Cosa sono i pannelli solari ibridi: funzionamento e svantaggi

I pannelli solari ibridi rappresentano una tecnologia innovativa nel campo dell’energia solare, in quanto consentono di sfruttare lo stesso impianto per generare elettricità e produrre acqua calda in modo ecologico. Si tratta di una soluzione efficace per aumentare la sostenibilità ambientale della casa, ottimizzando lo spazio e incrementando l’efficienza energetica del sistema fotovoltaico.

Questo risultato è possibile grazie alla presenza di un apposito inverter ibrido, un componente essenziale per gestire i diversi flussi di energia in maniera ottimale. Vediamo nel dettaglio come funziona un impianto solare ibrido, per capire quali sono i vantaggi e gli svantaggi di questa tecnologia green rispetto all’installazione di due sistemi separati per il fotovoltaico e il solare termico.

Cosa sono i pannelli solari fotovoltaici termici

Il pannello solare ibrido è composto da un modulo fotovoltaico e un collettore solare termico. Il primo serve per generare elettricità in modo pulito sfruttando l’energia solare, come avviene in un normale impianto fotovoltaico. Il secondo invece si occupa di riscaldare l’acqua senza emissioni inquinanti, utilizzandola per il riscaldamento domestico o la fornitura di acqua calda sanitaria per il bagno e la cucina.

L’energia elettrica può essere ceduta alla rete attraverso lo scambio sul posto, oppure è possibile installare anche un inverter con sistema di accumulo per l’autoconsumo. Questa configurazione consente di immagazzinare l’elettricità prodotta in eccesso all’interno di apposite batterie, per utilizzarla quando necessario durante la notte o nelle giornate nuvolose.

Come funzionano i pannelli ibridi termofotovoltaici

I sistemi termofotovoltaici sono impianti integrati in grado di svolgere una doppia funzionalità, sfruttando l’irraggiamento solare per generare elettricità verde e al contempo riscaldare l’acqua. I due tipi di pannelli, fotovoltaico e solare termico, sono distinti ma funzionano in modo congiunto, assicurando un rendimento migliore rispetto a un impianto fotovoltaico convenzionale.

In questi sistemi infatti i moduli fotovoltaici perdono efficienza con l’aumento della temperatura dovuto al calore, in quanto il rendimento ottimale avviene con una temperatura ambientale intorno ai 25°C. Quando questo valore sale le prestazioni dei collettori fotovoltaici diminuiscono, fino a raggiungere il livello minimo sprecando la maggior parte dell’irraggiamento solare.

La presenza del pannello solare termico sotto quello fotovoltaico riduce questo problema, utilizzando il calore in eccesso per riscaldare l’acqua per evitare il surriscaldamento del modulo. In questo modo è possibile ottimizzare la resa del pannello fotovoltaico, allo stesso tempo non si spreca il calore residuo ma viene adoperato per fornire all’abitazione acqua calda sanitaria per i rubinetti e le docce e riscaldare anche la casa.

In questi sistemi un elemento essenziale è l’inverter, il cui compito è quello di trasformare la corrente continua prodotta dai moduli fotovoltaici in corrente alternata, un passaggio indispensabile per alimentare elettrodomestici e dispositivi. Gli impianti solari ibridi sono dotati di un inverter ibrido, uno strumento multifunzione più avanzato rispetto a un modello tradizionale.

L’inverter ibrido è in grado di assolvere a diverse funzioni, ad esempio fornendo energia elettrica all’abitazione, ricaricando le batterie dell’accumulo quando necessario ed eventualmente cedendo o prelevando elettricità con la rete esterna. A seconda delle caratteristiche dell’impianto e dei dispositivi da alimentare l’inverter ibrido può essere monofase o trifasico, con la possibilità di usarlo anche per la ricarica dei veicoli elettrici.

Pannelli solari ibridi: svantaggi e vantaggi

I sistemi fotovoltaici ibridi presentano due svantaggi principali. Il primo problema è un costo di acquisto e installazione superiore rispetto a un impianto normale, sebbene sia possibile recuperare il maggiore investimento iniziale grazie a un’efficienza energetica più elevata. Ad ogni modo è possibile beneficiare delle agevolazioni fiscali, con una detrazione Irpef del 50% fino al 31 dicembre 2021.

Il secondo svantaggio è rappresentato da una manutenzione più complessa e costosa, infatti in confronto a un sistema fotovoltaico semplice o un solare termico gli interventi da effettuare richiedono competenze specializzate, con la necessità di rivolgersi a professionisti esperti in questo tipo di tecnologia. Tuttavia il calore del solare termico si può utilizzare per mantenere i pannelli puliti anche in inverno, ad esempio liberandoli da ghiaccio e neve grazie all’acqua calda.

I vantaggi dei pannelli solari ibridi sono:

• ottimizzazione dello spazio;
• unico impianto per due funzioni;
• riduzione delle emissioni di gas serra;
• efficienza più elevata del fotovoltaico;
• maggiore flessibilità (autoconsumo, scambio sul posto);
• incremento della percentuale di autoconsumo;
• aumento del rendimento dell’impianto termofotovoltaico.

Con un impianto fotovoltaico ibrido è più facile raggiungere la neutralità climatica della casa e con un contratto di fornitura luce green dove l’energia fornita è prodotta al 100% da fonti rinnovabili. In questo modo è possibile mantenere la massima sostenibilità ambientale anche quando si preleva energia dalla rete pubblica, per diminuire emissioni e costi in bolletta tramite un investimento intelligente.