Sistemi Solari

Pannelli Solari Termici a Circolazione Naturale o Forzata

Cosa sono i Pannelli Solari Termici

Il pannello solare termico è un dispositivo per la conversione della radiazione solare in energia termica ed il suo trasferimento, per esempio, verso un accumulatore termico per un uso successivo come la produzione di acqua calda sanitaria, riscaldamento degli ambienti, raffrescamento solare. Un sistema solare termico normalmente è composto da un pannello che riceve l'energia solare, da uno scambiatore dove circola il fluido utilizzato per trasferirla a un serbatoio, che è utilizzato per immagazzinare l'energia accumulata. I pannelli solari possono essere utilizzati per fornire acqua calda e riscaldamento, il serbatoio provvede a immagazzinare l'acqua domestica che viene messa a contatto con il fluido tramite una serpentina. La serpentina consente al fluido di trasferire all'acqua l'energia immagazzinata senza contaminare l'acqua. Questa acqua può essere utilizzata come acqua calda nelle abitazioni o può essere utilizzata per integrare il riscaldamento a pavimento degli ambienti. I pannelli solari termici sono in grado di fornire acqua calda in buone quantità, ma non possono sostituire completamente gli usuali metodi di riscaldamento per via dell'incostanza dell'energia solare.
Il sistema può avere due tipi di circolazione: naturale o forzata

Circolazione Naturale

Nel caso della circolazione naturale si sfrutta la convezione. Il liquido vettore riscaldandosi nel pannello solare si dilata e galleggia rispetto a quello più freddo presente nello scambiatore del serbatoio di accumulo. Spostandosi, quindi nello scambiatore posto più alto rispetto al pannello solare cede il suo calore all'acqua sanitaria del secondario. Questa tipologia è più semplice di quella a circolazione forzata. Il fluido vettore usato nel circuito primario è glicole propilenico atossico (antigelo) miscelato con acqua in una percentuale tale da garantire un'adeguata resistenza al gelo.Il serbatoio viene disposto ad un'altezza maggiore di quella dei pannelli solari a cui è collegato. Si può anche integrare una resistenza elettrica per riscaldare l'acqua in caso di insufficiente o assente irradiazione solare.

Circolazione Forzata

La circolazione del liquido avviene con l'aiuto di pompe solo quando nei pannelli il fluido vettore si trova ad una temperatura più elevata rispetto a quella dell'acqua contenuta nei serbatoi di accumulo. Per regolare la circolazione ci si avvale di sensori elettrici che confrontano la temperatura del fluido vettore nel collettore con quella nel serbatoio di accumulo.

Il circuito idraulico collegato al pannello è chiuso e separato da quello dell'acqua che riscalda, posizionando una serpentina nel serbatoio come scambiatore di calore.
Si può anche integrare una resistenza elettrica per riscaldare l'acqua in caso di insufficiente o assente irradiazione solare.

Benefici

L'utilizzo dei pannelli solari per il riscaldamento dell'acqua, andando a sostituire una caldaia o uno scaldabagno elettrico, ha come diretta conseguenza il risparmio di idrocarburi e di energia elettrica. Inoltre:

⇢ mancata emissione di CO₂ (responsabile del surriscaldamento globale), di ossidi di zolfo, di azoto e di particolato
⇢ produzione di calore da fonte rinnovabile (il Sole)
⇢ minore necessità di infrastrutture per il trasporto dell'energia da grandi distanze
⇢ maggiore indipendenza energetica

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