Che differenza c'è tra collettori solari e pannelli fotovoltaici?
Gli impianti fotovoltaici e i sistemi solari termici non si differenziano solo nell’aspetto ma anche per finalità di utilizzo, materiali e principio di funzionamento. Ecco le principali differenze tra le due tecnologie.
Quando si parla di energia solare, troppo spesso si tende a confondere collettori solari e pannelli fotovoltaici. Sebbene siano entrambi dispositivi in grado di catturare i raggi del sole e trasformarli in energia pulita e rinnovabile, in realtà presentano caratteristiche, principi di funzionamento e finalità diverse tra loro.
Ecco come distinguerli e in cosa si differenziano.
Funzione e finalità di utilizzo dei pannelli solari
La prima sostanziale differenza tra fotovoltaico e solare termico risiede nella funzione assolta dai due tipi di pannelli e nella finalità di utilizzo. Mentre i pannelli fotovoltaici trasformano l’energia solare in energia elettrica, i collettori solari la convertono in energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria e/o per integrazione al riscaldamento domestico.
Aspetto e materiali
Un collettore solare termico può essere facilmente distinto da un pannello fotovoltaico anche solo dall’aspetto. Il pannello fotovoltaico presenta una superficie piana, generalmente realizzata in silicio e composta da tante piccole celle di forma quadrata. Invece, un pannello solare termico solitamente si presenta come un’unica lastra assorbente in rame e/o alluminio (in tal caso si parla di collettori solari piani) oppure come una serie di tubi in vetro rivestiti internamente con un assorbitore e nei quali passa il fluido termovettore (in tal caso si parla di collettore a tubi sottovuoto).
Per la differenza di materiali e composizione, i pannelli fotovoltaici risultano meno pesanti di quelli solari termici; tuttavia, necessitano di una superficie molto più estesa per poter soddisfare il fabbisogno energetico di un’abitazione standard.
Componenti di un impianto solare
Uno dei principali elementi per distinguere un impianto fotovoltaico da un impianto solare termico è la presenza, per quest’ultimo, di un serbatoio d’accumulo dell’acqua (sanitaria o tecnica). L’energia catturata dai collettori solari, infatti, viene usata per riscaldare l’acqua contenuta nel bollitore solare, che successivamente viene distribuita alle utenze dell’abitazione. L’impianto fotovoltaico, invece, prevede generalmente i pannelli solari, un inverter e, occasionalmente, delle batterie di accumulo.
Funzionamento
Altra sostanziale differenza tra pannelli solari termici e pannelli fotovoltaici riguarda il funzionamento dell’impianto. In un impianto fotovoltaico, i fotoni dei raggi del sole interagiscono con gli atomi di silicio di cui è composto il pannello, originando un flusso elettrico a corrente continua che viene veicolato verso l’inverter. Qui viene trasformata in corrente alternata che viene poi utilizzata per il fabbisogno elettrico dell’abitazione.
Il principio di funzionamento dei pannelli solari termici, invece, prevede che l’energia termica del sole catturata dai collettori venga utilizzata per riscaldare l’acqua contenuta nel bollitore. Da qui viene distribuita alle utenze domestiche per la produzione di acqua calda sanitaria e/o come supporto all’impianto di riscaldamento.
Modalità di installazione
Rispetto ai pannelli fotovoltaici, i collettori solari assicurano maggiore flessibilità nell’installazione grazie alla disponibilità di diversi kit di montaggio pensati per semplificarne la posa.
Inoltre, in termini di dimensionamento dell’impianto, i pannelli solari termici richiedono minor spazio rispetto a quelli fotovoltaici: mentre anche un solo collettore solare da 2,5 mq può essere sufficiente per la produzione di acqua calda di un’abitazione standard, per ottenere le stesse prestazioni in termini di energia elettrica occorrerebbero almeno dai 9 ai 10 mq di pannelli fotovoltaici. Ad ogni modo, per entrambe le tipologie di impianto, in fase di progettazione è fondamentale valutare attentamente orientamento e inclinazione.
Costi e vantaggi dei pannelli solari
Quanto ai costi, l’investimento iniziale per l’installazione di collettori solari risulta più basso rispetto a quello per i pannelli fotovoltaici. Tuttavia, entrambe le tecnologie consentono di beneficiare delle agevolazioni e degli incentivi previsti da Ecobonus e Conto Termico, in quanto sfruttano una fonte di energia rinnovabile per la produzione di elettricità (fotovoltaico) o di acqua calda sanitaria (solare termico), con un conseguente risparmio sui consumi energetici.
Seppure con finalità diverse, impianti fotovoltaici e sistemi solari termici assicurano il vantaggio di un’energia pulita, che non richiede l'impiego di combustibili fossili e non genera emissioni inquinanti. Nel caso del solare termico, un impianto è in grado di coprire anche fino al 70% del fabbisogno di acqua calda sanitaria di un’abitazione.
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Collettori e pannelli solari: le caratteristiche a confronto
La seguente tabella riassume le principali differenze tra i due sistemi, per fare chiarezza e aiutare nella scelta della soluzione più adatta alle proprie esigenze.
| Caratteristiche | Collettori solari termici | Pannelli fotovoltaici |
|---|---|---|
| Funzione principale | Producono energia termica per riscaldare l’acqua sanitaria e/o integrare il riscaldamento domestico | Producono energia elettrica per uso domestico |
| Tipo di energia prodotta | Energia termica | Energia elettrica |
| Aspetto e materiali | Unica lastra assorbente in rame e/o alluminio (collettori solari piani) oppure serie di tubi in vetro rivestiti internamente con un assorbitore (collettore a tubi sottovuoto) |
Superficie piana, generalmente realizzata in silicio e composta da celle di forma quadrata |
| Componenti principali | Collettori solari, bollitore (serbatoio d’accumulo) e stazione solare | Pannelli fotovoltaici, inverter e, occasionalmente, batterie di accumulo |
| Funzionamento | L’energia solare catturata dai collettori viene trasformata in energia termica per riscaldare l’acqua dell’impianto | L’energia solare viene convertita in un flusso elettrico a corrente continua che viene veicolato verso l’inverter |
| Installazione | Maggiore flessibilità di installazione | Installazione maggiormente influenzata da fattori come orientamento e inclinazione |
| Superficie richiesta | Relativamente ridotta: un solo collettore solare da 2,5 mq può essere sufficiente per coprire il fabbisogno dell’abitazione | Maggiore: occorrono almeno 9-10 mq di superficie per assicurare una produzione elettrica significativa |
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