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Solare Termico

TECNOLOGIA SOLARE

Gli impianti solari termici utilizzano la radiazione solare, attraverso un collettore (pannello), per riscaldare acqua che può essere utilizzata per usi igienico-sanitari, per il riscaldamento di ambienti e piscine, per processi industriali. La tecnologia solare termica è matura ed affidabile, con impianti che hanno una vita media di oltre 20 anni e tempi di ritorno dell’investimento molto brevi.

Tipologia di impianti solari

Semplificando, la classificazione può essere di due tipi:

A circolazione naturale:

Sono gli impianti che sfruttano il principio naturale secondo cui un fluido più caldo tende a spostarsi verso l’alto, mentre un fluido più freddo tende a scendere verso il basso. In questo caso il serbatoio di accumulo termico è posto al di sopra del pannello. Il fluido termovettore (acqua + glicole), una volta riscaldato dalla radiazione solare, sale direttamente nel serbatoio e trasferisce il suo calore all’acqua in esso contenuta. Una volta che il fluido termo-vettore si è raffreddato (e quindi ha trasferito tutto il suo calore all’acqua del serbatoio) scende di nuovo nel pannello e ricomincia il ciclo. Questa tecnologia necessita semplicemente dei collettori solari, di un serbatoio/scambiatore, della raccorderia e di una struttura di fissaggio. Le superfici e le dimensioni variano a seconda delle esigenze termiche. I vantaggi di questo tipo di impianto sono l’economicità, il funzionamento senza pompa elettrica e centraline, l’installazione rapida ed economica, nonché una bassa necessità di manutenzione.

 

Solare Termico a circolazione naturale

Una delle tipologie di impianto che si è maggiormente diffusa in Italia, specie per la semplicità di installazione e per il costo contenuto, è quella a circolazione naturale (detta “a termosifone”), nella quale il serbatoio di accumulo viene posto al di sopra del collettore stesso. All'interno del serbatoio è integrato lo scambiatore preposto alla trasmissione del calore dal fluido termovettore che scorre nel collettore, all'acqua di rete contenuta nel serbatoio. In presenza di irraggiamento solare, la temperatura del fluido che attraversa le tubazioni interne al collettore aumenta progressivamente. La differenza di temperatura che si crea tra il fluido freddo in ingresso (contenuto nello scambiatore posto nella parte bassa del serbatoio) e quello più caldo (contenuto nella parte alta del collettore) genera un moto convettivo che tende a portare in alto il fluido più caldo. Grazie alla posizione elevata del serbatoio, il fluido riscaldato nel collettore raggiunge autonomamente lo scambiatore, lasciando il posto nella serpentina al fluido più freddo che si scalderà a sua volta. Il calore acquisito dal fluido caldo nella serpentina viene ceduto all'acqua di rete presente nel serbatoio.

La scelta di collocare lo scambiatore nella parte bassa del serbatoio consente di sfruttare la stratificazione dell'acqua, assicurando che lo scambio avvenga sempre con la parte di acqua a minor temperatura e sia, di conseguenza, più efficiente. In pratica, la circolazione del fluido all'interno della serpentina nan ha bisogno di impulsi esterni : si autoregola fino al riscaldamento completo dell'acqua contenuta nel serbatoio di accumulo.

Quello sopra descritto è un sistema molto compatto, semplice ed affidabile, adatto, ad esempio, a seconde case ad utilizzo prevalentemente estivo che prevedano un'integrazione da fonte tradizionale di entità ridotta.

 

 

A circolazione forzata:

A differenza della convezione naturale, nella circolazione forzata tradizionale il serbatoio può essere posizionato anche a quota più bassa dei collettori e quindi in qualunque locale all’interno dell’abitazione. In questo tipo di impianti la presenza di una pompa elettrica permette la circolazione del fluido termo-vettore dai collettori (più in alto) al serbatoio (più in basso). Questa tecnologia può permettere, perciò, una ottima integrazione architettonica dell’impianto,grazie all’assenza del boiler sul tetto. Oltre ai collettori solari, gli impianti a circolazione forzata sono completati da alcune apparecchiature (circolatore, centralina differenziale, sonde di temperatura, vaso d’espansione) e solitamente necessitano, quindi, di una manutenzione più frequente, p.es. con cadenza annuale, esattamente come per le normali caldaie autonome. Esiste anche una variante della circolazione forzata detta “a svuotamento”. In questo tipo di impianto quando il sistema non sta trasferendo energia, il circolatore si ferma, così da permettere al fluido del circuito primario di portarsi dai pannelli (che si svuotano) all’interno di un serbatoio di drenaggio. Ciò protegge il fluido da temperature critiche nei collettori solari quando il sistema non è attivo.

VANTAGGI  CON QUALITA' AI MASSIMI LIVELLI

Anche la tecnologia più innovativa è tanto più valida quanto meglio funziona nella pratica. Per questo motivo SONNENKRAFT presta la massima attenzione all'affidabilità degli impianti solari nell'impiego quotidiano. Gli impianti devono essere semplici da montare, non necessitare di grandi interventi di manutenzione, consentire un utilizzo facile e una lunga vita utile. Solo in questo modo garantiamo ai nostri clienti che il passaggio all'energia solare ecologica costituisce un vantaggio a lungo termine.

COME FUNZIONA

Principio di funzionamento di un impianto solare a circolazione forzata


1.) L'energia solare riscalda un liquido termovettore (acqua + glicole) nel collettore solare.

2.) Il calore solare viene trasportato dal liquido termovettore nel boiler solare e tramite uno scambiatore di calore viene trasmesso all'acqua.

Il risultato:

    energia per acqua calda sanitaria per doccia, bagno, lavaggi

    energia per il riscaldamento degli ambienti

    energia per il riscaldamento della piscina


Il sistema qui presentato è stato ampiamente accettato per i sistemi di dimensioni medio-piccole per climi continentali e per impianti di taglia medio-grandi per climi temperati. Si tratta di un sistema a circuito chiuso, in cui il posizionamento dei collettori è completamente svincolato da quello dei serbatoi e la circolazione del fluido termovettore è assicurata dalla presenza di una pompa (circolazione forzata). E' un sistema più complesso che garantisce però, una serie di vantaggi molto rilevanti.

In primo luogo, consente di collocare i serbatoi di accumulo all'interno dell'edificio solarizzato, cioè in posizione protetta dalle intemperie e dalle basse temperature raggiunte di notte, ed in posizione verticale, ossia in modo da favorire al massimo la stratificazione dell'acqua e migliorare il rendimento del sistema di accumulo.

In secondo luogo, i sistemi a circolazone forzata ben si prestano alla cura dell'impatto visivo dell'impianto, consentendo una integrazione architettonica senza dubbio più agile ed efficace in molte condizioni.

Lo schema progettuale maggiormente diffuso, integrato con caldaia, è presente sul territorio italiano con due varianti concernenti proprio l'integrazione con il sistema tradizionale.

- Nel primo caso l'acqua accumulata nel serbatoio viene inviata all'utenza passando per la caldaia istantanea, che si attiva solo nel caso in cui l'acqua non abbbia raggiunto la temperatura richiesta dall'utenza.

- Nel secondo caso all'interno del serbatoio di accumulo dell'acqua viene collocato un secondo scambiatore : il primo scambiatore, posizionato nella parte inferiore del serbatoio, è collegato al circuito solare, il secondo, posizionato nella parte superiore del serbatoio, è collegato al sistema tradizionale di riscaldamento.

Quando la temperatura della zona di prelievo del serbatoio di accumulo scende al di sotto della temperatura stabilita, la caldaia provvede a fornire la necessaria quantita di calore. In entrambi i casi la temperatura di fornitura all'utenza può essere regolata attraverso una valvola termostatica a 3 vie.

Consigli utili

Un impianto solare termico ben dimensionato riesce a coprire totalmente il fabbisogno di acqua calda sanitaria nei mesi più caldi (6-8 o più a seconda della zona climatica), mentre nei rimanenti mesi freddi è necessaria l’integrazione di una caldaia (meglio se a condensazione, a metano o a biomasse) per portare l’acqua parzialmente riscaldata dal sistema solare alla temperatura desiderata. Ma se la casa dove si desidera installare l’impianto è una seconda casa, abitata prettamente nei mesi caldi, è possibile utilizzare anche una semplice resistenza elettrica come sistema integrativo, senza l’onere finanziario di dover installare una caldaia per quei pochi giorni che la casa verrà utilizzata nei mesi freddi.  L’orientamento ideale per un impianto è nel quadrante sudest - sudovest. Se l’installazione del sistema solare è prevista in fase di costruzione dell’edificio i costi dell’impianto diminuiscono significativamente. Un impianto solare termico di qualità installato a regola d’arte è garantito anche fino a quindici anni e con la giusta manutenzione può durare ben oltre. Vale sempre la regola del buon senso di rivolgersi a installatori che abbiano una certa esperienza.

 

 

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