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Pannelli solari termici

Tecnologia solare termica

Il funzionamento della tecnologia solare termica è molto semplice: i collettori solari termici utilizzano l’energia del sole per poi trasformarla in calore utilizzabile per riscaldare l’acqua sanitaria o come integrazione al riscaldamento. L’energia solare viene sfruttata per l’uso quotidiano, usando il gas o l’elettricità solo per brevi periodi e come aiuto in caso di lunga mancanza del sole. È possibile creare un impianto in due diversi modi:

  • il primo è quello di collegare l’impianto solare termico a una caldaia a gas esistente, integrando così i due sistemi. In questo modo si ottiene un bel risparmio sia energetico che economico.
  • il secondo, nel caso in cui non si possa usare la caldaia esistente, è quello di inserire nel serbatoio una resistenza elettrica di almeno 1 kW con un termostato tarato a 40°C.

Un impianto solare termico sostituisce tranquillamente lo scaldabagno elettrico e la caldaia a gas, producendo acqua calda a volontà ad una temperatura di circa 70°C (la temperatura per fare una doccia è di circa 40-45°C). Nel periodo estivo è possibile scaldare intere piscine. Ovviamente si ottiene anche un vantaggiosissimo taglio alla bolletta di luce o gas.

Esistono tre diverse tipologie di tecnologia che sfruttano i raggi del sole per produrre calore: a bassa, media ed alta temperatura. Si differenziano tra loro in base al rendimento e al materiale con cui vengono costruiti i collettori. I collettori solari termici più commercializzati sono:

  • Collettore scoperto in plastica: questo collettore è tipicamente utilizzato per impianti stagionali (per scaldare l’acqua delle piscine, per le docce, per impianti balneari, etc.)
  • Collettore piano vetrato: un tipo di collettore dai rendimenti molto buoni.
  • Collettore a tubi sottovuoto: anche nelle regioni più fredde del Nord Italia con questo tipo di collettore si hanno rendimenti molto alti.
  • Collettore piano vetrato sottovuoto: ha rendimenti insuperabili nella sua categoria, e superiori del 10% se riempito con gas nobile Krypton.

Gli impianti solari termici si dividono sostanzialmente in due categorie:

  • a circolazione naturale
  • a circolazione forzata
Impianto a circolazione naturale
In un impianto solare termico a circolazione naturale il fluido anticongelante che arriva dal collettore solare,circola in maniera naturale all’interno di uno scambiatore a camicia installato nel boiler. Una volta ceduto il calore, il fluido ritorna al pannello per essere nuovamente scaldato. Lo scambiatore di calore trasferisce il calore del liquido anticongelante all’acqua sanitaria contenuta nella parte interna del boiler. Una volta calda, l’acqua viene inviata alle utenze attraverso la pressione di rete. Inoltre, la presenza di una valvola speciale impedisce l’inversione di flusso durante la notte.
Impianto a circolazione forzata
In un impianto solare termico a circolazione forzata il liquido anticongelante anzichè circolare in maniera naturale circola grazie a una elettropompa. L’elettropompa è pilotata da una centralina elettronica e ferma la circolazione quando la temperatura di mandata dei pannelli risulti inferiore a quella nell’accumulo, ad esempio di notte. La circolazione forzata può essere utilizzata oltre che per scaldare l’acqua sanitaria anche per integrare (ove possibile) l’impianto di riscaldamento.

Per capire che tipo di impianto potrebbe essere adatto a una abitazione non serve sapere di quanti metri quadrati è, ma da quante persone è abitata. E’ stato stimato infatti che ogni persona quotidianamente utilizza dai 30 ai 70 litri d’acqua.

Un impianto solare termico può essere installato nella casa in varie configurazioni. La scelta di un impianto dipende anche dalla ubicazione geografica dell’abitazione e dal posizionamento dei pannelli (sul tetto, in facciata, orientamento a sud, sud-est, etc..).

I pannelli solari dovrebbero essere sempre orientati il più possibile perpendicolarmente ai raggi solari. Bisogna però verificare, se si decide di installare i collettori sul tetto, che esistano le condizioni necessarie all’installazione, ad esempio: che la superficie del tetto sia sufficiente a installare i pannelli, che il tetto non venga messo in ombra da alberi, edifici, etc., che il tetto sia in buono stato in modo da poter supportare l’installazione dei pannelli, che il tetto abbia un giusto orientamento e che non siano necessari dei permessi particolari per installare i pannelli.

Durante l’inverno, nelle giornate di pieno sole, un metro quadrato di pannello installato scalda circa 80-130 litri d’acqua ad una temperatura di 40° C, in estate raggiunge invece i 60-80°C. In mancanza di sole i pannelli solari sono comunque in grado di produrre energia termica, infatti non sono solo i raggi solari ad incidere sulla radiazione del pannello, ma anche le radiazioni della luce del giorno. Ovviamente, rendono maggiormente in presenza del sole.

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