Helionica

Come funziona un impianto solare termico e come è realizzato

Elemento base di un Impianto Solare Termico è il Collettore Solare che realizza la conversione dell'energia solare in calore. Come già accennato, questo è realizzato mediante una piastra collettrice metallica che irradiata dal Sole si scalda e cede una parte del suo calore al un fluido termovettore che scorre in un condotto accoppiato ad essa termicamente; il resto del calore si disperde nell'ambiente. Per ridurre queste perdite e sfruttare al massimo l'Energia Solare raccolta la piastra viene alloggiata all'interno di un involucro isolante con un lato trasparente alla luce solare, come rappresentato schematicamente in Figura 7-1.

Esistono tipi di collettori solari più evoluti che racchiudono la piastra metallica in contenitori sotto vuoto in modo da ridurre ulteriormente le dispersioni di calore per convezione, ma non sono qui rappresentati per semplicità grafica.

L'Impianto Solare Termico attraverso tubazioni e serbatoi trasferisce il calore del fluido termovettore all'acqua sanitaria (utilizzata dalle persone) o all'acqua "tecnica" (utilizzata negli impianti per immagazzinare o trasportare calore) scaldandola.

Nel caso di impianto dedicato solo al riscaldamento di acqua sanitaria uno degli schemi realizzativi più semplici è quello a "circolazione naturale" rappresentato in Figura 7-2. In questi impianti il fluido termovettore circolante nei collettori solari è direttamente l'acqua sanitaria che viene immagazzinata in un serbatoio di accumulo posto ad una quota maggiore dei collettori solari: l'acqua quindi circola tra accumulo e collettori spinta solo dalla sua differenza di densità dovuta alle sue differenti temperature.

Uno schema di funzionamento più flessibile e meglio sfruttabile comporta la circolazione forzata di un fluido termovettore (quasi sempre una miscela di acqua e glicole) in un circuito separato dall'acqua sanitaria immagazzinata nel serbatoio di accumulo; il fluido termovettore cede il calore all'acqua sanitaria attraverso uno scambiatore di calore. È presente anche un circuito di riscaldamento ausiliario per sopperire alla mancanza di risorsa solare. La Figura 7-3 descrive un impianto a circolazione forzata.

Lo schema di Figura 7-3 può poi essere modificato per realizzare scopi particolari, ad esempio pre-riscaldare il fluido termovettore del sistema di riscaldamento domestico con il calore del circuito "solare" ottenendo notevoli risparmi di Energia.

HELIONICA dell'Ingegner Nicola Vannucci
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