pannelli solari termici

I pannelli solari termici (detti anche collettori solari) sono dispositivi nei quali trova applicazione la tecnologia solare per la conversione dell'energia solare in energia termica al fine di produrre calore. Il calore prodotto grazie agli impianti solari termici viene utlizzato principalmente per usi domestici (produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento).

Come funzionano i pannelli solari termici?

Gli impianti solari termici funzionano grazie al collettore solare che ha il compito catturare il più possiblie la radiazione solare e di trasformarla in energia termica riducendo al minimo le perdite di calore.

Comunemente negli impianti solari termici sono utlizzati collettori solari piani i quali, a loro volta, possono essere vetrati (selettivi o non selettivi) e non vetrati o i più recenti ed efficienti collettori solari sottovuoto.
I pannelli solari vetrati sono costituiti dalla piastra captante (rame, alluminio o acciaio trattati con vernici scure ed opache per diminuire la riflessione ed aumentare il potere assorbente) che cattura l'energia solare producendo calore. La quantità di radiazione solare assorbita, e dunque la quantità di calore prodotto, è aumentata dalla copertura trasparente (in genere di vetro) che esercita un effetto serra lasciando passare la luce e trattenendo il calore rilasciato dalla piastra captante. La piastra captante è attraversata da una serie di canalizzazioni attraverso cui scorre il fliudo termovettore. Il fluido termovettore, costituito in genere da una miscela di acqua ed antigelo (necessario a ridurre il punto di congelamento del fluido essendo il collettore esposto a temperature più rigide nelle stagioni più fredde), circola nell'impianto trasferendo l'energia termica accumulata nel collettore al serbatoio di accumulo. Per evitare le perdite di calore laterali e sotto la piastra il collettore è coibentato da materiale isolante. Il tutto è tenuto insieme dalla scatola di contenimento che conferisce rigidità e robustezza al collettore agevolandone il trasporto ed il fissaggio alla struttura di sostegno.
I pannelli solari vetrati possono essere selettivi o non selettivi a seconda che l'assorbitore (la piastra captante) sia trattato o meno in superficie con prodotti (detti appunto selettivi) che ne riducono la riflessione della radiazione luminosa aumentando ulteriormente le prestazioni del collettore.
I pannelli solari non vetrati sono costituiti da un fasci di tubi (di colore scuro per aumentare l'assorbimento di calore) attraverso cui passa l'acqua che viene riscaldata per irrraggiamento diretto. Sono privi di isolamento e della copertura trasparente, dunque un buon rendimento è garantito in condizioni di alte temperature ed irraggiamento. Questo tipo di collettori sono adatti al riscaldamente di acqua calda sanitaria ad uso stagionale (chiaramente nelle stagioni più calde).
I pannelli solari sottovuoto sono costituiti da tubi in vetro posti parallelamente all’interno dei quali è collocata la piastra captante (solitamente in rame).  Nell'intercapedine tra l'assorbitore e la copertura trasparente viene creato il vuoto per poter ridurre ulteriormente le dispersioni di calore verso l'esterno del collettore. In tal modo aumenta il rendimento rendendo i collettori solari sottovuoto adatti anche a condizioni climatiche meno favorevoli.

Esistono due tipi di impianti solari termici:

  • impianti solari a circolazione naturale. Un gioco di densità crea un trasferimento naturale dell'acqua calda verso il serbatoio d'accumulo (posizionato più in alto ripetto al pannello solare) senza l'ausilio di forze esterne. Nel serbatoio avviene lo scambio di calore tra il fluido termovettore e l'acqua da riscaldare;
  • impianti solari a circolazione forzata. E' necessaria una forza esterna (generata da una pompa) per far circolare il fluido termovettore nell'impianto. La pompa serve a riportare il fluido termovettore dal serbatoio di accumulo (posto più in basso rispetto al pannello solare), nel quale ha trasferito il suo calore all'acqua da riscaldare, al collettore solare.


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