I pannelli fotovoltaici funzionano anche senza sole? Con la batteria termica, sì

L’energia solare rappresenta una delle fonti energetiche più promettenti e sostenibili del nostro tempo. Tuttavia, la sua efficacia è spesso messa in discussione a causa dell’intermittenza della radiazione solare. I pannelli fotovoltaici, infatti, producono elettricità solo durante le ore di luce, creando una sfida significativa per la continuità della fornitura energetica.
Una soluzione innovativa a questo problema è l’utilizzo delle batterie termiche, che permettono di immagazzinare energia termica per un uso successivo. In questo articolo, esamineremo come le batterie termiche possono migliorare l’efficienza e il rendimento dell’impianto fotovoltaico di una casa, rendendo possibile l’uso dei pannelli fotovoltaici anche senza sole.

Come funziona un impianto domestico con pannelli fotovoltaici?

Il fotovoltaico è una soluzione sempre più comune sui tetti delle abitazioni. Un impianto sotto i 3kW garantisce, come minimo, la copertura del fabbisogno di energia per i dispositivi elettrici. Un impianto da 4 a 6 kW, invece, può coprire anche il fabbisogno di energia per il riscaldamento e per la produzione di acqua calda.

Solitamente, l’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici che non viene consumata immediatamente, viene stoccata in una batteria elettrica, così da poter essere usata in orari della giornata in cui non vi è più irraggiamento.

Per coprire il fabbisogno di dispositivi elettrici, non sono necessarie conversioni. Tuttavia, per la richiesta di calore e di acqua calda, l’energia elettrica deve essere utilizzata in maniera indiretta. Per questa ragione, vengono utilizzate le pompe di calore: la corrente elettrica prodotta dal fotovoltaico viene utilizzata dalla pompa di calore per produrre acqua calda. Questo processo avviene con un certo indice di performance, chiamato COP (Coefficient of Performance).

Fattori che influenzano il COP

Il COP può variare in base a:

• Le temperature esterne
• La temperatura di mandata dell’acqua

Se un’abitazione ha un pavimento con sistema di riscaldamento radiante, saranno sufficienti solo 35°C di temperatura dell’acqua per scaldare l’ambiente. Servono temperature più alte, invece, per i radiatori a parete.
Il COP nelle ore più fredde del giorno diventa più basso, rendendo meno efficiente la conversione da corrente elettrica a calore. Questo porta a dover richiedere dalla rete un apporto considerevole di energia.

I vantaggi delle batterie termiche

Per evitare questo problema, le batterie termiche, in sostituzione alle comuni batterie elettriche, sono una soluzione ideale: anziché stoccare energia in forma elettrica, consentono di stoccare calore, permettendo alla pompa di calore di lavorare nelle ore della giornata in cui il suo funzionamento può essere ottimale.

Le batterie termiche riescono a immagazzinare grandi quantità di energia termica, che può essere rilasciata nell’immediato quando vi è richiesta, garantendo una produzione energetica costante. Vediamo, in sintesi, i principali vantaggi:

1. Aumento del rendimento dell’impianto fotovoltaico: le batterie termiche permettono di utilizzare al meglio l'energia raccolta dai pannelli, riducendo le perdite e migliorando l'efficienza complessiva del sistema.
2. Miglioramento dell'efficienza complessiva dell’impianto con fotovoltaico: la capacità di immagazzinamento termico consente una produzione energetica stabile e prevedibile, migliorando l’efficienza dell’impianto.
3. Riduzione della dipendenza dalle condizioni meteorologiche: Con le batterie termiche, l'energia raccolta durante le ore di luce può essere utilizzata anche durante la notte o nei giorni nuvolosi, garantendo una fornitura energetica continua.
4. Flessibilità e scalabilità: le batterie termiche possono essere integrate in impianti di diverse dimensioni.

Le batterie termiche rappresentano una soluzione efficace per superare le limitazioni dei pannelli fotovoltaici legate all’intermittenza della radiazione solare. Grazie alla loro capacità di immagazzinare energia termica, queste batterie permettono di utilizzare l’energia solare in modo continuo e affidabile, anche durante le ore di buio o nei giorni nuvolosi. Questo non solo migliora l’efficienza complessiva degli impianti fotovoltaici, ma riduce anche la dipendenza dalle condizioni meteorologiche e dalla rete elettrica. Investire in batterie termiche significa fare un passo avanti verso un futuro energetico più sostenibile e resiliente, garantendo una fornitura energetica costante e ottimale per le nostre abitazioni.