Solare termico. Sulla base dei dati emersi dalla conferenza europea sul solare termico ( ESTEC2007) il mercato del settore si è ampliato fuori da ogni aspettativa superando attualmente i 3,5 milioni di metri quadri di superficie pennellata equivalente a circa 2500 MWth ( megawatt termici ) e con una crescita del 47% annuo.

 

Solare termico.

Questo rapido sviluppo è stato possibile a seguito delle sponsorizzazioni dei vari governi accompagnate in parallelo da importanti macro e micro migliorie che hanno consentito di incrementare via via l’efficienza energetica e quindi il rendimento in termine di potenza erogata.
Il principio teorico di funzionamento di un impianto solare termico è quello di trasformare l’energia fornita dal sole in energia termica, calore che viene accumulato in un boiler, integrato al pannello o interno all’edificio, e successivamente utilizzato per riscaldare l’acqua sanitaria e per alimentare la rete di riscaldamento delle abitazioni.
In realtà questo tipo di applicazione rientra nella casistica di utilizzo domestico del solare termico, che utilizza impianti che lavorano a bassa temperatura ( t<100°C).

Come funziona un impianto solare termico? 

Ci si soffermerà ora sul funzionamento del pannello solare al fine di fornire degli elementi che consentano di apprendere dei parametri di valutazione utili al comune cittadino per valutare oggettivamente i vantaggi e le economie ma anche le possibilità reali e pratiche dell’installazione di un collettore solare.

Si possono distinguere quattro tipologie di pannelli solari.
1)    pannelli semplici in materiale plastico: è la soluzione più semplice, diciamo però che ha un impiego fortemente stagionale. Si tratta di pannelli in plastica sagomata, esposti alla radiazione solare e direttamente attraversati internamente da una serpentina tubolare in cui scorre l’acqua che per scambio termico si riscalda. Un espediente tanto semplice quanto economico e ideale per applicazioni quali stabilimenti balneari, camper, piccoli chioschi.
2)    Collettori piani vetrati: Sono tecnologicamente più innovativi e consentono benefici durante tutto il corso dell’anno. Il principio di funzionamento è sempre quello della serpentina di rame verniciata di nero (assorbitore di calore) in cui scorre il liquido termovettore (acqua semplice o in soluzione con antigelo), il rendimento è maggiore perché la copertura vetrata consente di raggiungere, per effetto serra, temperature di 90-95°C. La copertura vetrata è appositamente studiata in modo da massimizzare la radiazione solare in entrata e minimizzare le perdite di calore verso l’esterno cosi come le radiazioni riflesse. L’assorbitore può essere di tipo selettivo (trattato con particolari prodotti che riducono le dispersioni termiche ) o non selettivo, senza trattamento e quindi meno efficiente. I pannelli di questo genere sono montati sulle coperture con esposizione sud e la serpentina dell’assorbitore è collegata e successivamente avvolta attorno accumulatore dell’acqua. Con esposizione ottimale sud (cioè sul percorso solare est-ovest) con i collettori vetrati si può riscaldare tutta l’acqua calda necessaria durante il periodo marzo-ottobre. Per l’utilizzo dell’acqua per il riscaldamento deve essere fatta un integrazione con un impianto a pannelli sottovuoto.

3)    Pannelli sottovuoto: Questo tipo di pannelli consente un efficienza maggiore del 20% rispetto ai normali pannelli vetrati perchè col sistema sottovuoto si riescono a raggiungere temperature della camera superiori ai 100°C. Questi pannelli sono formati da più file di tubi paralleli in vetro contenenti coassialmente, al loro interno, il tubo assorbitore con trattamento selettivo e isolato dal primo a mezzo di camera in cui viene fatto il vuoto. Il calore viene trasportato all’accumulatore mediante il liquido termovettore (solitamente alcol ) all’interno del tubo assorbitore. Il calore viene trasportato direttamente a mezzo di circolazione del liquido riscaldato o per scambio di calore a seguito del rilascio di calore che segue l’evaporazione dell’alcol che si riscalda. Per questo tipo di pannelli l’inclinazione di installazione è compresa tra 30°- 70°, compatibile con le normali caratteristiche delle coperture a falda o comunque installabili su coperture piane su appositi telai metallici inclinati. Con un impianto a pannelli sottovuoto si può generare una potenza termica tale da garantire l’accumulo di acqua calda sia per i servizi che per il riscaldamento. Questa abbondanza di rendimento, in esubero durante la maggior parte delle giornate di un anno, risulta utile in quelle giornate più fredde e coperte quando la produzione di calore è più bassa e di contro l’esigenza di calore per il riscaldamento è maggiore.

4)    Pannelli ad aria: In questo caso il veicolo convettore è l’aria, si tratta di pannelli vetrati in cui circola dell’aria forzata per mezzo di una ventola elettrica ( a questo scopo viene integrato un piccolo pannello fotovoltaico per l’alimentazione della ventola ) che permette il circolo dell’aria che viene riscaldata a una temperatura tra i 20-40° e poi immessa in un circuito di aerazione negli ambienti della casa. Si tratta di un metodo semplice ed economico per riscaldare la casa. L’unico inconveniente è che sono necessarie grandi superfici di pannellatura per poter ricavare il volume d’aria calda necessario per riscaldare ogni singolo ambiente.

Solare termico e futuro

Vista la velocità con cui la tecnologia del pannello solare marcia, sono da attendersi in brevi periodi delle innovazioni tecnologici che possono portare ad un incremento dell’efficienza energetica per metro quadrato di pannellatura. Dal punto di vista del cittadino che vuole fare l’investimento si può affermare che non è in pericolo di acquistare un impianto obsoleto dal punto di vista funzionale. Il bilancio del calcolo economico che l’utente fa quando decide di installare l’impianto rimane comunque positivo; i rendimenti energetici che si raggiungono attualmente sono già buoni, le nuove tecnologie consentiranno solamente una riduzione dei tempi di recupero dell’investimento.

Solare termico – di Redazione