Gli impianti solari per la produzione di acqua calda

Gli impianti che utilizzano pannelli termici utilizzano l'energia solare per riscaldare un fluido, acqua o aria, che diffonde il calore negli spazi interni della casa oppure viene immagazzinato per un uso a richiesta.

Se l'impianto solare non può fornire sufficiente calore, un sistema ausiliario (ad esempio una caldaia a gas, oppure una serpentina elettrica posta all' interno del serbatoio) fornisce l'energia supplementare. I sistemi che utilizzano un liquido vengono utilizzati per fornire acqua calda per uso sanitario oppure impiegato in impianti di riscaldamento a pannelli radianti. 

Come funzionano gli impianti solari termici: i pannelli somigliano a quelli fotovoltaici ma sono diversi. All' interno non ci sono celle di silicio ma semplici tubi in cui scorre l'acqua calda che viene riscaldata con i raggi solari. Solitamente i pannelli sono neri per assorbire una maggiore radiazione. Possiamo anche implementare un impianto con solare e fotovoltaico insieme, chiamato ibrido, in questo caso produrremo acqua calda ed elettricità.

Come dimensionare i pannelli per il fabbisogno di acqua calda: ogni giorno il consumo medio di acqua calda è di circa 50 litri a persona a 45 °C, per avere ciò abbiamo bisogno di circa 1,5 mq di pannelli a persona, quindi per una famiglia di 4 persona necessitiamo di 6mq di pannelli solari termici. Ci siamo tenuti larghi. 

I sistemi possono a circolazione naturale o forzata. Nel primo caso l'acqua raggiunge la casa naturalmente, per la forza di gravità scende dall' alto, nel secondo caso abbiamo bisogno di una pompa elettrica che spinga il liquido attraverso tutto il circuito. Quest'ultima soluzione è obbligatoria se vogliamo accoppiare i pannelli ad un sistema di riscaldamento a pavimento. 

I serbatoi solari: lo scopo del serbatoio è quello di accumulare acqua calda per quei giorni che presentano scarsa radiazione solare. La sua capacità di volume dovrebbe essere da 1,5 a 2 volte superiore rispetto al consumo giornaliero di acqua calda, quindi sui 80-100 litri per persona. Solitamente sono in acciaio smaltato, quelli inox costano di più ma si mantengono meglio nel tempo. Sono coibentati e utilizzano una resistenza elettrica che entra in funzione quando la temperatura all' interno scende sotto una certa soglia, un po' come avviene negli scaldabagni. Al posto della resistenza elettrica possono essere collegati alla caldaia a gas. 

Pannelli sottovuoto o piani: i piani sono quelli molto economici, utilizzabili in estate, quelli sottovuoto (heat pipe) costano di più ma possono essere usati anche in inverno a temperature basse con scarsa radiazione solare, anche quando è nuvoloso e garantiscono una temperatura di 35 gradi circa, ideale per la doccia, ma utilizzabile anche per il riscaldamento casalingo in sistemi con pannelli radianti da pavimento.

Alcuni serbatoi solari hanno una forma cilindrica che consente di sviluppare una stratificazione della temperatura nel serbatoio. Ciò consente un utilizzo ottimale dell'acqua potabile riscaldata nella regione inferiore, così l'intero contenuto del serbatoio non deve essere riscaldato alla temperatura desiderata. La circolazione dell' acqua calda: l'acqua viene trasportata dal collettore solare (pannello solare) al serbatoio di accumulo . 

Per minimizzare la perdita di calore, la distanza dal collettore al serbatoio deve essere il più breve possibile. Si usano tubi di rame con una circonferenza di 15 mm a 18 mm , sufficienti a garantire un trasporto ottimale del calore. I tubi sono sufficientemente isolati con 30 mm di isolamento, si usa la lana di roccia, oppure il tubo in poliuretano e la gommapiuma. 

Quanto ci mettono i pannelli solari per scaldare l'Acqua

un collettore termico ci mette circa 8-10 ore per portare la temperatura a circa 40 gradi, ovviamente a seconda se usiamo heat pipe o pannelli piani. Ciò è influenzato anche dall' insolazione esterna, .dalle condizioni meteorologiche. Ovviamente in inverno o nelle giornate nuvolose il rendimento dei pannelli solari cala dagli 80° ai 40°. Nelle ore notturne si utilizza l'acqua stivata nel serbatoio coibentato. Una volta esaurita l'acqua bisognerà attendere di nuovo il sorgere del giorno e le ore necessarie per riscaldare nuovamente l'acqua. Per queste ragioni è consigliabile abbinare il pannello solare termico a una caldaia a gas o ad una serpentina elettrica che scaldi l'acqua del serbatoio.

Prezzi: un impianto con pannelli piani con serbatoio da 300 litri costa circa 1000 euro per una famiglia di 3 persone. Impianto con pannelli a circolazione forzata, sottovuoto e pompa per una famiglia di 4 persone, prezzi a partire da 2500 euro.

Maggiori informazioni
Guida ai pannelli solari termicihttp://www.pannellisolaritermici.org/
Detrazioni fiscali per impianti di riqualificazione energeticahttp://www.agenziaentrate.gov.it/wps/content/Nsilib/Nsi/Home/CosaDeviFare/Richiedere/Agevolazioni/Detrazione+riqualificazione+energetica+55/scheda+informativa+riqualificazione+55/

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