I moduli ibridi, produrre energia elettrica e acqua calda

Analogamente ai sistemi standard, esistono dispositivi fotovoltaico-termici a concentrazione, un po' come avviene per i pannelli fotovoltaici a concentrazione, adottati soprattutto negli impianti di grandi dimensioni. Anche in questo caso, il vantaggio di una struttura a concentrazione permette di generare maggiore energia, anche dal punto di vista termico, sviluppando maggiore calore per il riscaldamento dell'acqua. In generale è possibile affermare che una piattaforma a concentrazione può raggiungere un'efficienza del 70%, rispetto al 50% dei normali pannelli PVT, sfiorando i 950 kWh termici all'anno, per ogni singolo metro quadrato di superficie del collettore. I vantaggi riconducibili a questa tecnologia sono dati dalla possibilità di generare acqua calda a temperatura molto alte e persino superiori ai 100°C. Il sistema permette di generare maggiore energia a parità di superficie, rispetto all'approccio standard e consente di abbinare celle fotovoltaiche ad elevata efficienza.

I moduli ibridi, produrre energia elettrica e acqua caldaI progetti in fase di sviluppo per la generazione ibrida sono molti, tra questi si fa notare l'italiana TESPI Srl, un'azienda che sta sviluppando la piattaforma TESPI (Thermal Electric Solar Panel Integration), attualmente in fase di sperimentazione.
Si tratta di un apparato pensato per catturare l'energia del sole, per generare acqua calda ed energia elettrica. La peculiarità della struttura consente di sfruttare a fondo l'energia trasmessa tramite i raggi solari e consente un'efficienza superiore ai tradizionali pannelli termici o fotovoltaici.
Questi pannelli sono costituiti da una camera stagna, contenente l'acqua, sovrapposta a uno strato di celle fotovoltaiche. Il pannello posteriore è di natura isolante e consente di minimizzare le perdite termiche.
Il costante passaggio dell'acqua permette di accumulare calore fino a 70°C in un apposito serbatoio coibentato. Allo stesso tempo, il modulo fotovoltaico posto al di sotto si viene a trovare nelle migliori condizioni per produrre energia elettrica, grazie all'effetto di dissipazione del calore ottenuto al passaggio dell'acqua.
Il risultato che si ottiene è il raggiungimento di nuovi limiti di efficienza per entrambi i comparti, che lavorano in modo simbiotico e permettono un più rapido accumulo di energia. Oltre alla maggiore efficienza, questo sistema consente una sensibile riduzione dei costi di produzione, rispetto a soluzioni concorrenti, grazie all'adozione di una specifica carenatura in policarbonato, invece di un frame di alluminio.
Nel dettaglio, l'efficienza del sistema fotovoltaico si è dimostrata poco superiore a quella di un pannello in assetto standard, l'efficienza termica è quella dei normali collettori termici. Di conseguenza, la superficie necessaria per un impianto fotovoltaico da 3 kW è di circa 30 mq.

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