotta in eccesso. Se è presente, cambia la tipologia di inverter da installare.
- Cavi e dispositivi di misurazione: a valle del gruppo di conversione dell’energia, si pone il contatore dell’energia elettrica che contabilizza i kWh prodotti dall’impianto.
Attraverso un sistema di cavi e quadri elettrici questa energia è convogliata all’impianto dell’utilizzatore e alla rete pubblica che riceve l’eventuale produzione in esubero.
Quando il sistema di accumulo è assente, è infatti possibile usufruire del servizio di scambio sul posto, una forma di autoconsumo che consente di compensare l’energia elettrica prodotta e immessa in rete nel momento in cui la produzione dei pannelli eccede i consumi domestici, con quella prelevata e consumata dalla rete nel momento in cui i consumi domestici superano la produzione dei pannelli. In questo caso, interfacciato con la rete, ci sarà sempre un contatore bidirezionale capace di registrare l’energia assorbita dalla rete pubblica e quella ceduta alla rete stessa, mediante questo tipo di servizio.
Nel pratico, tutta l’energia che non viene utilizzata dai proprietari dell’impianto può essere venduta, ottenendo così vantaggi economici immediati in termini di costi della bolletta.
Lo scambio sul posto e i conguagli economici sono gestiti da GSE S.p.a. (Gestore Servizi Energetici), una società controllata dal Ministero dell’Economia e delle Finanze e attiva nella promozione e incentivazione dell’energia rinnovabile in Italia.
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