Come funziona?
Il sole, tramite i suoi raggi solari, riscalda la superficie terrestre ed è su questo semplicissimo concetto che si basa il solare termico. Grazie al principio dell’irraggiamento, è possibile raccogliere l’energia solare e accumularla.
Quello che invece molti non sanno, è che sono state sviluppate diverse tipologie di pannello solare termico, le quali hanno una resa differente e si adattano alle diverse regioni climatiche terrestri.
Esistono i classici pannelli solari vetrati, che sono anche i primi ad essere stati sviluppati ed installati, e pannelli a tubi sottovuoto, con un rendimento migliore, adatti anche ai climi più freddi.
A sua volta, esistono due varianti di impianto solare termico, ovvero quello a Circolazione Naturale, più economico e compatto, e quello a Circolazione Forzata, avente una migliore resa e un costo di installazione superiore.
Circolazione naturale
Tutti sappiamo che l’acqua calda tende a salire, e prendere il posto di quella fredda che ridiscende. Sulla base di questo semplice principio fisico si basa il funzionamento dell’impianto a circolazione naturale. Installando un boiler appena al di sopra del pannello solare, si potrà quindi accumulare il calore raccolto dal fluido che circola nel circuito in maniera naturale. L’efficienza di questo tipo di impianto, ovviamente, cala durante i mesi invernali, quando le temperature esterne molto basse tendono a far raffreddare il serbatoio.
Questa semplice tecnologia può utilizzare entrambi i collettori solari, ovvero sia i pannelli piani vetrati, sia i tubi sottovuoto. Possono essere utilizzati per impianti di piccole dimensioni, normalmente non superano infatti i 5 metri cubi di acqua. Questo significa che il loro scopo principale è quello di sostituire i classici boiler delle case, per il riscaldamento dell’acqua sanitaria.
Quanto descritto vale per tutti gli impianti a circuito aperto, ovvero quando l’acqua calda utilizzata è la stessa che viene riscaldata dall’impianto. Se invece si vuole riscaldare una quantità maggiore di acqua, si deve procedere all’installazione di un sistema a circuito chiuso, il quale mediante uno scambiatore di calore, trasferisce il calore raccolto al serbatoio dell’acqua sanitaria e non va quindi a riscaldare la stessa.
Circolazione forzata
Quando sono necessarie quantità maggiori di acqua, o magari non è possibile posizionare il serbatoio sopra i pannelli, si utilizza questa tecnologia.
L’impianto solare termico a circolazione forzata è ideale per i climi freddi, ed è indicato per il Nord Italia, mentre e d’obbligo per i paesi del Nord Europa.
Questo sistema utilizza prevalentemente la tecnologia a circuito chiuso, descritta in precedenza.
Solitamente viene utilizzata una miscela di acqua e antigelo, la quale scorre dentro ai tubi grazie ad una pompa elettrica. Questo liquido si riscalda attraversando i pannelli e rilascia il suo calore all’interno del serbatoio, grazie ad una particolare serpentina che ottimizza lo scambio di calore. Questa versione più semplice differisce dalla circolazione naturale a circuito chiuso, solo per l’aggiunta di una pompa elettrica che permette di posizionare il serbatoio ovunque.
La tecnologia ha però permesso di migliorare questi pannelli, andando a creare il vuoto nei tubi dove scorre il liquido e permettendo quindi un isolamento termico ottimale e una dispersione molto ridotta (in pratica viene creato un effetto thermos). Questi pannelli hanno una resa molto maggiore nei mesi freddi, mentre il guadagno rispetto ai tradizionali è minimo nei mesi estivi. L’installazione del solare termico con tubi sottovuoto deve essere fatta da tecnici veramente specializzati, pena un deterioramento precoce del sistema a causa delle elevate temperature che questi tubi possono raggiungere nei mesi estivi (oltre 250°), che possono danneggiare il sistema.
Una piccola centralina elettronica controlla la temperatura del liquido nel pannello e quella dell’acqua nel serbatoio. Per evitare sprechi di energia elettrica, la pompa viene attivata solamente quando la temperatura dei pannelli supera quella del serbatoio. Nonostante questi accorgimenti, si deve effettuare uno studio per valutare l’effettivo risparmio che una famiglia può ottenere da questo sistema, rispetto a quello tradizionale a circolazione naturale, quando è tecnicamente possibile installare entrambi.
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