Non sono invece di origine solare la geotermia, originata dal calore endogeno della Terra, e le maree, originate dall’interazione gravitazionale Terra-Luna.
Come ogni risorsa, l’energia solare presenta vantaggi e svantaggi, che ne rendono non sempre conveniente l’utilizzo. Tra i vantaggi il principale è la disponibilità sulla superficie terrestre, con intensità variabile in funzione della latitudine. Tra gli svantaggi il principale è la discontinuità su base giornaliera (alternanza giorno/notte) e la variabilità su base annuale (ciclo delle stagioni), oltre all’effetto penalizzante dovuto ai fenomeni meteorologici.
Da queste considerazioni si deduce che in generale la convenienza ad utilizzare l’energia solare è più elevata dove è maggiore la disponibilità della risorsa. Si deduce inoltre che per accoppiare vantaggiosamente una produzione energetica “discontinua” con un consumo energetico “variabile” è indispensabile utilizzare un dispositivo di stoccaggio in cui accumulare energia quando la produzione è più elevata del consumo e viceversa da cui prelevare energia quando il consumo è più elevato della produzione. I dispositivi di stoccaggio maggiormente diffusi sono i serbatoi di acqua, per i sistemi solari termici, e le batterie elettriche, per i sistemi solari fotovoltaici. Se un sistema fotovoltaico è connesso alla rete elettrica, è la rete stessa a funzionare come dispositivo di stoccaggio.
I pannelli solari termici possono essere ricondotti a due categorie di riferimento: i pannelli a piastra piana e i pannelli a tubi sottovuoto. In linea di principio i pannelli a piastra piana sono più economici ma meno efficienti, mentre quelli a tubi sottovuoto sono più costosi ma più efficienti. Per applicazioni nel settore residenziale l’analisi costi-benefici porta generalmente a preferire la tipologia a piastra piana.
La posizione di un qualunque pannello solare termico può essere descritta geometricamente tramite due angoli: l’angolo di azimuth, ovvero lo scostamento dell’asse mediano del pannello rispetto alla direzione nord-sud, e l’angolo di tilt, ovvero l’inclinazione del piano del pannello rispetto al piano orizzontale.
Convenzionalmente l’angolo di azimuth ha valore 0° se il pannello è rivolto verso sud e ha valore 180° se il pannello è rivolto verso nord. Similmente l’angolo di tilt ha valore 0° se il pannello è in posizione verticale e ha valore 90° se il pannello è in posizione orizzontale.
Con riferimento all’emisfero settentrionale, il posizionamento orizzontale ottimale di un pannello è con angolo di azimuth 0°, ovvero verso sud. Ciò è logico, se si considera il moto apparente del Sole rispetto alla Terra. Sempre con riferimento all’emisfero settentrionale, il posizionamento verticale ottimale di un pannello è con angolo di tilt funzione del periodo prevalente di utilizzo:
