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Solare termico

Un impianto solare termico consente di trasformare l’energia solare in energia termica. Tale tecnologia trova la principale applicazione nella produzione di calore a bassa temperatura (45 – 65 °C) utilizzato prevalentemente per il riscaldamento dell’acqua per uso igienico - sanitario o per il riscaldamento di abitazioni ed edifici di natura residenziale, commerciale o industriale.

Un sistema solare termico è composto dai seguenti elementi principali:

  •  il collettore;
  • il serbatoio di accumulo.

Il principio di funzionamento di un impianto solare termico si basa sul principio termodinamico di trasferimento del calore da un corpo caldo (sole) ad un corpo freddo (fluido termoconvettore): l’energia solare incidente sulla superficie terrestre viene captata dal collettore composto da pannelli solari al cui interno circola fluido termovettore liquido (solitamente acqua). Il calore captato dal fluido viene trasferito al serbatoio di accumulo.

Una prima classificazione tra i diversi impianti tiene conto della tecnologia con cui il fluido termoconvettore viene fatto circolare all’interno dell’impianto, pertanto si distinguono:

  • impianti a circolazione naturale;
  • impianti a circolazione forzata.

Un impianto a circolazione naturale è caratterizzato dal fatto che la circolazione del fluido termoconvettore nell’impianto avviene grazie al principio per cui un liquido riscaldato diminuisce la propria densità e diventa più leggero. In tal caso il serbatoio di accumulo deve essere posizionato più in alto del pannello ed a breve distanza da esso e le tubazioni di raccordo tra pannello e serbatoio devono mantenere la stessa inclinazione.

Un impianto a circolazione forzata differisce da quello a circolazione naturale per il fatto che il fluido contenuto nel collettore solare scorre nel circuito chiuso per effetto della spinta fornita da una pompa comandata da una centralina o termostato attivata da sonde poste sul collettore e nel serbatoio. In questa tipologia di impianti non è quindi necessario che il sistema di accumulo sia posizionato più in alto del pannello solare.

La tecnologia della circolazione naturale è più economica nei costi di gestione in quanto non esiste consumo elettrico dovuto alla pompa e non richiede sistemi elettronici di controllo; questa tecnologia impone di porre il serbatoio ad un'altezza maggiore di quella dei pannelli, con maggiori costi per la realizzazione di adeguate strutture di sostegno dei serbatoi stessi.

Un sistema solare termico è composto dai seguenti elementi principali:

  • il collettore solare;
  • il serbatoio di accumulo.

Il collettore solare è l’elemento tecnologico che consente di catturare l’energia del sole e trasformarla in calore utile sotto forma di acqua calda. Segue una breve descrizione delle tecnologiche attualmente disponibili per le applicazioni di solare termico nel mercato italiano.

Tipologie di collettori solari e principali caratteristiche (fonte: www.tecnologiepulite.it)

Tipologie di collettori Caratteristiche

Collettori scoperto (non vetrati)

pannello non vetrato

Realizzati con tubi in materiale plastico (polipropilene o cacciù sintetico), forniscono prestazioni accettabili solo se utilizzati durante la stagione estiva. Funzionano con una temperatura ambiente di almeno 20°C e la temperatura massima dell’acqua non supera i 40°C.

Collettori piano vetrato

collettore solare piano

Presentano un’intercapedine tra una superficie trasparente di vetro (o di materiale plastico) nella parte superiore ed una piastra assorbente tipicamente rame (oppure acciaio zincato, acciaio inossidabile, alluminio) nella parte inferiore. Sono utilizzati per riscaldare l’acqua a temperature medie di utilizzo tra 45° e 65 °C.

Collettori sottovuoto

collettore a tubi sottovuoto

Sono realizzati eliminando l’aria nell’intercapedine. In tal modo si riducono le perdite di calore ed è possibile lavorare in ambiente più freddo e raggiungere temperature del fluido riscaldato più elevate intorno (70 - 80°C).

Collettori a concentrazione

Sono caratterizzati da un elemento assorbitore lineare o puntuale sul quale viene concentrata la radiazione solare tramite uno specchio concentratore. Tale sistema viene utilizzato per la produzione di calore ad alta pressione e temperatura superiore a 100 °C.

 

(Ultimo aggiornamento: mercoledì 5 dicembre 2012).
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