L’energia solare come funziona? Di cosa si tratta e come si crea dai raggi solari? Facciamo chiarezza.
L’energia solare è stata tra le prime fonti alternative arrivate anche come impianti per l’uso domestico, grazie anche ai diversi incentivi e ai vantaggi che questi impianti hanno. Il metodo più noto per sfruttare questa forma di energia è produrre corrente elettrica.
In realtà, l’energia solare può servire per riscaldare l’acqua o l’aria, per raffreddare un ambiente, oppure per creare un sistema di emergenza se non c’è abbastanza corrente elettrica in distribuzione con la Rete nazionale. Quali sono i maccanismi dietro l’energia solare e come funzionano? Facciamo chiarezza.
Energia solare di cosa si tratta
Cos’è l’energia solare per definizione? È l’energia proveniente dal Sole e dalle sue radiazioni. Anche la Natura usa l’energia del Sole per la fotosintesi delle piante, oppure per l’orologio biologico sonno/veglia di alcune specie animali. Per questo si può dire senza smentita che il Sole è la prima forma di energia in assoluto sulla Terra. In media, il Sole è in grado di rilasciare sul nostro Pianeta qualcosa come 1367 W per metro quadro. Questa media cambia da zona a zona, perchè dipende dallo spettro solare e dalle stagioni.
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Come fa il Sole a produrre energia? La stella – perché di questo si tratta, di una stella – si contrae, generando del gas. Questo gas entra in contatto con l’energia nucleare presente all’interno del Sole. Per reazione, una parte della materia si fonde in un atomo, ma nel processo una parte esplode in energia. Questa arriva sulla Terra sotto forma di raggi solari. Dato che questa attività è continua – almeno finché la stella è in vita – la fonte è considerata rinnovabile e inesauribile.
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Cosa rende questa forma di energia così importante anche per produrre corrente elettrica utile per l’Uomo, o meglio, che cosa sfrutta l’energia solare? I pannelli solari sono in grado di catturare questa energia e di sfruttarla attraverso una serie di passaggi. Quali sono?
Come i pannelli solari sfruttano l’energia del Sole
I pannelli solari non sono i soli a catturare questa energia. Infatti, un impianto di base è costituito da 3-4 pannelli, un inverter che trasforma il calore in energia elettrica e una batteria di accumulo. Se l’impianto serve per scaldare l’acqua, allora si incanala il calore in modo che scaldi direttamente. Infine, per raffreddare un ambiente, il procedimento è opposto. In questo caso, l’impianto viene chiamato anche di solar cooling.
Come funziona? All’impianto si aggiungono delle pompe di calore con sali di litio. Questi raffrescano man mano che aumenta il calore sfruttando l’energia raccolta dal pannello fotovoltaico. Il procedimento naturale, se fosse utilizzato su larga scala, eviterebbe i black out estivi legati all’uso massiccio di condizionatori.
Pannelli solari, i tipi a disposizione sul mercato per uso e per materiale
I pannelli solari non sono tutti uguali. Infatti, ce ne sono di tipi diversi, in base al materiale e all’obiettivo da raggiungere in termini di energia prodotta. In più, i pannelli cambiano in base alla tecnologia. In passato si tendeva a usare il silicio monocristallini. Oggi ci sono sul mercato le soluzioni con policristallini e addirittura pieghevoli. Quali sono i pannelli migliori per uso?
- Fotovoltaico. Crea energia solare sfruttando i pannelli solari;
- Termico. Chiamato anche collettore solare, usa i pannelli solari e lo scambiatore di calore per riscaldare l’acqua presente in un serbatoio di accumulo;
- A concentrazione. Attraverso degli specchi parabolici, l’energia solare si concentra in un punto, dove c’è un fluido termovettore per trasportare il calore. In alternativa si usa una caldaia come punto di concentrazione.
Quali sono i materiali più utilizzati per i pannelli solari? Sicuramente il silicio. Questo può essere monocristallino quando è in una sola direzione, oppure policristallino quando l’orientamento è casuale. Tra le novità c’è la perovskite.
Come si genera l’energia solare nell’impianto nel tempo
Per capire come si genera l’energia solare nell’impianto è importante capire la resa dell’impianto stesso. In generale un impianto fotovoltaico hanno un rendimento dai 1000 ai 1500 kWh all’anno. Molto dipende dalla Regione, quindi dall’irraggiamento annuale, ma anche dall’età dell’impianto. Se è vero che l’impianto fotovoltaico produce energia fotovoltaica per almeno 20 anni se ben tenuto, è anche vero che la resa diminuisce nel tempo. Dopo 15 anni, un impianto fotovoltaico perde almeno il 40% di resa rispetto a quando è stato installato.
In più, è sempre importante ricordare che solo il 20% dell’energia accumulata diventa poi corrente elettrica. Sfruttare l’energia solare ha sempre dei vantaggi. Infatti, gli sgravi fiscali e gli incentivi non mancano. Poi c’è il vantaggio immediato di risparmio in bolletta.
