L'energia solare è il futuro e i pannelli fotovoltaici sono il mezzo chiave per la transizione energetica. Ma cosa sono i pannelli fotovoltaici, come funzionano e quanto costano? E soprattutto, possono aiutarti a risparmiare sulle bollette? Se vuoi scoprire le risposte a queste e ad altre domande, continua a leggere questo articolo.
Cosa sono i pannelli fotovoltaici?
Un pannello fotovoltaico è un insieme di celle solare che sfruttano l’irraggiamento solare per convertirlo in energia. Un impianto fotovoltaico è costituito da una serie di pannelli al fine di coprire il fabbisogno energetico dell’immobile.
Ancora oggi, molte persone sono confuse sulla differenza tra i pannelli fotovoltaici e i pannelli solari termici. È importante sapere che, sebbene entrambi utilizzino il sole per raggiungere il loro obbiettivo, sono tecnologicamente e funzionalmente differenti. In sintesi:
- I pannelli fotovoltaici sfruttano l’irraggiamento solare per convertirlo in elettricità
- I pannelli solari termici utilizzano il calore generato dal sole per riscaldare l'acqua da usare in casa.
È importante conoscere queste differenze per scegliere la soluzione energetica più adatta alle proprie esigenze.
Qual è la struttura di un pannello fotovoltaico?
Un modulo fotovoltaico è costituito da diversi strati di materiali, ognuno dei quali svolge una funzione specifica per garantire il corretto funzionamento del pannello solare. Partendo dalla parte superiore del modulo, i quattro strati principali sono:
- Primo strato: Il vetro frontale serve per proteggere le celle dagli sbalzi di temperatura e da altre influenze esterne, come grandine o rami che potrebbero cadere su un pannello solare. Normalmente, il vetro ha uno spessore di pochi millimetri (4mm)
- Secondo strato: Uno strato di plastica in etilene vinil acetato (EVA) o resina fusa viene applicato per rendere il pannello solare impermeabile e proteggerlo dall'umidità
- Terzo strato: A questo punto si trovano le celle solari. Le celle, solitamente realizzate in silicio cristallino, convertono l'energia solare in elettricità utilizzabile, e formano la batteria fotovoltaica del pannello
- Quarto strato: Uno strato di plastica in etilene vinilacetato (EVA) o resina fusa viene nuovamente applicato sotto le celle solari per garantire la protezione dall'acqua in entrambe le direzioni.
Gli strati sono tenuti insieme da un telaio in alluminio. Questo è ottimizzato per facilitare l’installazione del modulo sul tetto e garantirne la stabilità strutturale.
Come funzionano i pannelli fotovoltaici?
Un pannello fotovoltaico è composto da molteplici celle in grado di produrre energia elettrica non appena colpite dalla luce solare. Un impianto fotovoltaico genera una quantità di energia corrispondente alla somma della produzione dei singoli pannelli. Ad esempio, se si utilizzano 10 pannelli da 600 watt ciascuno, l'intero impianto avrà una potenza nominale di 6 kW (o 6 kWp).
La corrente prodotta dai pannelli fotovoltaici è inizialmente continua e non utilizzabile in un’abitazione, ma grazie all'utilizzo di un inverter, viene convertita in corrente alternata a 220 o 380 volt.
Quali tipi di pannelli solari esistono?
I diversi tipi di pannelli fotovoltaici si differenziano principalmente per il materiale che costituisce le celle solari.
Le celle solari monocristalline e policristalline sono tra le celle solari più popolari e più utilizzate. Inoltre, esistono pannelli a film sottile e CIGS. Quest’ultimi sono meno comuni nell'installazione di impianti fotovoltaici privati. La tabella seguente elenca tutti i vantaggi e gli svantaggi delle diverse tipologie di pannelli:
MonocristallinoPolicristallinoFilm sottileCIGSVantaggi+alta efficienza (circa 21%)+efficienza media (circa 16%)+peso ridotto+efficienza media (circa 17%)+requisiti di superficie ridotti+basso costo di produzione+basso costo di produzione+peso ridottoSvantaggi-alto costo di produzione-bisogno medio di superficie-bassa efficienza (circa 7%) e l'elevato bisogno di superficie-alto costo di produzione
Quanto costa un pannello solare?
I prezzi dei pannelli fotovoltaici dipendono dalla loro tipologia, grandezza e rendimento. In media i prezzi partono dai 120€ fino ad arrivare a 340€ ognuno, iva esclusa. Generalmente, il fattore chiave che impatta il prezzo è l’efficienza. Maggiore è l'efficienza, maggiore saranno i prezzi. Non a caso, i pannelli fotovoltaici monocristalli sono i più efficienti e anche i più costosi.
Tipo di pannello solarePrezzo per pannello solareModuli monocristallini200 - 340 €Moduli policristallini150 - 250 €Moduli a film sottile120 - 220 €
Il rendimento di un pannello ha anche un ruolo chiave anche sulla quantità di superficie del tetto necessaria per generare il quantitativo di energia richiesto. In questo caso le due variabili hanno una correlazione negativa. Infatti, maggiore è l’efficienza, minore sarà lo spazio richiesto dall’impianto.
Il costo dei pannelli fotovoltaici costituisce solo una parte della spesa totale per ottenere un impianto fotovoltaico. Infatti, all'investimento totale è necessario aggiungere altre voci di costo. Le più importanti sono:
- Inverter
- Cavi dei contatori
- Strutture di supporto
- Manodopera specializzata
Se si desidera calcolare i costi totali sulla base della potenza nominale desiderata, è possibile calcolare un valore compreso tra 1.100 e 1.300 € per kWp.
Cosa considerare quando si acquista un pannello solare?
Sono molteplici i punti da considerare nel processo decisionale, i più importanti sono:
Di quanti pannelli solari avete bisogno?
Un impianto fotovoltaico medio in Italia è compreso tra 4 e 10 kWp per una casa unifamiliare. La potenza nominale del sistema è determinata dai seguenti fattori:
- Il consumo di elettricità: È il dato guida per capire il fabbisogno energetico che l’impianto dev’essere in grado di coprire.
- La percentuale del consumo di elettricità che deve essere coperta dall'impianto fotovoltaico: In generale, un kWp copre un massimo di circa 1000 kWh all'anno. Di norma, è meglio installare un sistema la cui potenza massima produce una quantità di elettricità significativamente superiore al consumo di elettricità. Di conseguenza, se il tuo consumo annuo è di 3000 kWh, il tuo impianto fotovoltaico deve avere una potenza di almeno 3,5 kWp o 4 kWp. Considerando che ogni per realizzare un kWp sono necessari 6 mq, un totale di 21 - 24 mq di superficie del tetto saranno richiesti per installare l’impianto.
- Connessione dell’impianto: Un sistema fotovoltaico indipendente (off-grid) richiede una maggiore produzione di energia per poter coprire il fabbisogno elettrico in modo completamente autonomo, senza dipendere da fonti esterne. Invece, con un impianto fotovoltaico collegato alla rete pubblica è possibile ricevere energia esterna nel caso in cui quella prodotta dal sistema non copra completamente il consumo domestico.
- Le condizioni meteorologiche e di luce: condizioni climatiche non favorevoli, cattivo orientamento o una scarsa inclinazione influenzano il quantitativo di energia che un pannello è in grado di produrre.
Quanto spazio hai a disposizione?
La dimensione del tetto è uno dei fattori che limitano la realizzazione di un impianto fotovoltaico. Per ottenere la potenza desiderata, è importante scegliere la tipologia di celle solari più adatta alla superficie disponibile. Se disponi di una superficie del tetto sufficientemente ampia, è possibile utilizzare i moduli solari policristallini che sono più economici ma meno efficienti - richiedono circa 6-7mq di superficie per kWp. Se invece si ha meno spazio a disposizione, sarà necessario optare per i moduli monocristallini, che sono più costosi ma anche più efficienti, richiedono solo 5-6mq di tetto per kWp.
Quali sono altri fattori che influenzano i pannelli fotovoltaici?
Fattori come l'orientamento, l'ombra, il clima e la struttura del tetto possono influire sulla decisione di quale pannello fotovoltaico scegliere.
Se il tetto è realizzato con materiali come legno, ardesia o lamiera, di solito non è possibile montare i moduli fotovoltaici. Inoltre, se il tetto non può sostenere un peso elevato per motivi di stabilità, dovrai optare per un impianto fotovoltaico con moduli a film sottile, che sono molto leggeri.
Infine, se il tuo tetto non è esposto a sud o se presenta delle zone d'ombra, sarà necessario installare più moduli per generare la quantità di elettricità desiderata.
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Come mantenere i pannelli fotovoltaici?
Per assicurare un corretto funzionamento dei pannelli fotovoltaici, è fondamentale eseguire interventi di manutenzione periodica. Ecco alcuni consigli utili:
- Monitora regolarmente il corretto funzionamento dell'impianto
- Eseguire una manutenzione ordinaria per evitare accumulo di sporcizia e polvere sui pannelli
- Verificare periodicamente la presenza di eventuali danni sulla superficie dei pannelli, come graffi o crepe
- Richiedere una consulenza tecnica almeno una volta all'anno per assicurarsi che l'impianto sia sempre efficiente
- Controllare i certificati di garanzia dell'impianto per assicurarsi di essere tutelati in caso di eventuali problemi
Queste sono piccole, ma fondamentali, azioni che possono aiutarti a garantire che il tuoi impianto fotovoltaico funzioni correttamente e produca energia in modo efficiente per molti anni a venire.
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