Sappiamo tutti com’è fatto un pannello solare, siamo ormai abituati a vederne sopra i tetti delle case; conosciamo il suo aspetto estetico, ma ciò che ci sfugge è il suo funzionamento è la struttura interna. Nel momento in cui ci affacciamo per la prima volta al mondo del solare è opportuno fare una fondamentale distinzione. Sono due le tecnologie che sfruttano l’energia del sole, con funzioni totalmente diverse, e queste sono: il Fotovoltaico e il Solare Termico.
Mentre il primo è destinato alla produzione di energia elettrica, il secondo sfrutta l’energia del sole per produrre acqua calda (usata per il riscaldamento dell’edificio o come acqua calda sanitaria).
- Il pannello solare fotovoltaico utilizza l’energia del Sole per produrre energia elettrica e abbassare la bolletta della luce. Si può trovare sui tetti delle case, è piano, di colore scuro e si può riconoscere perché diviso in quadratini dal bordo argentato all’interno.
- Il pannello solare termico, invece, utilizza l’energia del sole per produrre energia termica, a sua volta utilizzata per riscaldare l'acqua a una temperatura variabile. Questo pannello viene utilizzato sia per l'integrazione con il riscaldamento dell’edificio, che per quella dell'acqua calda sanitaria. Si trova solitamente installato sovrategola o ad incasso nel tetto, è scuro e può essere sia piano, sia a tubi sottovuoto.
Il 75% del consumo energetico domestico di una famiglia è dovuto al riscaldamento della propria abitazione e questo è un aspetto importante da tenere in considerazione. Proprio per tale ragione, avere o orientarsi verso un sistema (solare termico) che scalda l'acqua e fa ridurre i consumi di combustibile (gas, gasolio, ecc.) della caldaia è una scelta strategica saggia nell'ottica del risparmio sulle spese del riscaldamento.
La disponibilità di energia solare è determinata dalla posizione geografica in cui ci si trova e la sua captazione dipende dall'orientamente del pannello rispetto al sole e dalla nuvolosità del cielo. Di norma la posizione migliore per installare il pannello è nel lato sud del tetto, così da captare il sole durante tutto l'arco della giornata. Vediamo insieme quali sono, generalmente, i gradi d'inclinazione dei pannelli solari termici:
- Angolo di inclinazione α (angolo compreso tra il pannello e il piano orizzontale)
- Ideale in Italia: tra 30° e 45°
- Funzionale in Italia: tra 25°e 60°
Il pannello solare è costituito da diversi componenti, ognuno con una funzione ben precisa:
- Un assorbitore di luce solare, costituito da una lastra in alluminio o rame su cui viene depositato il materiale che serve ad assorbire l'energia.
- Una lastra di vetro trasparente (posta sopra all’assorbitore).
- Un telaio, in alluminio, che serve per contenere il materiale di cui è costituito il pannello.
L’energia del sole, passando attraverso il vetro, incontra l’assorbitore, il quale, scaldandosi, trasferisce il calore al fluido termovettore che scorre nei tubi sotto lo stesso.
Questo calore serve per riscaldare l'acqua contenuta nel bollitore, che verrà usata per il riscaldamento, per l'acqua calda sanitaria (come nell'immagine sottostante) o per entrambe le cose.
Il fluido (detto glicole) è solitamente acqua mista ad antigelo, soluzione resistente al freddo invernale senza rischio di congelamento.
In questo esempio, il fluido circola nelle tubature del pannello, viene scaldato dall’energia solare e tramite il circuito cede il calore al bollitore dell’acqua calda sanitaria. In funzione del fabbisogno dell’utenza, l’acqua calda sanitaria viene distribuita tramite i diversi rubinetti. Un impianto di questo tipo viene gestito tramite una regolazione solare, che governa in maniera intelligente l’intero sistema, in modo che la caldaia si attivi solo quando la richiesta termica è superiore a quella fornita dai soli pannelli solari.
ALCUNE SPECIFICHE PER COMPRENDERE MEGLIO IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA SOLARE TERMICO:
- Il rendimento è la percentuale di energia solare captata dalla superficie del collettore, che può essere trasformata in energia termica utile (ACS o acqua calda per il riscaldamento).
- La flessibilità d'installazione: il pannello solare si installa con meno difficoltà rispetto al fotovoltaico, perchè meno legato ad orientamento e inclinazione.
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