Utilizzo dell’energia solare nelle tecnologie termoidrauliche. Tesina

Tesina sull’applicazione del solare negli impianti termoidraulici

Una delle principali e più diffuse applicazioni dei pannelli solari termici è la produzione di acqua calda per usi domestici (doccia, cucina, lavatrice…).

A questo scopo i collettori termici possono essere inseriti in due tipologie di impianti: sistemi a circolazione naturale e a circolazione forzata.  Entrambi i sistemi, pur presentando sostanziali differenze dal punto di vista impiantistico, sono la soluzione ideale per coprire su base annua una percentuale del fabbisogno termico per usi domestici fino a punte del 70-80%, mentre nel periodo estivo la copertura è pressoché totale.

Pannelli solari termici a circolazione naturale

I sistemi solari termici a circolazione naturale sono così chiamati perché sfruttano la proprietà dei corpi caldi di salire in modo naturale. Si tratta di una soluzione impiantistica semplice e economicamente vantaggiosa ideale per privati e famiglie.

Come funzionano?

A) I raggi del sole scaldano il liquido solare (acqua + antigelo) che, contenuto nei tubi interni al collettore termico, sale in modo naturale fino a raggiungere il serbatoio posto orizzontalmente sopra i pannelli.
B) Qui il liquido cede il calore all’acqua interna al serbatoio che, riscaldata dal sole, entra nel circuito idraulico sanitario della casa.

INVERNO:
D’inverno o in periodi di prolungato brutto tempo, l’acqua scaldata dal sole passa attraverso la caldaia prima di entrare nel circuito idraulico della casa. In questo modo l’acqua entra in caldaia già preriscaldata dal sole, riducendo i consumi di gas o gasolio.

ESTATE:

In estate l’acqua scaldata dal sole entra direttamente nel circuito idraulico sanitario della casa, senza alcun riscaldamento integrativo da parte della caldaia.

I principali vantaggi di questi sistemi sono i seguenti: 

1.  Costo limitato
2.  Semplice installazione
3.  Molto convenienti per usi prevalentemente estivi o in località con elevata insolazione

Pannelli solari termici a circolazione forzata

I sistemi termici forzati sono la soluzione ideale quando si vuole produrre acqua calda in quantità anche elevate: palazzine con più appartamenti, case di riposo, caratterizzate da consumi di acqua molto elevati, alberghi, ristoranti, centri sportivi o palestre con docce…

Come funzionano?

Scopriamo il funzionamento di questi sistemi seguendo lo schema riportato sotto.

I collettori termici (A) hanno al loro interno dei tubi dentro ai quali scorre un liquido (acqua + antigelo) che quando è esposto al sole si scalda. Una centralina (B) misura la temperatura raggiunta dal liquido nel pannello e quella dell’acqua contenuta all’interno del serbatoio. Se il liquido nei pannelli è più caldo dell’acqua del serbatoio, la centralina fa partire una pompa (C) che spinge il liquido all’interno del circuito in modo da farlo passare attraverso una serpentina interna al serbatoio. Attraverso tale serpentina (D) avviene il passaggio del calore dal liquido all’acqua del serbatoio, che entra quindi nel circuito dell’acqua sanitaria della casa (E).

INVERNO
D’inverno o in periodi di prolungato brutto tempo, si richiede più acqua di quella che il sistema può fornire. In questi casi interviene la caldaia (F) che, scaldando dell’acqua che passa in una seconda serpentina posizionata nella parte alta del serbatoio, fornisce il calore utile a raggiungere la temperatura desiderata. In ogni caso la caldaia interverrà meno e consumerà quindi meno gas o gasolio.

ESTATE
In estate l’impianto solare è sufficiente a garantire l’acqua sufficientemente calda per bagni, cucina e lavanderia.

I principali vantaggi di questi impianti sono i seguenti:

1. Alta efficienza grazie al serbatoio verticale (si evitano miscelazioni di acqua fredda e calda)
2. Posizionamento del serbatoio all’interno dell’abitazione (minimizzazione dell’impatto visivo del sistema)