Gli impianti
solari termici – la tecnologia
In generale gli impianti utilizzati constano delle seguenti
componenti:
· pannelli solari
· serbatoio per l'accumulo di acqua calda
· altri componenti ausiliari (centraline di regolazione,
pompe di circolazione, collegamenti idraulici ed elettrici,
etc…)
Il loro funzionamento prevede che il sistema di circolazione
trasferisca il calore prodotto dai pannelli solari verso il
punto di accumulo o di utilizzo.
Solitamente il vettore di calore (tipicamente un fluido) è
rappresentato dall’acqua a cui talvolta viene aggiunta
una soluzione antigelo per evitare il congelamento nei periodi
freddi.
Tecnicamente gli impianti solari termici si distinguono in:
· impianti a circolazione naturale
· impianti a circolazione forzata
Nei primi la circolazione del fluido vettore è attivata
fisicamente per l’effetto “termosifone”,
nei secondi la circolazione è forzata con l’utilizzo
di specifiche pompe.
Impianti a circolazione naturale
In tali sistemi l’acqua riscaldata nel pannello solare
si espande e sale nel serbatoio d’accumulo, venendo
sostituita dall’acqua fredda che scende nel serbatoio.
Tali sistemi tendono ad essere più economici (rispetto
ai “fratelli” a circolazione forzata) essendo
privi di pompe. I sistemi a circolazione naturale vengono
usati principalmente nelle zone a maggiore incidenza solare.
Il serbatoio coibentato accumula il calore necessario. Il
calore viene trasportato dal fluido vettore fino al serbatoio
attraverso un circuito specifico, il fluido non viene mai
a contatto con l’acqua sanitaria. Il fluido nei pannelli,
riscaldandosi con le radiazioni solari, diventa più
leggero e sale nel serbatoio dove trasferisce il suo calore
all’acqua sanitaria attraverso le pareti metalliche
di uno scambiatore, perdendo calore il fluido si raffredda
e torna verso il basso.
Di seguito viene rappresentato un semplice schema che descrive
il collegamento dei vari componenti per un sistema a circolazione
naturale:
Impianti a circolazione forzata
I sistemi a circolazione forzata sono un poò più
complessi di quelli a circolazione naturale perché
il liquido del circuito primario è spinto da una pompa
verso i pannelli solari. E’ necessario installare un
sistema a circolazione forzata laddove il serbatoio di accumulo
dell'acqua non può essere posizionato ad un livello
più alto rispetto ai pannelli solari. Il bollitore
può essere installato, solitamente, in una locale che
funge da centrale termica.
Di seguito viene rappresentato uno schema che descrive il
collegamento dei vari componenti per un sistema a circolazione
forzata:
L’impianto funziona così: con il sole la temperatura
del fluido in uscita dai collettori supera quella del bollitore
e la centralina attiva la pompa che mette in circolo il fluido
termovettore trasferendo il calore dai collettori all'acqua
nel bollitore; dopo una giornata soleggiata il boiler, avendo
accumulato l'energia captata, è caldo. Se il calore
solare non è sufficiente la pompa si spegne per riaccendersi
in condizioni più favorevoli, al tramonto il fluido
all'uscita dei collettori si raffredda e la pompa si ferma.
L'acqua calda immagazzinata nel boiler rimane in temperatura
disponibile all'utenza per alcuni giorni. Di norma questi
sistemi dispongono di bollitore a doppio scambiatore: quello
solare posto inferiormente e quello di integrazione posto
più in alto. La stratificazione dell'acqua calda nel
boiler consente di sfruttare al meglio l'energia solare in
quanto, se è necessaria l’integrazione, la caldaia
opera su una quantità d’acqua limitata.
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