Cos’è l’energia solare e perché conviene?

Per energia solare si intende quella forma di energia emessa dal Sole sotto forma di radiazione solare. L’energia solare è la forma primaria di energia del pianeta, da cui derivano quasi tutte le altre. Fanno eccezione l’energia nucleare, geotermica e l’energia derivata dal moto delle maree. 

Abbiamo visto cos’è e come si utilizza. Ma come viene sfruttata l’energia solare?  L’energia solare si può sfruttare in due modi:

• per riscaldare fluidi tramite energia termica;
• per generare energia elettrica sfruttando l’effetto elettromagnetico.

Negli ultimi anni i progressi tecnologici di impianti termici e fotovoltaici hanno raggiunto livelli notevoli. Anche per questo nei centri abitati sempre più tetti sono dotati di pannelli fotovoltaici e termici. 

Prima di tutto occorre sapere che il sole irraggia una potenza pari a circa 50 milioni di GW. Tuttavia, questa energia non si concentra in alcuni punti, ma è distribuita su tutta la superficie terrestre. La quantità di energia radiante che giunge sulla Terra dal Sole, per unità di tempo e superficie, è pari a 1,4 kW/m².  

Dall’energia solare si ricavano elettricità e calore in tre modi diversi:

1. tramite solare fotovoltaico (in questo caso si sfruttano i pannelli fotovoltaici),
2. tramite solare termico (prevede l’utilizzo di un collettore termico),
3. tramite solare termodinamico (in questo caso lavorano congiuntamente impianto solare termico e pompa di calore).  

Ma come funzionano esattamente queste tecnologie energetiche?  
Vediamolo insieme. 

Il fotovoltaico è il sistema più conosciuto per sfruttare l’energia del sole per ottenere energia elettrica. L’elemento fondamentale di questo sistema è il pannello solare, che assorbe la radiazione solare composta da fotoni solari. I fotoni interagiscono poi con gli elettroni che si trovano negli atomi di silicio, così creando un flusso elettrico in corrente continua. 

Questa corrente viene poi condotta verso l’inverter, il cui compito è quello di trasformare il flusso elettrico continuo in un flusso elettrico a corrente alternata, sfruttabile dalla rete elettrica. 

Un impianto solare termico è in grado di trasformare l'energia rinnovabile solare in energia termica in grado di riscaldare le abitazioni e fornire alle stesse acqua calda sanitaria.  

Questo tipo di impianto è composto da un collettore solare, un serbatoio di accumulo, una centralina di controllo e un generatore di integrazione come potrebbe essere una caldaia a condensazione. 

In un impianto termico, la luce solare raggiunge e scalda l'assorbitore, che trasferisce a sua volta il calore al fluido termovettore, composto di solito da acqua e antigelo. Il fluido termovettore trasferisce poi l'acqua riscaldata al sistema di distribuzione di acqua calda sanitaria e/o all'impianto di riscaldamento ambientale. 

Un sistema solare termico funziona solo mentre è irraggiato, ed è quindi più efficiente di giorno e nei periodi dell’anno più soleggiati, mentre può essere insufficiente d’inverno e dopo il calare del sole. I più moderni sistemi termodinamici, invece, sono stati progettati per superare questa limitazione. Come funzionano? 
Un impianto solare termodinamico si integra con una pompa di calore. L’energia del sole riscalda un apposito fluido refrigerante che emette un gas a sua volta inviato a un compressore. Ne viene aumentata la temperatura e viene poi passato a un condensatore. Il liquido si raffredda di nuovo e cede il suo calore all’acqua che verrà usata per ottenere acqua calda sanitaria e riscaldamento dell’abitazione. Tramite l’accumulo di calore nei serbatoi, insomma, questo tipo di impianto supera i limiti dovuti alla presenza/assenza del sole, all’alternanza giorno/notte e delle stagioni. 

L’energia solare viene sfruttata dagli impianti fotovoltaici. Questa fonte di energia ha il grande vantaggio di essere inesauribile e amica dell’ambiente, non prevedendo nessuna combustione o emissione di CO_². 

Inoltre, rispetto agli altri sistemi che sfruttano le energie rinnovabili, gli impianti ad energia solare hanno la capacità di funzionare tutto l’anno.  

Anche per quanto concerne l’investimento iniziale, i vantaggi non sono pochi: la spesa per l’installazione di un impianto fotovoltaico può essere ammortizzata dal risparmio in bolletta, anche in circa 5/6 anni, in funzione della zona e delle condizioni installative. 

Il ritorno sull’investimento sostenuto in fase iniziale è garantito inoltre dagli sgravi fiscali e dalla cessione del credito previsti dal Bonus Casa, grazie al quale i contribuenti possono beneficiare di una detrazione ai fini IRPEF o di uno sconto immediato del 50% su acquisto e installazione di un nuovo impianto. 

Abbiamo detto che l’energia solare non è costante: durante la notte, infatti, non è presente. Una carenza che però viene superata facilmente utilizzando dei sistemi di accumulo, oppure compensando le ore notturne mediante l’utilizzo di sistemi complementari.  
In ogni caso, per sciogliere ogni dubbio sull’effettiva convenienza di un impianto fotovoltaico e per scoprire quanta energia può produrre il proprio tetto, basta rivolgersi ad aziende competenti e qualificate.