Quella dei pannelli solari termici è una tecnologia che ha meritato la fiducia dei consumatori; grazie al pannelli solari termici è possibile ridurre drasticamente i costi legati al riscaldamento dell’acqua sanitaria e dell’aria.
Il rendimento dei pannelli solari termici è andato via via crescendo, tanto che un metro quadrato di collettore solare termico può scaldare a 45÷60 °C, tra i 40 e i 300 litri d’acqua al giorno; il rendimento dei pannelli solari termici varia con le condizioni climatiche e con la tipologia di collettore scelto e va dal 50 all’80 per cento.
Le radiazioni solari rappresentano la fonte energetica più abbondante e pulita del globo e grazie ai pannelli solari termici è possibile beneficiarne anche in ambito domestico con estrema semplicità. Le applicazioni più comuni vedono l’impiego di pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria, riscaldamento degli ambienti e delle piscine.
I collettori solari vengono generalmente montati sul tetto, in giardino o su supporti appositamente realizzati per garantire un buon orientamento. Al momento del montaggio dei pannelli solari termici (vedi Montare un pannello solare termico per la produzione di acqua calda) è bene escludere qualsiasi zona a rischio ombra ed è necessario scegliere un orientamento a sud, ponendo il pannello più o meno a 35°.
Con l’inclinazione giusta, il pannello solare termico cattura i raggi solari per trasmettere energia termica al liquido conduttore che passa all’interno dello stesso pannello; il liquido agisce come conduttore di calore trasportando l’energia termica fino allo scambiatore così da caricare il bollitore.
Esistono diversi tipi di pannelli solari termici, abbiamo così pannelli solari termici a circolazione naturale, a circolazione forzata e pannelli solari termici a svuotamento. I sistemi appena elencati svolgono tutti la stessa funzione ma con meccanismi d’azione differenti; a livello descrittivo (senza perderci in tecnicismi), vi spigheremo come riescono a produrre acqua calda sanitaria questi diversi tipi di pannelli solari termici.
Sono privi di pompe e componenti elettrici, quindi necessitano di minima manutenzione. Il sistema dei pannelli solari termici verte su uno scambio indiretto: nei tubi del collettore solare passa un fluido che, esposto alle radiazioni, si scalda e sale per convenzione verso il serbatoio immettendosi in un’apposita intercapedine dove cede il calore all’acqua in esso contenuta.
Il collettore solare è affiancato da una pompa elettrica gestita da una centralina solare e da diverse sonde. Nel serbatoio è presente una serpentina collegata in modo diretto con i collettori solari; il fluido contenuto nei pannelli solari, una volta riscaldato, riscalda la sonda e invia i dati alla centralina elettronica che aziona la pompa.
La pompa spinge il fluido caldo all’interno dello scambiatore contenuto nel serbatoio, lo scambiatore trasmette a suo volta il calore all’acqua sanitaria in esso contenuta.
Lo schema di funzionamento è lo stesso visto in precedenza, per l’impianto solare termico a circolazione forzata ma questo sistema in più prevede la rimozione del fluido per evitare problemi di surriscaldamento.
Un impianto solare termico a circolazione forzata può richiedere qualche intervento di manutenzione straordinaria per problemi legati alle temperature elevate (a causa della stagnazione del fluido nel collettore) o al contrario, per temperature troppo basse della stagione invernale.
Con i pannelli solari termici a svuotamento forzato, ogni qual volta si raggiunge la temperatura impostata nel boiler solare, l’impianto si svuota automaticamente rimuovendo il fluido dai pannelli. In più, svuotandosi anche ogni notte, i collettori solari a svuotamento forzato non hanno bisogno di liquido antigelo, necessario invece per gli impianti solari a circolazione forzata e circolazione naturale.