L’impianto solare termico è una tecnologia che permette la conversione diretta dell’energia solare in energia termica, utilizzata per il riscaldamento dell’acqua sanitaria, caratterizzati da semplicità funzionale e da una tecnologia affidabile e duratura con costi di investimento molto contenuti.

 

Tipologie:

L’impianto solare termico a circolazione naturale: sono sistemi a circuiti chiuso, che funzionano a scambio indiretto e, non avendo pompe e componenti elettronici, necessitano di minima manutenzione. Nei tubi del collettore solare passa un fluido (il glicole propilenico è atossico e, chiuso in un circuito sigillato, protegge tutto l’impianto dal rischio di congelamento) che scaldandosi diviene più leggero e riducendo la sua densità sale per convenzione verso il serbatoio. Sono impianti di piccole dimensioni, di facile installazione e di costo ridotto.

L’impianto solare termico a circolazione forzata si differenziano da quelli a circolazione naturale, poichè la circolazione del fluido termovettore avviene grazie ad una pompa comandata dalla centralina: il calore dei pannelli solari è quindi trasportato al serbatoio tramite un circuito riempito di acqua glicolata (per evitare il gelo in caso di temperature rigide e assenza di sole). II fluido, passando attraverso delle tubazioni isolate termicamente, arriva all’accumulatore, nel quale è presente uno scambiatore che consente il trasferimento del calore all’acqua contenuta nel serbatoio.

Il sistema solare più adatto deve essere dimensionato e progettato in base alle tue esigenze:

• per numero di persone (mediamente fra 60/80 litri giornalieri per persona)
• per periodo dell’anno in cui si intende sfruttare l’impianto
• per località
• per temperatura di utilizzo dell’acqua calda
• per tipo di processo produttivo

 

INTEGRAZIONE TERMICA

Se l’apporto energetico proveniente dall’impianto solare termico è insufficiente, ad esempio in caso di cattivo tempo oppure per un elevato consumo di acqua calda, la temperatura nella parte superiore dell’accumulatore scende sotto un certo livello, la centralina elettronica interviene comandando l’inserimento del sistema di riscaldamento ausiliario. Questo può essere termico (di solito gas, gasolio o legna) oppure elettrico (resistenza elettrica, privilegiata nei mesi estivi). I sistemi solari forzati sono caratterizzati da un flusso molto debole di acqua attraverso i collettori (principio low-flow) e da un eccellente effetto di stratificazione (distribuzione verticale della temperatura) nell’accumulatore, cosa che migliora in modo sensibile il rendimento globale dell’impianto.

Esiste una terza tipologia di impianto per produrre acqua calda sanitaria e per scaldare gli ambienti (può produrre persino energia elettrica): parlo del SOLARE TERMODINAMICO. Gli elementi principali di un sistema solare termodinamico sono una pompa di calore caratterizzata da un pannello solare termodinamico che rappresenta la superficie molto ampia di scambio termico che avviene con il sole e, in generale, con l’ambiente esterno.

Il pannello è importante che sia XXL perché le prestazioni del solare termodinamico sono legate al calore che si riesce a sfruttare sia se proveniente dall’ambiente esterno, sia se da radiazione solare. Un grande pannello significa un coefficiente di prestazione (COP) molto elevato.

 

 

Principio del ciclo di funzionamento

 

Immagina a grandi linee una specie di frigorifero al contrario: nel solare termodinamico gira un fluido refrigerante a bassa temperatura nel pannello termodinamico che si riscalda sia per calore da radiazione solare sia per temperatura esterna. Entrambi contribuiscono a creare una differenza di temperatura che fa sì che il refrigerante passi dallo stato liquido a quello gassoso e venga aspirato dal compressore che, appunto, lo comprime.

Cresce la pressione del gas caldo e aumenta ancora la temperatura: il gas così compresso e caldo entra nel condensatore che altro non è che una serpentina “arrotolata” attorno ad un serbatoio spesso in acciaio inox contenente l’acqua. L’acqua si riscalda a scapito del refrigerante che, cedendo il suo calore, procede verso la valvola di espansione e torna in fase liquida. Inoltre, ragionando in ambito domestico e confrontandolo con l’opzione classica del solare termico, il solare termodinamico produce acqua calda 365 giorni l’anno, in ogni ora del giorno e della notte, anche nei periodi di scarso irraggiamento solare. Ciò significa che molto raramente ha bisogno essere affiancato da un generatore di calore ausiliario.

Nell’ambiente esterno, ricordando che le caratteristiche del Paese in cui abitiamo, si può ritenere che ci sia sempre quel minimo di calore sufficiente al funzionamento del solare termodinamico: basta una temperatura minima di -5° e l’impianto riesce a garantire acqua calda a 55°.

 

1. fluido refrigerante (ad es. R134A)
2. compressore
3. condensatore
4. valvola di espansione

 

Impianto Solare Termodinamico a concentrazione

A differenza del solare termico, il solare termodinamico può raggiungere alte temperature (600 °C e oltre) dimostrandosi adatto anche alla produzione di elettricità. E’ importante ricordare che il solare termodinamico ha prestazioni ottime anche di notte, con cielo coperto o in stagioni con poca radiazione solare garantendo quindi energia elettrica comunque: ecco perché il solare termodinamico è considerato una fonte rinnovabile e alternativa.

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