Impianto solare termico o fotovoltaico? Differenze, costi e quale scegliere

L'obiettivo di riduzione delle emissioni di CO2 spinge i governi a incentivare l'adozione di fonti rinnovabili domestiche, rendendo l'energia solare la soluzione più accessibile per gli edifici residenziali. Ma di fronte a questa scelta, sorge la domanda cruciale: quali sono le differenze tra impianto solare fotovoltaico e solare termico? E quale conviene davvero per la tua casa?

Sia gli impianti fotovoltaici che i sistemi solari termici assorbono l'energia dal sole, ma lo fanno in modi totalmente diversi. I collettori solari termici catturano il calore per riscaldare l'acqua (energia termica), mentre i moduli fotovoltaici convertono la luce (i fotoni) direttamente in elettricità (corrente continua che poi viene trasformata in corrente alternata per l'uso domestico).

Entrambe le soluzioni migliorano il comfort di casa, ma la scelta dipende dalle tue necessità principali. Se l'obiettivo è limitato alla produzione di Acqua Calda Sanitaria (ACS) e al supporto del riscaldamento, l'energia solare termica è sufficiente. Se invece vuoi anche alimentare elettrodomestici, luci e sistemi di ricarica, un impianto solare fotovoltaico è la scelta più adatta.

L'energia solare è l'energia trasmessa sulla Terra direttamente dal Sole sotto forma di radiazione. Oltre a essere la fonte energetica primaria per la vita sul nostro pianeta, rappresenta la risorsa più rilevante tra le energie rinnovabili, poiché consideriamo la luce e il calore del sole come una riserva inesauribile. Questa risorsa, priva di impatto ambientale, è essenziale per diverse applicazioni domestiche, come la fornitura di acqua calda, il riscaldamento degli ambienti nella stagione fredda, l'illuminazione e l'alimentazione degli elettrodomestici.

Quando si pensa all’energia solare, la maggior parte delle persone immagina pannelli solari installati sul tetto in grado di produrre elettricità per la casa.

Questi pannelli sono infatti parte di un impianto solare fotovoltaico (PV). Esposti alla luce del sole, i semiconduttori al silicio presenti nei moduli vengono colpiti da un flusso di fotoni, generando in questo modo corrente continua (DC). Un componente essenziale, chiamato inverter, provvede poi a convertire questa energia in corrente alternata (AC), rendendola finalmente utilizzabile in tutti gli ambienti domestici.

La tecnologia moderna ha introdotto inoltre la possibilità di utilizzare un accumulatore a batteria per immagazzinare l’energia solare in eccesso prodotta durante il giorno per utilizzarla in un secondo momento. Tra le soluzioni leader per l'accumulo c'è PowerOcean di EcoFlow, una batteria solare ideale per una prima installazione, disponibile in moduli da soli 5 kW ed espandibile fino a 45 kW.

Questo accumulatore fotovoltaico è compatibile con i sistemi solari esistenti e offre funzioni intelligenti che permettono ai proprietari di monitorare l'apporto solare, il consumo e lo stato della batteria tramite un’app. Per chi possiede già un impianto, è inoltre disponibile PowerOcean DC Fit di EcoFlow, un sistema di accumulo a batteria in modalità retrofit, che si collega direttamente ai pannelli solari esistenti senza richiedere l'installazione di un inverter supplementare.

Al posto dei moduli fotovoltaici, un sistema solare termico utilizza dei collettori specializzati che hanno il compito di assorbire il calore del sole. Questi collettori sono solitamente di colore nero, in quanto riflettono meno calore e ne assorbono la maggior parte. Il calore assorbito viene trasferito a un serbatoio di accumulo contenente acqua, aumentandone in modo naturale la temperatura.

L’acqua calda prodotta dai pannelli solari termici viene normalmente utilizzata per riscaldare l’acqua dei rubinetti, delle docce, delle piscine e persino per alimentare sistemi di riscaldamento supplementari in casa attraverso l’uso di sistemi a pavimento o radiatori.

I collettori solari termici dimostrano un'efficienza di conversione termica superiore, raggiungendo un valore del 60-80% nello sfruttamento della radiazione solare. Si tratta di un dato molto elevato se confrontato con l'efficienza dei moduli fotovoltaici, che convertono la luce solare in energia elettrica solo in un intervallo compreso tra il 15% e il 25%.

Il motivo principale di questa differenza è che i sistemi a energia solare termica hanno un funzionamento più semplice rispetto alla complessità dei sistemi fotovoltaici. Grazie a questa caratteristica, i sistemi solari termici hanno anche il vantaggio di richiedere meno spazio sul tetto.

D’altra parte, ci sono diversi fattori che influiscono sull’efficienza dei pannelli fotovoltaici che, producendo elettricità, trovano molti più impieghi nella vita quotidiana rispetto al calore prodotto dai collettori solari termici.

Entrambi i sistemi offrono numerosi benefici domestici. La scelta finale, tuttavia, si riduce a un'unica decisione fondamentale: la tua casa necessita principalmente di elettricità o di acqua calda? Un impianto fotovoltaico è una fonte di energia gratuita che offre la massima versatilità, consentendo di alimentare una vasta gamma di dispositivi in qualsiasi momento, tra cui:

• Elettrodomestici
• Luci
• Caricabatterie per veicoli elettrici (EV)
• Batterie di accumulo solare
• Scaldabagno
• Pompe di calore

Un sistema solare termico, invece, è una fonte efficiente di calore che consente semplicemente di riscaldare:

• Acqua sanitaria (del rubinetto o della doccia)
• Piscine
• Spazi abitativi mediante sistemi di irradiamento supplementari

L’unico punto in comune tra i due tipi di sistemi è la possibilità di riscaldare la casa. Anche le modalità di installazione e manutenzionesono diverse, quindi è opportuno valutare tutti questi fattori.

Ecco una panoramica delle prestazioni di un impianto solare fotovoltaico e di un impianto solare termico, basata sui fattori fondamentali che ogni proprietario di casa dovrebbe considerare prima dell’acquisto.

Poiché l'efficacia di entrambi i sistemi dipende strettamente dalla radiazione solare, le prestazioni stagionali potrebbero non essere ottimali durante l'inverno.

È qui che emerge una differenza chiave: a differenza degli impianti solari termici, le cui prestazioni si riducono significativamente a causa delle temperature più rigide, gli impianti fotovoltaici continuano a fornire l'elettricità necessaria anche d'inverno, pur in presenza di luce solare scarsa.

L'elemento risolutivo è l'accumulo: le batterie solari si rivelano indispensabili. Una volta che l'energia in eccesso viene immagazzinata durante le ore di sole, il sistema non dipende più esclusivamente dalle condizioni meteorologiche immediate. Ciò garantisce fornitura di energia anche durante le giornate nuvolose o di notte.

In termini di costi iniziali, un sistema solare termico è generalmente più economico, ma è importante ricordare che il suo utilizzo è limitato alla sola produzione di calore. Al contrario, un impianto solare fotovoltaico comporta un prezzo iniziale più elevato ma offre una gamma di vantaggi operativi e di impiego decisamente più ampia.

Per massimizzare le prestazioni e l'indipendenza energetica, il fotovoltaico può essere abbinato a una batteria solare. Sebbene questa integrazione aumenti ulteriormente l'investimento iniziale e prolunghi il tempo necessario per il ritorno sull'investimento (ROI), il valore aggiunto in termini di versatilità e autoconsumo è notevole.

Sebbene gli impianti solari termici occupino meno spazio sul tetto, la loro manutenzione può essere più impegnativa. Questo è dovuto principalmente alla presenza di acqua e fluidi termovettori che comportano il rischio di corrosione. Inoltre, il prodotto antigelo (o miscela di glicole) contenuto nel circuito deve essere sostituito periodicamente, insieme alla necessaria pulizia e controllo delle pompe e delle centraline.

Gli impianti fotovoltaici sono notevolmente meno esigenti in termini di manutenzione. Questo è dovuto al fatto che operano senza fluidi e hanno un numero ridotto di parti mobili. Richiedono principalmente una pulizia regolare e la sostituzione dell'elemento elettromeccanico più soggetto a usura, ovvero l'inverter, dopo un intervallo di tempo tipico di 10-15 anni.

I pannelli PVT ibridi sono tra le soluzioni più recenti. Ogni pannello è costituito da due sezioni: la parte anteriore opera come un normale modulo fotovoltaico, mentre nella parte posteriore sono integrati i tubi che svolgono le funzioni di un sistema solare termico. Sebbene la loro complessa unione di componenti termici ed elettrici in una sola unità richieda una corretta manutenzione e ottimizzazione, i pannelli ibridi sono in grado di fornire contemporaneamente acqua calda ed elettricità.

Un’altra possibile soluzione per soddisfare il fabbisogno sia di elettricità che di acqua calda a un costo inferiore è abbinare un impianto fotovoltaico a una pompa di calore aria-acqua. Questa configurazione è in grado di produrre acqua calda in modo altamente efficiente utilizzando l'elettricità. Per ottimizzare l'uso dell'elettricità in eccesso e sfruttarla al meglio, è essenziale abbinare l'impianto fotovoltaico a batterie solari come PowerOcean di EcoFlow.

Sì, la soluzione è l'opzione ibrida che combina le due tecnologie, nota come pannelli fotovoltaico-termici (PVT). Grazie ai pannelli PVT è possibile ottenere contemporaneamente maggiore efficienza e una doppia produzione di energia (elettricità e calore), portando anche a una potenziale riduzione dei costi.

No, i pannelli solari non generano energia durante la notte poiché necessitano della luce solare, ma è possibile abbinarli a una batteria solare. In questo modo, l'energia in eccesso prodotta durante il giorno viene immagazzinata e può essere utilizzata anche nelle ore notturne.

Sì , il solare termico è in grado di supportare il riscaldamento centralizzato preriscaldando l'acqua destinata ai radiatori o ai sistemi a pavimento. Tuttavia, è fondamentale prevedere una fonte di riserva (come una pompa di calore) per coprire interamente il fabbisogno termico, specialmente durante i mesi più freddi.

Il numero esatto di pannelli dipende da vari fattori, tra cui le dimensioni della pompa di calore, la sua efficienza e l'esposizione solare specifica della tua zona. In media, per una pompa di calore standard possono essere necessari dai 6 ai 12 pannelli, ma è sempre consigliato rivolgersi a un installatore qualificato per un calcolo preciso delle esigenze.

Per le famiglie che hanno un elevato consumo di acqua calda sanitaria, il solare termico è una soluzione conveniente, in quanto riduce le bollette energetiche e l'impronta di carbonio. Tuttavia, il risparmio effettivo dipenderà sempre dal costo di installazione del sistema, dalle condizioni climatiche e dalla necessità di avere un riscaldamento di riserva.