I pannelli solari in estate danno il meglio, garantendo prestazioni superiori nella produzione di corrente elettrica dai raggi del sole.
Chi vive dove le estati sono calde e umide sa bene quanto può essere difficile mantenere la casa fresca. Il calore del sole penetra infatti attraverso le finestre e i ponti termici che si creano nella struttura dell’abitazione, costringendo il condizionatore a lavorare sempre più duramente per mantenere un ambiente confortevole. Che ruolo possono avere i pannelli solari nel mitigare le temperature anche d’estate? E nel rendere più sostenibili l’impatto ambientale e i costi in bolletta dei condizionatori?
Come funzionano i pannelli solari?
Come sappiamo, i pannelli solari sono costituiti da celle fotovoltaiche (PV), che raccolgono energia dal sole e la trasformano in elettricità. Quando la luce colpisce una cella fotovoltaica, gli elettroni fuoriescono dalla cella e creano una corrente elettrica. I pannelli solari possono essere installati su tetti, pereti e balconi di edifici, tettoie o direttamente sul terreno. Sono collegati a un inverter, che trasforma la corrente continua (CC) generata dai pannelli solari nella corrente alternata (CA) utilizzata in casa. In tal modo, in pochi passaggi i raggi del sole, fonte energetica rinnovabile per eccellenza, si trasformano nel carburante per tutte le attività domestiche. Tra queste, i pannelli solari alimentano il raffrescamento dell’abitazione durante l’estate, sempre più torrida.
La transizione energetica verso il rinnovabile nell’edilizia è particolarmente urgente sul fronte della climatizzazione, prima responsabile del fabbisogno e dei consumi del settore. E se è vero che i pannelli solari non fanno altro che trasformare la luce in energia elettrica, allora risulteranno tanto più efficienti quanto più vengono colpiti dalla luce diretta. È quindi evidente che i pannelli solari si comportano in modo diverso a seconda che sia inverno o estate, cioè a seconda delle ore di luce a disposizione e delle temperature. Ciò è valido a livello universale, ma perché questo comportamento dei pannelli solari possa tornare a proprio vantaggio bisogna considerare attentamente la fascia climatica e la latitudine in cui si vive. In base a queste possono variare notevolmente i ritorni sull’investimento.
L’importanza della luce diretta
Le prestazioni dei pannelli solari variano dunque a seconda della stagione, ma in generale sono ottimali in estate rispetto ai mesi invernali. Ciò accade innanzitutto perché in estate i raggi del sole sono più diretti e intensi e perché le ore di sole sono più numerose. I pannelli solari sono infatti più efficaci quando c’è abbondanza di luce solare diretta e questo avviene generalmente durante i mesi estivi. I raggi del sole sono comunque potenti in inverno, ma la loro intensità diminuisce drasticamente a causa della mancanza di luce diretta.
Anche nelle giornate soleggiate, in inverno il numero di ore durante le quali un impianto a pannelli solari può funzionare a pieno ritmo è dunque significativamente più breve rispetto ai mesi estivi a causa dei tramonti anticipati e dei periodi di oscurità più lunghi. La maggior parte degli impianti residenziali subisce quindi una riduzione della produzione di energia di oltre un quarto del totale estivo durante i mesi più rigidi. Questo calo della produzione solare si rifletterà sulle bollette quando si confronteranno mese per mese in diverse stagioni.
La temperatura e l’effetto albedo
Anche la temperatura dell’aria attorno ai pannelli solari ha un impatto sull’efficacia con cui producono elettricità. L’aria calda è meno densa e contiene meno particelle rispetto a quella fredda, perciò permette a parità di esposizione di generare più elettricità. Più calda è l’aria circostante, dunque, più energia produrranno i pannelli solari. In alcune aree con clima invernale rigido, la neve o il ghiaccio possono perciò influire fortemente sulla quantità di energia che un impianto può generare. Nel caso di temperature molto alte, è tuttavia importante evitare che i pannelli si surriscaldino. Perché ciò non accada, bisogna che siano installati qualche centimetro sopra il tetto, per consentire un flusso d’aria sottostante. È inoltre possibile scegliere pannelli solari di colore chiaro per ridurre la quantità di calore che assorbono d’estate.
Infine, una delle maggiori differenze tra le prestazioni dei pannelli solari tra l’inverno e l’estate deriva dall’effetto albedo: la neve riflette grandi quantità di luce solare nello spazio, il che significa che meno energia viene assorbita nell’atmosfera terrestre, inclusa quella che potrebbe altrimenti essere catturata dall’impianto fotovoltaico, con conseguente riduzione delle capacità di produzione anche quando c’è molto sole intorno.
E se in estate i pannelli solari fossero talmente efficienti da produrre più energia di quella che l’abitazione necessita? Per sfruttare l’alta produzione estiva anche in inverno basta dotare l’impianto di un sistema di accumulo che possa stoccare l’energia in eccesso per un uso futuro.
