Fotovoltaico termico: di cosa si tratta

Fotovoltaico e Solare Termico

Il sole, ottima fonte di energia illimitata e gratuita, attraverso determinati mezzi ci permette, tra le varie cose, di generare energia elettrica o di riscaldare l'acqua domestica in maniera autonoma, tutto grazie a dei pannelli fotovoltaici o solari termici solitamente applicati sui tetti. I due pannelli sono distinti e separati; il primo ha la funzione di produrre energia elettrica mentre il secondo di riscaldare l'acqua. Ovviamente, oltre a questa caratteristica, a differenziare i due pannelli c'è il prezzo (dai 6.000 euro in su i pannelli fotovoltaici, da 1.500 in su i solari termici), lo spazio che vanno ad occupare sul tetto (maggiore il primo, minore il secondo), le detrazioni fiscali che vanno applicate all'uno o all'altro ma soprattutto la metodologia di funzionamento, nettamente contrastante.

Fotovoltaico termico, di cosa si tratta?

Fatta questa breve premessa, cerchiamo di capire meglio cos'è un pannello fotovoltaico termico e di cosa si tratta. Definiamolo in maniera molto sbrigativa dicendo che è un pannello che racchiude in sè le funzionalità di un fotovoltaico e di un solare termico, consentendoci "in teoria" di produrre energia elettrica ed acqua calda grazie ad un solo ed unico impianto, garantendoci quindi un risparmio sia in termini economici che di spazio sfruttato sul tetto. Detto in questo modo e così brevemente può sembrare sicuramente una delle cose più convenienti in assoluto, un'invenzione davvero utile, ma purtroppo prima di iniziare a fantasticare dobbiamo soffermarci meglio su quella parola, "teoria", che non a caso è stata inserita proprio quando si parla di produzione sia di elettricità che di acqua calda.

Fotovoltaico termico, funzionamento

Abbiamo detto che il fotovoltaico termico ci consentirebbe, "in teoria", di produrre energia elettrica ed acqua calda. Diciamo così perché le due cose, in realtà, sono "inversamente" proporzionali in termini di produzione. Spieghiamo subito il perché dicendo che un pannello fotovoltaico, per produrre energia elettrica in modo ottimale, ha bisogno di una temperatura che si aggira intorno ai 25°C; ogni grado in più, diminuisce la produzione di circa 0.4%. Al contrario, un pannello solare termico sfrutta una temperatura intorno ai 50-60°C per produrre acqua calda; al di sotto di questa temperatura, l'acqua risulterebbe prima tiepida e poi fredda. Un pannello fotovoltaico termico, costituito dal pannello che produce energia elettrica e da una serpentina che riscalda l'acqua, dovrebbe quindi funzionare in relazione a quello che si vuole ottenere, data l'impossibilità di lavorare a regime per la produzione di entrambe le cose. Un compromesso, ad esempio, potrebbe essere quello di far lavorare il pannello ad una temperatura di 60°C, ottimale per la produzione dell'acqua calda ma che ci farebbe produrre circa il 15% in meno di energia elettrica.

Fotovoltaico termico, pro e contro

I vantaggi di questo sistema sarebbero davvero molti. Iniziamo dicendo che in questo modo si abbattono di molto le spese collegate sia alla manodopera, sia alla componentistica (risparmio su collettori ecc...), dato che i pannelli vengono sistemati in un'unica sessione e sono due in uno. Inoltre, si ha un risparmio di spazio sul tetto e si possono benissimo esporre verso sud in modo da ottimizzare la produzione, senza dover occupare tutto il tetto e rinunciare alla produzione di una o dell'altra cosa. Altra cosa da non sottovalutare sarebbe la detrazione fiscale, in questo caso applicabile distintamente per i pannelli fotovoltaici e solari termici, come se fossero separati. Per quanto riguarda gli svantaggi, diciamo che il fattore produzione limitata è quello che pesa di più, anche se ultimamente molte aziende stanno perfezionando tecniche grazie alle quali avere un pannello fotovoltaico termico non penalizzerà più la produzione nè dell'una, nè dell'altra cosa.

Domande frequenti

  • Cos'è esattamente un pannello fotovoltaico termico?
    Il pannello ibrido, spesso chiamato fotovoltaico termico, è un dispositivo che integra in un'unica struttura le funzioni del pannello fotovoltaico tradizionale e di quello solare termico. La sua peculiarità è quella di generare contemporaneamente energia elettrica e acqua calda sanitaria utilizzando un solo modulo installato sul tetto. Questo sistema combina celle fotovoltaiche per la produzione di corrente e una serpentina interna che circola fluido termovettore per riscaldare l'acqua. L'obiettivo principale è massimizzare l'efficienza energetica dello spazio disponibile, offrendo una soluzione compatta rispetto all'installazione separata di due impianti distinti.
  • Qual è il principale difetto tecnico di questi pannelli ibridi?
    La criticità fondamentale risiede nella contrapposizione termodinamica tra le due produzioni. I moduli fotovoltaici tradizionali lavorano in modo ottimale a temperature basse, intorno ai 25°C: ogni grado superiore riduce l'efficienza elettrica di circa lo 0,4%. Al contrario, il solare termico richiede temperature elevate, tra i 50 e i 60°C, per scaldare efficacemente l'acqua. Di conseguenza, se si mantiene il pannello caldo per produrre acqua, la resa elettrica cala significativamente (fino al 15% in meno), creando un compromesso necessario tra le due fonti energetiche.
  • Conviene installare un impianto ibrido invece di due separati?
    La convenienza dipende principalmente dalla disponibilità di spazio sul tetto. Se hai poco posto, l'ibrido è ideale perché occupa meno metri quadri rispetto a due impianti distinti e riduce i costi di manodopera e componentistica grazie a un'unica installazione. Tuttavia, devi accettare una resa complessiva inferiore: la produzione elettrica sarà più bassa rispetto a un fotovoltaico puro, e quella termica potrebbe non essere ottimale come un solare dedicato. È una scelta pragmatica per chi deve risparmiare spazio, non necessariamente per chi cerca la massima efficienza assoluta.
  • Come funziona il raffreddamento attivo nei pannelli ibridi moderni?
    Per mitigare il calo di efficienza elettrica causato dal calore, alcune tecnologie avanzate prevedono un raffreddamento attivo o passivo del lato posteriore della cella fotovoltaica. Il fluido termovettore viene fatto circolare proprio dietro le celle per assorbire il calore in eccesso, mantenendo la temperatura operativa più vicina ai 25°C ideali per il fotovoltaico. Questo processo migliora la produzione di elettricità e, contemporaneamente, raccoglie quel calore residuo per integrare il riscaldamento dell'acqua. Sebbene la tecnologia stia migliorando, il bilanciamento perfetto rimane una sfida tecnica non ancora completamente risolta commercialmente.
  • Esistono agevolazioni fiscali per l'acquisto di pannelli ibridi?
    Sì, è possibile accedere alle detrazioni fiscali, generalmente al 50% o al 65%, a seconda delle normative vigenti e del tipo di intervento. La particolarità degli impianti ibridi è che, in fase di progettazione e documentazione, si può scegliere di classificare le componenti separatamente: la parte fotovoltaica rientra nelle detrazioni per l'efficientamento energetico (solitamente 50%) e quella termica per la sostituzione di generatori di calore (spesso 65%). Questa flessibilità permette di ottimizzare il recupero fiscale, trattando l'impianto come un insieme di sottosistemi qualificabili singolarmente, purché l'installazione rispetti i requisiti tecnici richiesti dall'Agenzia delle Entrate.