I pannelli solari per l’acqua calda: come funzionano

I pannelli solari sfruttano il calore del sole per produrre energia termica che viene utilizzata per riscaldare l’acqua sanitaria delle abitazioni. Il tipo di pannello e l’impianto da installare dipendono dalle necessità dei fruitori e perciò cambiano in base alle abitudini personali e anche al numero delle unità abitative che si vogliono servire. Sul mercato si trovano diverse soluzioni e perciò la difficoltà maggiore consiste nell’individuare quella più adatta alle proprie esigenze. Si consiglia di calcolare 60 litri d’acqua per persona per un ottimo livello di comfort e anche di valutare se si desidera integrare il sistema di riscaldamento tradizionale con quello eco, derivante dal sole.

I pannelli a circolazione naturale e quelli a circolazione forzata

I pannelli a circolazione naturale sfruttano i raggi del sole per riscaldare il liquido solare, formato da acqua e da una miscela antigelo, che è contenuto all’interno dei tubi di un collettore termico. I corpi caldi tendono naturalmente a salire, pertanto il calore si accumula in un serbatoio posto sopra i pannelli solari riscaldando l’acqua contenuta nella cisterna che è pronta per l’utilizzo domestico. Questa soluzione è la più adatta per una realtà unifamiliare.

Il modello a circolazione forzata invece è caratterizzato dall’avere una centralina in grado di misurare costantemente la temperatura del liquido solare e anche quella dell’acqua contenuta nei serbatoi. Quando il liquido dei pannelli è più caldo di quello delle cisterne viene spinto dalla centralina in una serpentina, per riscaldare l’acqua da distribuire nei singoli alloggi. Il modello è l’ideale per i grandi complessi come gli hotel, le case di riposo o per le palazzine con molti appartamenti.

Entrambe le soluzioni rispondono alle moderne esigenze ambientali poiché non producono emissioni di anidride carbonica e gas serra e inoltre si ottiene un risparmio in bolletta.

I collettori termici a lastra piana

I collettori termici a lastra piana vetrati sono in vetro trasparente per catturare le radiazioni solari ed impedirne la dispersione. Il calore viene assorbito da un impianto formato da canaline con cavi in rame per avere una migliore conduzione di aria e acqua e, per evitare che il calore si disperda, gli ingegneri hanno ideato due diverse tipologie di bloccaggio dei raggi solari. I pannelli non selettivi hanno le lastre verniciate di nero, mentre quelli selettivi sono sottoposti a trattamenti particolari per ottenere risultati migliori.

I primi sono più economici, ma si possono utilizzare solo in regioni dove la temperatura è più alta, i secondi invece sono maggiormente dispendiosi però anche più efficienti, poiché riescono a trattenere meglio il calore. Entrambi utilizzano la lana di roccia o la schiuma di poliuretano per migliorare l’isolamento termico e sono tra i più diffusi sul territorio.

I collettori a lastra piana scoperti sono realizzati in materiale termoplastico – PVC. Sono stati tra i primi proposti dal mercato e sono i meno costosi, tuttavia hanno una resa minore e possono essere installati solo in territori caldi dove la dispersione non ha un grosso impatto sulla temperatura dell’acqua che, in questi impianti, non riesce a superare i 40˚.

I collettori termici a tubi sottovuoto

I collettori termici a tubi sottovuoto sono formati da tubi di vetro paralleli e concentrici di colore scuro per catturare il calore e non disperderlo. All’interno dell’impianto si crea un vuoto, un isolante termico che permette all’acqua di raggiungere una temperatura superiore ai 100˚. Il calore viene trasportato attraverso un sistema denominato a tubo di calore “heat pipe” che consiste nell’avere all’interno dei tubi un liquido alcolico che evapora quando la temperatura sale ed è in grado di riscaldare l’acqua.L’efficienza energetica è garantita anche in condizioni metereologiche avverse come un’accentuata nuvolosità o un freddo intenso, ma l’installazione richiede una particolare inclinazione che non può essere inferiore ai 30˚e superiore ai 70˚. I collettori termici a tubi sottovuoto offrono risultati ottimali con un minore impiego di pannelli rispetto ai collettori vetrati a lastra piana, ma hanno un costo maggiore.