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>>IMPIANTI SOLARI TERMICI
IL "CIRCUITO SOLARE"
L'acqua calda prodotta dai collettori solari durante le ore del giorno deve essere accumulata per poi poter essere utilizzata nelle ore notturne. Il collegamento tra collettori solari e serbatoio di accumulo viene detto: " Circuito Solare ".
Il circuito solare può essere "aperto", se il fluido termovettore che circola nei collettori è lo stesso del circuito di utilizzo, oppure "chiuso", se il fluido termovettore che circola nei collettori cede calore al fluido d'utilizzo tramite un opportuno scambiatore.
Inoltre la circolazione del fluido termovettore all'interno del circuito solare può essere "naturale", se avviene grazie al processo convettivo del fluido (che scaldandosi sale verso il serbatoio di accumulo), o "forzata", se avviene tramite una pompa che trasferisce il fluido termovettore dai collettori al serbatoio d'accumulo.
La circolazione naturale è un processo semplice. Come viene rappresentato nel disegno, il collettore solare esposto al sole trasforma la luce in calore e riscalda il fluido contenuto al suo interno. Difatto esistono due circuiti separati all'interno del nostro impianto solare: uno tra i pannelli solari ed il serbatoio ed uno tra il serbatoio e i nostri rubinetti.
Il circuito tra i pannelli solari ed il serbatoio è un circuito chiuso, cioè il fluido contenuto circola continuamente al suo interno. In pratica il fluido entra nei pannelli solari, si scalda e viene spinto dal suo stesso calore verso l'alto, entrando così nel serbatoio posto sopra i pannelli solari, dove cede il suo calore all'acqua che normalmente usiamo e, raffreddandosi, torna nei pannelli solari per un nuovo ciclo. Tale ciclo si ripete finchè la temperatura del fluido termovettore è maggiore rispetto a quella del fluido contenuto nel boiler. In assenza di sole, però, non avviene la circolazione inversa, in modo da conservare nel boiler l'acqua calda prodotta nelle ore di soleggiamento.
I vantaggi principali del sistema a circolazione naturale sono: nessun consumo energetico per far funzionare il sistema nella fase di captazione solare, semplicità di installazione, costi di installazione e manutenzione contenuti.
Negli impianti solari a circolazione forzata, per fare circolare il fluido riscaldato dai raggi solari, viene azionata una pompa elettrica, governata da una centralina solare e da alcune sonde.
Un sistema solare "forzato" per la produzione di acqua calda è composto da :
- un certo numero di collettori vetrati che possono essere integrati o posati sulla copertura del tetto, oppure installati su un piano orizzontale (terrazza o giardino) con opportuni tralicci;
- un serbatoio (denominato " boiler solare ", accumulatore o scaldacqua) che, installato nell'edificio (solitamente nel locale caldaia), può essere collegato al sistema di riscaldamento ausiliario (termico o elettrico);
- un circuito idraulico, comprendente le tubazioni, la pompa di circolazione, le valvole, il vaso di espansione (per contenere la dilatazione dell'acqua quando sale la temperatura);
- un sistema di regolazione elettronico .
Schematicamnte il funzionamento di un impianto solare a circolazione forzata si può così sintetizzare.
L'irraggiamento solare che attraversa il vetro di copertura raggiunge l'assorbitore e viene trasformato in calore. Questo calore è quindi trasportato dai collettori all'accumulatore tramite un circuito riempito di acqua glicolata (per evitare il gelo in caso di temperature rigide e assenza di sole).
Il sistema di regolazione elettronico ha il compito di confrontare la temperatura nell'accumulatore (Ta) con quella dei collettori (Tc). Se Tc è maggiore di Ta, la pompa di circolazione viene avviata. Il fluido termovettore, passando attraverso delle tubazioni isolate termicamente, arriva all'accumulatore, nel quale è presente uno scambiatore che consente il trasferimento del calore dal fluido all'acqua contenuta nel serbatoio.
Se l'apporto energetico proveniente dal circuito solare è insufficiente (cattivo tempo), oppure si verifica un elevato consumo di acqua calda, la temperatura nella parte superiore dell'accumulatore scende sotto un certo livello e allora la centralina elettronica comanda l'inserimento del sistema di riscaldamento ausiliario. Questo può essere termico (di solito gas, gasolio o legna) oppure elettrico (resistenza elettrica).
Questo tipo di sistemi può essere usato per riscaldare sia l'acqua sanitaria che l'acqua utile al riscaldamento degli ambienti. Si tratta infatti di impianti che possono dare contributi significativi al fabbisogno energetico di un'abitazione, e costituiscono la scelta ideale per il massimo risparmio energetico, se abbinati ad un impianto di riscaldamento a pavimento. Tali impianti infatti lavorano con acqua a bassa temperatura (intorno ai 40 °C), situazione in cui i collettori solari hanno una miglior resa.
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