Tutti ormai conosciamo il fotovoltaico. Decisamente meno conosciuto è il termofotovoltaico, nonostante il suo rendimento sia molto superiore a quello dei comuni impianti solari e fotovoltaici. Questo perché come pochi sanno l'alta temperatura sfavorisce il rendimento del fotovoltaico e quindi raffreddando il pannello si ottiene un vantaggio economico. Con il termofotovoltaico (STPV: Solar Thermal and Photo-Voltaic) si intende un impianto ibrido capace di coniugare la tecnologia del fotovoltaico e del solare termico in modo da produrre sia energia elettrica e sia acqua calda sanitaria.
Un impianto termofotovoltaico è costituito da pannelli fatti a strati. Nella parte superiore abbiamo il pannello fotovoltaico, generalmente composto da silicio monocristallino. Nella parte inferiore abbiamo una piastra di alluminio o rame percorsa da una serpentina che funge da scambiatore di calore.
L'idea di base è molto semplice: il liquido termovettore che circola nella serpentina serve a raffrescare il pannello fotovoltaico sovrastante, dal momento che il surriscaldamento ne abbassa la resa.
Il calore recuperato può essere usato per produrre acqua calda sanitaria da utilizzare in casa.
Pertanto, la tecnologia SVTP permette la cogenerazione di energia elettrica e termica mediante un solo impianto. Si stima che l'efficienza di questa tecnologia sia dell'85,4%, e cioè quella del corpo nero: un oggetto ideale capace di assorbire tutta la radiazione incidente senza riflettere nulla. Per la cronaca, l'efficienza teorica del fotovoltaico tradizionale si attesta al 33,7%, valore definito come limite di Shockley-Quisser.
I vantaggi di un impianto termofotovoltaico sono un importante risparmio di spazio e di spesa dal momento che con un solo impianto si può produrre sia energia elettrica e sia termica, invece che dover installare due impianti separati. Questo impianto permette la cogenerazione di energia elettrica e termica; e quest'ultima può essere impiegata sia per produrre acqua calda sanitaria, ma anche come preriscaldamento ad un impianto di climatizzazione ad acqua, sia esso a pompa di calore o a caldaia a condensazione. Si tratta di tecnologie ormai collaudate e sperimentate, sebbene ancora poco conosciute al grande pubblico; la spesa di un pannello è maggiore rispetto a quella di un semplice pannello fotovoltaico, ma come detto, è una soluzione più economica rispetto alla somma dei due impianti.
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Si ringrazia il Dott. Luigi Rescigno per il supporto scientifico
Tutti ormai conosciamo il fotovoltaico. Decisamente meno conosciuto è il termofotovoltaico, nonostante il suo rendimento sia molto superiore a quello dei comuni impianti solari e fotovoltaici. Questo perché come pochi sanno l'alta temperatura sfavorisce il rendimento del fotovoltaico e quindi raffreddando il pannello si ottiene un vantaggio economico. Con il termofotovoltaico (STPV: Solar Thermal and Photo-Voltaic) si intende un impianto ibrido capace di coniugare la tecnologia del fotovoltaico e del solare termico in modo da produrre sia energia elettrica e sia acqua calda sanitaria.
