PVT

Quali sono gli svantaggi dei pannelli ibridi PVT?

Risposta rapida

I pannelli PVT costano di più al metro quadrato di un semplice modulo fotovoltaico (circa 1,5–2,5 volte il prezzo del modulo), aggiungono un piccolo circuito a glicole con pompa, vaso e controlli periodici, forniscono il proprio calore a 10–40 °C e pesano fino a circa 40 kg a pannello. Ciascuno di questi aspetti ha una risposta ingegneristica standard: una pompa di calore, una piscina o un bollitore di preriscaldamento che utilizzino il calore a bassa temperatura, un circuito idraulico messo in servizio correttamente e un installatore che conosca entrambi i mestieri. In cambio, un solo tetto fornisce insieme elettricità e calore, con le celle che lavorano più fredde e producono più energia.

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Quali sono, in tutta franchezza, gli svantaggi del PVT?

Sei, ciascuno con una risposta ingegneristica nota:

  1. Costo di capitale per metro quadrato. Un pannello PVT costa circa 1,5–2,5 volte un modulo fotovoltaico comparabile. Il confronto corretto è il costo per kWh di energia totale fornita: quando il calore viene utilizzato, un pannello PVT fornisce 3–4 volte l'energia di un modulo fotovoltaico a parità di superficie e, come collettore solare termico certificato, può accedere a incentivi per il riscaldamento che il fotovoltaico semplice non può avere.
  2. Complessità idraulica sul tetto. Ogni pannello diventa un giunto idraulico. Gruppo di circolazione, vaso di espansione, disaeratore, glicole e regolatore compaiono dove a un campo fotovoltaico bastava un cavo.
  3. Calore a bassa temperatura. I pannelli non vetrati lavorano nella fascia 10–40 °C, quindi il progetto deve dare a quel calore un posto dove andare: il circuito sorgente di una pompa di calore, una piscina o il serpentino inferiore di un bollitore di preriscaldamento. Sono esattamente i carichi in cui il PVT rende meglio.
  4. Manutenzione che il settore del fotovoltaico non fa. Condizioni del glicole, pressione dell'impianto e precarica del vaso richiedono controlli periodici, esattamente come in un programma di manutenzione del solare termico.
  5. Peso e struttura. Fino a circa 40 kg a pannello (il PV-T 590 di Solimpeks da 2,7 m² pesa 40 kg) contro 18–23 kg di un modulo fotovoltaico standard, più il fluido. I vecchi tetti in legno richiedono talvolta una verifica.
  6. Ancora pochi progettisti competenti nella filiera. Il PVT sta tra i mestieri del fotovoltaico e del riscaldamento, e gli errori di progetto nascono da quel vuoto.

I pannelli PVT valgono il costo aggiuntivo?

Sì, ovunque il calore abbia un posto dove andare o la superficie del tetto sia limitata: case con una pompa di calore o un bollitore da preriscaldare, e hotel, palestre e piscine con fabbisogno tutto l'anno. La decisione dipende da due caratteristiche del sito più che da una qualche proprietà del pannello:

SituazioneScelta miglioreMotivo
Grande tetto privo di ombreggiamenti, fabbisogno di acqua calda modestoFotovoltaico più un piccolo campo termico o PVT dimensionato sul carico di acqua caldaOgni tecnologia dimensionata sul proprio carico
Tetto piccolo, pompa di calore previstaPVTDue rese per m², alza la temperatura della sorgente
Nessun giardino, nessuna autorizzazione alla perforazionePVTSostituisce un circuito geotermico senza scavi
Carico di acqua calda tutto l'anno (hotel, palestra, piscina)PVT o termicoIl calore estivo viene effettivamente consumato
Casa vacanze, scarsa occupazioneFotovoltaico, aggiungendo il PVT solo se una piscina o una pompa di calore usa il caloreIl calore conviene solo se viene consumato

Il quadro è coerente: il PVT rende al meglio dove la superficie del tetto è limitata o esiste un carico termico costante, e rende di più quando valgono entrambe le condizioni. Il confronto completo è esposto in PVT o fotovoltaico e solare termico separati.

Che cosa può andare storto dal punto di vista tecnico?

Le modalità di guasto sono quelle che prevederebbe un tecnico del riscaldamento, non quelle elettriche. L'aria intrappolata nel campo è il guasto di messa in servizio più comune e ferma in silenzio la circolazione nel ramo interessato: la resa semplicemente scompare. La perdita di pressione dell'impianto nell'arco di mesi, di solito per una precarica del vaso esaurita o un giunto che trasuda, ottiene lo stesso effetto più lentamente. Entrambe sono evitabili con un disaeratore adeguato, un vaso caricato correttamente e un manometro che qualcuno legga davvero.

Un rischio è davvero minore rispetto ai collettori convenzionali. Un pannello PVT non vetrato va in stagnazione sotto circa 75 °C, contro i 150–200 °C di un collettore piano vetrato. Il glicole propilenico si degrada rapidamente sopra circa 130 °C, quindi il fluido di un circuito PVT invecchia molto più lentamente e i problemi di surriscaldamento che dominano gli interventi di assistenza sul solare termico in gran parte non si presentano.

I pannelli PVT riducono la produzione elettrica?

Non nel funzionamento normale: anzi, il contrario. La potenza delle celle cala dello 0,25–0,34% per ogni grado oltre i 25 °C, quindi raffreddare il modulo aumenta la resa elettrica con il caldo, in genere di qualche punto percentuale all'anno e di più nei climi caldi.

L'eccezione è la variante isolata o vetrata. Costruire un pannello che raggiunga 50–70 °C significa lasciare che le celle lavorino calde, il che costa circa il 5–8% della resa elettrica annua. Scegliere quella variante è un compromesso deliberato, non un difetto, ed è corretto solo quando il carico richiede davvero la temperatura più alta.

Quale svantaggio dovrebbe davvero cambiare la sua decisione?

L'assenza di un carico termico. Tutto il resto dell'elenco è un costo o un compito ingegneristico con una soluzione nota; una casa senza pompa di calore, senza bollitore e con la sola caldaia combinata non offre al calore PVT un posto dove andare, quindi il primo passo lì è un bollitore predisposto per il solare o una pompa di calore, entrambi forniti da Solimpeks insieme ai pannelli. Verifichi prima il carico, poi la superficie del tetto, poi il budget.

Come produttore sia di PVT sia di collettori convenzionali, Solimpeks progetta in base al sito: dove l'obiettivo principale è acqua calda a 55–60 °C direttamente dal tetto, un campo termico Wunder è la scelta naturale. Ciò che il PVT fa in modo unico è fornire due flussi di energia da un solo tetto e alimentare una pompa di calore senza unità esterna: e ovunque questi aspetti contino, i limiti sopra descritti sono compiti di progetto e non motivi per dire di no.

Domande frequenti

I pannelli PVT perdono?

Sono assemblaggi collaudati in pressione con lo stesso numero di giunti di un campo solare termico, quindi le perdite derivano dai collegamenti eseguiti in campo e non dal pannello. Un manometro e un controllo annuale intercettano una perdita lenta ben prima che raggiunga la copertura del tetto.

I pannelli PVT sono più difficili da installare del fotovoltaico?

Sì, perché sono coinvolti due mestieri. Il montaggio e il lavoro elettrico sono identici al fotovoltaico, ma il campo deve poi essere riempito, messo in pressione, spurgato dall'aria e messo in servizio come circuito solare termico, cosa per cui un installatore solo di fotovoltaico non è attrezzato.

Quanto durano i pannelli PVT?

Gli stessi 25–30 anni dei buoni moduli fotovoltaici, con i componenti idraulici come elementi soggetti a usura. Pompe, vasi e glicole sono materiali di consumo con un ciclo di 10–15 anni, e la bassa temperatura di stagnazione dei pannelli non vetrati li preserva tutti.

Il PVT conviene anche senza una pompa di calore?

Sì, quando c'è una piscina o un bollitore da preriscaldare: entrambi sono carichi ideali a 10–40 °C, e le celle raffreddate producono nello stesso tempo più elettricità. Dove l'obiettivo è acqua calda a 55–60 °C direttamente dal tetto senza pompa di calore, un collettore termico vetrato come la gamma Wunder è l'abbinamento migliore.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Team Ingegneria di Solimpeks

Solare termico e ingegneria di sistema