Tutto quello che devi sapere sull’energia solare
Solare fotovoltaico, termico e termodinamico

Fonti rinnovabili 23 ott 2019

L’energia del sole è una fonte rinnovabile fondamentale e preziosissima, disponibile in grandissime quantità e costantemente.
Esistono diversi modi per sfruttare l’energia solare che vengono adottati anche in base alle condizioni geografiche/climatiche dei diversi luoghi della Terra, secondo la convenienza.
Gli scopi per cui l’energia solare viene convogliata e trasformata in energia fruibile sono due: per la produzione di energia elettrica e per la produzione di calore, tramite tre sistemi tecnologici distinti, il solare fotovoltaico, il solare termico ed il solare termodinamico.

Il solare fotovoltaico
Tramite questo processo, l’energia del sole, “catturata” dagli appositi pannelli, viene trasformata in energia elettrica.
I pannelli solari sono composi da celle fotovoltaiche, contenenti materiali, i semiconduttori, tra cui il più conosciuto è il silicio, che sono in grado di trasformare la radiazione solare in corrente elettrica: quando la luce solare colpisce le celle e quindi i semiconduttori, questi rilasciano degli elettroni liberi di muoversi, che vengono incanalati attraverso un dispositivo che permette la produzione di corrente elettrica.

Il solare termico
In questo caso l’energia raccolta attraverso la radiazione solare viene trasformata in calore.
Anche in questo caso ci si serve di pannelli solari, ma il funzionamento è totalmente diverso dai pannelli fotovoltaici.
In questo caso, anzi, è più corretto parlare di collettore solare: il suo scopo non è convertire l’energia solare in qualcos’altro, ma sfruttarla per riscaldare un fluido che sta all’interno delle sue tubazioni.
Il collettore è composto da un radiatore/assorbitore in materiale dalla buona conducibilità termica, tipo il rame, che è in grado di assorbire il calore dei raggi solari e trasferirlo al serbatoio di fluido.
In parole povere: con l’energia solare si scalda l’acqua per abitazioni, uffici, luoghi pubblici, ecc.

Ecco una fondamentale differenza fra solare fotovoltaico e solare termico: nel fotovoltaico, ovviamente se l’impianto è installato seguendo tutte le indicazioni riguardanti posizionamento, inclinazione e orientamento, le condizioni climatiche influiscono solo in minima parte sul suo rendimento. Ovvero: se il cielo è nuvoloso e generalmente in inverno, il pannello fotovoltaico continua a lavorare; il suo rendimento potrà essere minore ma non si interrompe, perché alla base del suo funzionamento c’è il fatto che l’energia che trae dal sole proviene dalla sua luce, le cui particelle viaggiano sempre, in ogni condizione atmosferica, anche in caso di brutto tempo – non ci si deve confondere con l’idea dei raggi del sole in un cielo sereno.
Con il solare termico, invece, le condizioni climatiche sono influenti sulla sua operatività. Sempre premesso che l’impianto sia installato perfettamente, un collettore solare lavora accumulando il calore rilasciato dall’energia emessa dal sole, quindi nei momenti in cui questo calore ha difficoltà a raggiungere il collettore – attraverso le nuvole o in inverno per la scarsa incidenza dei raggi solari – l’impianto solare termico avrà un rendimento bassissimo se non nullo.
Ma noi in Italia siamo avvantaggiati da questo punto di vista: la nostra posizione geografica, la conformazione del nostro Paese ed il clima, favoriscono molto l’uso di queste tecnologie per lo sfruttamento dell’energia solare.
Il solare fotovoltaico dà ottimi rendimenti tutto l’anno, con ovvi picchi in alcuni momenti e cali in altri, ma tutto sommato più che accettabili.
Per quanto riguarda il solare termico possiamo dire che i momenti dell’anno in cui un impianto non riesce a lavorare sono davvero pochi; durante tutti gli altri, un pannello solare termico è in grado di fornire acqua calda senza mai dover utilizzare sistemi di produzione tradizionali, con ingenti risparmi di carattere economico e senza minimamente influire sull’ambiente.

Il solare termodinamico
Questo genere di impianti viene definito “a concentrazione”: i raggi solari vengono appunto concentrati, attraverso un sistema di specchi, verso un unico punto in cui serviranno per riscaldare l’acqua presente nelle tubazioni dell’impianto. L’energia accumulata dal fluido viene poi utilizzata per azionare delle turbine a vapore per la produzione di energia elettrica.
Questa è una via di mezzo fra i due precedenti sistemi: si sfrutta il calore generato dall’energia solare per la produzione di energia elettrica. In questo caso, per ovviare alle difficoltà relative alle situazioni climatiche e meteorologiche, si fa riscorso all’uso di specchi che convogliano e potenziano l’energia solare.

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