Nell’edilizia residenziale grande rilievo assumono gli impianti che sfruttano la radiazione solare, che si distinguono in due categorie:

• Gli impianti solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria
• Gli impianti solari fotovoltaici per la produzione di energia elettrica

Impianti solari termici

Gli impianti solari termici sfruttano l’energia gratuita fornita dal sole per produrre calore, e in particolare acqua calda, che può essere utilizzata per usi sanitari o come integrazione per l’impianto di riscaldamento. I pannelli solari sfruttano la radiazione solare per riscaldare l’acqua contenuta al loro interno. L’acqua viene quindi immessa, attraverso una pompa di circolazione, nell’accumulo di acqua calda sanitaria (boiler) a cui cede calore tramite uno scambiatore.

I pannelli solari termici possono essere di diverso tipo e si distinguono in:

• Collettori piani
• Collettori sottovuoto
• Collettori a tappeto di assorbimento

Impianti solari fotovoltaici

Gli impianti solari fotovoltaici sfruttano l’energia gratuita fornita dal sole per produrre energia elettrica, che può essere utilizzata oltre che per gli usi quotidiani (alimentazione elettrodomestici, illuminazione ecc…) anche per l’alimentazione di generatori elettrici per la climatizzazione (ad es. pompe di calore) riducendo notevolmente i fabbisogni di un edificio.

I pannelli trasformano i fotoni provenienti dal sole in corrente continua, che per essere utilizzata nelle abitazioni ha bisogno di essere trasformata attraverso un inverter, in corrente alternata.

I pannelli solari fotovoltaici sono costituiti da celle che, colpite dalla radiazione solare, sono in grado di trasformare l’energia solare in energia elettrica.

Quando si parla di rendimento di un pannello fotovoltaico si intende la percentuale di radiazione solare che il pannello riesce a convertire in energia elettrica in condizioni standard, e varia in base alla tipologia di pannello. In genere le rese di un pannello fotovoltaico sono comprese in un range del 5-18%.

Esistono sul mercato diversi tipi di moduli fotovoltaici per rispondere alle diverse necessità:

• Pannelli in silicio monocristallino, si distinguono per il colore blu intenso, quasi nero. Sono generalmente più efficienti e hanno bisogno di una superficie minore rispetto ai moduli policristallini e ai moduli a film sottile per produrre lo stesso quantitativo di energia. Sono generalmente più costosi delle altre tipologie di pannello, in quanto prodotti con materie prime molto pure.

• Pannelli in silicio policristallino, sono ad oggi i più diffusi per il buon rapporto qualità-prezzo. Hanno una resa leggermente inferiori rispetto ai monocristallini, ma rappresentano comunque un buon compromesso tra costi, superficie occupata, rendimento produttivo ed efficienza.

• I moduli a film sottile, sono, tra tutti quelli con efficienza minore, cioè un minore rapporto tra produzione e superficie. Hanno il vantaggio di essere economici e versatili. Le lastre di pochi millimetri di spessore hanno un buon livello di flessibilità e sono perciò adatti a strutture architettoniche di diverse forme.

L’elettricità prodotta da un impianto fotovoltaico può essere utilizzata in diversi modi:

• L’autoconsumo è in assoluto la strada più conveniente: l’energia prodotta è consumata direttamente dall’utente con un guadagno del 100% del costo delkWh;

• Lo scambio sul posto: qualora non sia possibile auto consumare l’energia prodotta dall’impianto fotovoltaico, questa può essere ceduta in rete, ottenendo in cambio un contributo si si sottoscrive con il GSE la convenzione di scambio sul posto. (in questo modo si recupera solo circa il 60% del costo dei kWh);

• L’accumulo: l’energia prodotta viene convogliata in un sistema di batterie che consente di accumulare il surplus di energia prodotta dal sole e di sfruttarla durante tutto l’arco della giornata. Un sistema di accumulo è composto principalmente da due dispositivi: un pacco batterie e un inverter.