Il sole è la fonte energetica che alimenta tutti gli impianti solari, termici e fotovoltaici.
La quantità di energia che ogni giorno il sole fornisce alla terra, è migliaia di volte superiore a quella che viene consumata sotto forma di combustibili fossili. Questa considerazione da sola basta a smentire chi sostiene che l’energia del sole non sarebbe in grado di coprire l’attuale fabbisogno di energia. Il potenziale esiste: basta “solo” saperlo sfruttare.
La radiazione solare, che per convenzione si misura in W/m² e che è la misura delle potenzialità della tecnologia solare, è in realtà la somma di tre diversi tipi di radiazione.
La radiazione diretta è quella che arriva sulla superficie terrestre (e quindi sui pannelli solari) senza deviazioni o assorbimento da parte dell’atmosfera.
La radiazione diffusa, invece, è quella parte che giunge a terra grazie alla diffusione dei raggi solari per mezzo dell’aria. Questa, banalmente, è la luce che percepiamo nelle giornate nuvolose.
Infine la radiazione riflessa: è quella che giunge a noi riflessa dagli oggetti e dagli elementi naturali che ci circondano (neve, acqua, ecc.).
Le componenti della radiazione solare (fonte:www.la220azzurra.it)
In condizioni di cielo sereno, la potenza della radiazione solare è circa di 1.000 W/m²; questo valore si abbassa fino a 100 W/m² nelle giornate nuvolose.
Grazie agli atlanti solari disponibili sul web (vedi http://www.solaritaly.enea.it/), possiamo conoscere la radiazione globale annua di ogni singolo comune italiano, espressa in kWh/m². Questo ci permette di stimare in maniera attendibile la potenzialità produttiva del nostro impianto solare.
In Italia, la radiazione globale annua è variabile, e va dai 1.370 kWh/m² anno di Milano ai quasi 2.000 kWh/m² anno di Trapani. Ciò significa che in Sicilia occidentale la produzione annua di energia da un impianto solare è superiore di circa il 30% rispetto ad un impianto analogo installato in pianura padana.
La mappa della radiazione solare in Italia
L’efficienza di conversione
L’efficienza di conversione (o rendimento istantaneo) di un pannello solare è data dal rapporto tra l’energia termica istantanea prodotta dal collettore e l’energia solare che incide sulla sua superficie. Questo dato, espresso in termini percentuali, è sempre riportato sulle schede tecniche dei collettori.
La curva di efficienza (vedi immagine seguente) mostra le variazioni dell'efficienza istantanea dei collettori al variare delle condizioni di irraggiamento solare. Si può vedere come i pannelli sottovuoto mantengano un rendimento elevato anche in condizioni climatiche sfavorevoli, mentre quelli piani vetrati sia selettivi che non selettivi risentono dell’assenza di radiazione diretta. I pannelli non vetrati, infine, consigliati soprattutto per utilizzi stagionali, in caso di abbondante insolazione presentano rendimenti molto elevati, che però si abbassano drasticamente con tempo nuvoloso.
Curva di efficienza istantanea dei diversi collettori
L’efficienza complessiva di un impianto solare non dipende unicamente dal grado di efficienza dei pannelli. Per valutare correttamente l’efficienza totale del sistema solare, occorre considerare anche altri fattori, tra cui la configurazione impiantistica e il volume dell’accumulo.
Ad esempio, la scheda tecnica di un pannello può indicare un rendimento dell’85%: questa percentuale, però, non è indicativa dell’efficienza complessiva del sistema, poichè si riferisce solo al pannello e non tiene conto delle perdite di calore nel sistema di distribuzione e accumulo.
A seconda delle condizioni climatiche, dei collettori utilizzati e della tipologia impiantistica, un impianto solare può trasformare tra il 30% e l’80% della radiazione ricevuta in calore utile.
La pirateria editoriale è reato ai sensi della legge 18 agosto 2000 n. 248