1) Quanti tipi di pannello solare esistono ? Ne esistono di due tipi: i pannelli solari termici e i pannelli solari fotovoltaici. I primi trasformano l' energia solare in energia termica e vengono pertanto utilizzati per produrre acqua calda per il bagno, la lavastoviglie e la lavatrice, ma anche per il riscaldamento. I secondi, invece, trasformano energia solare in energia elettrica e quindi hanno uno spettro di applicazioni più ampio: illuminazione, alimentazione di elettrodomestici, riscaldamento. 2) Come funziona un impianto solare termico ? Un impianto solare termico è formato da uno o più pannelli installati sul tetto dell' edificio. Ciascuno di questi pannelli, chiamati anche collettori, è costituito da una superficie captante nera che assorbe il calore solare, a cui viene accoppiato un fascio di tubi in cui circola il fluido che trasporta il calore all' abitazione. Per non disperdere calore, questi componenti sono racchiusi in una struttura a vaschetta contenente materiale isolante e ricoperta da una superficie trasparente come il vetro, il plexiglas o il policarbonato in modo da creare un piccolo effetto serra. Esistono quattro diversi tipi di pannello solare termico: i pannelli solari scoperti, formati da tubi in plastica nera, che servono principalmente per riscaldare piscine scoperte o acqua per docce nei campeggi; i pannelli solari vetrati non selettivi, per impianti a utilizzo annuale; i pannelli solari vetrati selettivi alla radiazione infrarossa, che hanno una maggior resa rispetto ai non selettivi; i pannelli solari sottovuoto, che hanno piccolissime dispersioni di calore e quindi la miglior resa. 3) Come funziona un impianto solare fotovoltaico ? L' elemento fondamentale del pannello solare fotovoltaico è la cella fotovoltaica: un dispositivo a semiconduttore che, se esposto alla radiazione solare, si comporta come un generatore di corrente. Un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli (costituiti ciascuno da più celle fotovoltaiche) posizionati sul tetto dell' edificio e da un "inverter": una apparecchiatura elettronica che trasforma la corrente continua generata dalle celle fotovoltaiche in corrente alternata a 220 volt, cioè nella tensione di rete. Esistono tre diversi moduli fotovoltaici: i pannelli fotovoltaici in silicio amorfo; i pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino; i pannelli fotovoltaici in silicio policristallino. I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo sono i più economici ma hanno un rendimento abbastanza basso, che varia dal 6 al 10 per cento circa. Questo significa che solo il 6-10 per cento dell'energia solare che arriva sul pannello viene trasformata in energia elettrica. Inoltre, va aggiunto che questo rendimento cala ancora del 20 per cento nei primi due mesi di vita dell' impianto per poi rimanere stabile. I pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino e policristallino hanno rendimenti all' incirca doppi: rispettivamente del 13-17 per cento e del 12-14 per cento. La conseguenza è che per produrre la stessa quantità di energia dei moduli in silicio amorfo, i pannelli in silicio mono policristallino necessitano di una copertura del tetto del 50 per cento inferiore. Da un punto di vista ambientale, tuttavia, il prodotto migliore risulta essere il pannello in silicio amorfo in quanto riesce a restituire l' energia usata per produrlo in soli 2-3 anni, e riesce a generarne fino a 10-12 volte in più nel corso della sua vita. I moduli mono policristallini invece, impiegano da 3 a 6 anni a restituire l' energia di produzione e nell'arco della loro vita ne producono da 4 a 8 volte in più. 4) Sono più vantaggiosi i pannelli solari termici o i fotovoltaici? I due tipi di pannello rispondono a esigenze molto diverse e pertanto risulta difficile fare un confronto. Va tuttavia messo in evidenza che nelle applicazioni in cui sia richiesto solo il riscaldamento dell' acqua, i pannelli solari termici risultano essere decisamente più vantaggiosi rispetto a quelli fotovoltaici, perché risultano dalle 3 alle 5 volte meno costosi e hanno un rendimento superiore. Per esempio si consideri che un impianto solare termico medio costa dai 1500 ai 3000 euro e può produrre dai 1500 ai 3500 kilowattora all' anno. Per un equivalente impianto a pannelli fotovoltaici si spendono invece dai 7000 a 10mila euro e si ricavano da 1000 a 2000 kilowattora all' anno. 5) Come si utilizzano i pannelli solari fotovoltaici ? Nel caso di abitazioni isolate, l' energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici può essere immessa direttamente nell' impianto elettrico o immagazzinata mediante accumulatori. In città i pannelli fotovoltaici possono essere installati sia sui tetti delle abitazioni monofamiliari sia sui tetti degli edifici condominiali. In questo caso però la decisione dell' installazione deve essere approvata dalla maggioranza delle quote millesimali dei condomini. In entrambe le ipotesi, tuttavia, l' energia elettrica prodotta dall' impianto fotovoltaico non viene utilizzata all' interno dell' abitazione, ma viene immessa nella rete elettrica locale. L' Azienda Elettrica installa nell' abitazione un secondo contatore che conteggia esclusivamente l' energia prodotta dai pannelli fotovoltaici. Questa energia viene scalata da quella consumata e si paga all' Azienda Elettrica solo la differenza fra le due. Non è però possibile vendere energia elettrica all' azienda produttrice. Pertanto, se si produce più energia di quanta se ne consumi, tale eccesso non verrà in alcun modo pagato ma sarà conteggiato dall' Azienda Elettrica nell' anno successivo. Occorre allora dimensionare sempre l' impianto a moduli fotovoltaici in modo tale che l' energia prodotta risulti inferiore ai consumi. 6) Quanto costa installare un impianto ? Gli impianti vengono classificati sulla base della potenza prodotta in condizioni di irraggiamento ideale. Un impianto base da 1200 watt di picco (la potenza che si ottiene quando l' irraggiamento solare è massimo) è in grado di produrre dai 1300 ai 1500 kilowattora all' anno se installato nell' Italia del Nord, mentre se installato in meridione, dove c' è un maggior irraggiamento solare, può produrre fino a 2000 kilowattora all' anno. Tale impianto viene a costare circa 6500 euro, inclusi l' Iva, il trasporto e l' installazione. Il costo cresce ovviamente per impianti con potenze di picco superiori. Un impianto da 2000 watt di picco, per esempio costa circa 9000 euro tutto incluso. Si può però detrarre dall' Irpef fino al 36 per cento dell' importo complessivo pagato. Inoltre, sono ancora in vigore in alcune zone incentivi e finanziamenti regionali o statali. Nel caso del programma nazionale "10mila tetti fotovoltaici", ancora attivo in alcune regioni, è per esempio possibile accedere a contributi regionali a fondo perduto fino al 75 per cento del costo dell' impianto. Per informazioni, si può andare nel sito www.tettifotovoltaici.org 7) Come dimensionare l'impianto fotovoltaico ? Il dimensionamento dell'impianto a pannelli fotovoltaici viene eseguito sulla base del bilancio fra l' energia solare incidente sui pannelli, e da essi convertita in energia elettrica, e i consumi dell' abitazione. Occorre innanzitutto stimare il fabbisogno energetico giornaliero (Ec), espresso in wattora consumati al giorno. Questo conto è semplice: è sufficiente controllare le bollette elettriche dell' ultimo anno e dividere il numero di scatti annui (ogni scatto equivale a 1 kilowattora consumato) per 365. Poiché, per quanto appena detto, l' energia media giornaliera prodotta dall' impianto fotovoltaico (Ep), espressa in wattora prodotti al giorno, deve essere circa il 20 per cento inferiore ai consumi dell' abitazione, si pone: Ep uguale 0,8 x Ec Il valore dell' energia media giornaliera prodotta dall' impianto fotovoltaico Ep è data dall' espressione: Ep uguale Ri x S x Es Dove Ri rappresenta il rendimento globale dell' impianto, da non confondersi con il rendimento dei soli pannelli solari. Viene stimato che questo rendimento sia compreso fra il 5 e il 7 per cento a seconda che si usino moduli in silicio policristallino o monocristallino. S indica la superficie totale, misurata in metri quadri, ricoperta dai pannelli. Es rappresenta l' energia solare media irraggiata giornalmente, espressa in wattora al metro quadro al giorno. Si può ipotizzare che il valore di Es sia compreso fra 3500 e 4000 nel Nord Italia, fra 5000 e 6000 nel Centro Italia e fra 6000 e 7000 al Sud. Dall' espressione di Ep si può ricavare la superficie occupata dai pannelli fotovoltaici: S uguale Ep/(Ri x Es) uguale uguale 0,8 x Ec /(Ri x Es) Completato il calcolo di S è possibile determinare la potenza di picco Pp fornita dall' impianto: Pp uguale Rp x S x Is Dove Rp è il rendimento di conversione dei pannelli fotovoltaici (rispettivamente del 13 17 per cento e del 12 14 per cento per i moduli in silicio monocristallino e policristallino) e Is è l' irraggiamento solare (che alle nostre latitudini vale circa 1 kilowattora al metro quadro). Per esempio, si consideri una abitazione nell' Italia centrale con un consumo medio giornaliero di 3,5 kilowattora. Seguendo il procedimento di calcolo illustrato si ricava che utilizzando dei pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino occorre occupare con i pannelli una superficie di 7,3 metri quadrati ottenendo una potenza di picco dell' impianto di 1 kilowatt. 8) Quanto si risparmia con il fotovoltaico ? I consumi energetici di una famiglia possono essere suddivisi in: Produzione di acqua calda a scopo sanitario; Riscaldamento; Energia elettrica per illuminazione ed elettrodomestici. I consumi di energia elettrica e quelli relativi alla produzione di acqua calda dipendono dal numero dei componenti della famiglia (per una famiglia di quattro persone si stima un consumo medio di 8000 kilowattora/anno), mentre i consumi per il riscaldamento dipendono dalla superficie dell' appartamento e in gran parte dalla zona in cui questo è situato. Per riscaldare un appartamento di 100 mq occorrono mediamente 7 8000 kilowattora all' anno al Nord e solo 3 4000 kilowattora all' anno al Sud. Pensare di produrre tutta l' energia necessaria all' abitazione solo col fotovoltaico non è conveniente, in quanto il costo dell' impianto risulterebbe essere così elevato da non essere recuperabile con i risparmi realizzati nell' arco dell' intera vita dell' impianto di circa 30 anni. Conviene invece utilizzare il fotovoltaico solo per la produzione dell' energia elettrica. Un treno per l'ambiente: Parte il 7 febbraio la 16ma edizione del Treno verde, promosso da Legambiente. Sarà caratterizzata da centinaia di dibattiti e oltre 80mila analisi della qualità dell' aria e del rumore. Quest' anno ospiterà la casa ecologica: uno spazio abitativo all' interno del quale verranno presentati oggetti da installare a casa propria, come il doppio scarico a basso consumo dei wc, che non incideranno sulla nostra comodità. Ma che ci faranno risparmiare e daranno un contributo all' ambiente. A bordo del Treno si parlerà anche di futuro e di fonti di energia rinnovabili, dal solare all' eolico, non inquinanti e inesauribili. Per informazioni: www.legambiente.it