Nell’ambito del risparmio energetico e nella produzione efficiente di energia termica, i pannelli solari termici occupano una posizione decisamente di rilievo. Denominati più propriamente “collettori solari” per via della funzione esercitata nei confronti dei raggi del sole, i dispositivi in questione si contraddistinguono per la capacità di produrre energia termica assorbendo le radiazioni provenienti proprio dai raggi solari.
L’uso dell’energia prodotta è reso possibile solamente dalla capacità di accumulazione dei pannelli stessi, i quali, dopo la conversione energetica delle radiazioni, riversano l’energia prodotta in un accumulatore apposito. È piuttosto comune confondere i pannelli solari termici con i pannelli solari fotovoltaici: se i primi, come abbiamo visto, sono finalizzati esclusivamente alla produzione di energia termica, i fotovoltaici vengono adoperati per la produzione di energia elettrica. Per quanto riguarda i pannelli solari termici, essi consentono all’utenza di sfruttare l’energia termica prodotta prevalentemente per riscaldare l’acqua sanitaria e riscaldare gli ambienti di un edificio (attraverso il classico impianto a termosifoni e termovalvole).
Il funzionamento dei pannelli solari termici
I pannelli solari termici vanno a comporre l’impianto solare termico, finalizzato a raccogliere l’energia proveniente dai raggi del sole. Oltre ai pannelli, all’interno dell’impianto trovano spazio anche gli scambiatori, vale a dire i componenti nei quali è ospitato il fluido sfruttato per trasferire l’energia stessa al serbatoio destinato ad ospitare la stessa. Partendo dal presupposto che un impianto solare termico può essere concepito in due modalità differenti, ossia nella cosiddetta circolazione naturale o forzata, vediamo come si delinea il funzionamento generico delle due tipologie. Per quanto riguarda la circolazione naturale, bisogna sottolineare innanzitutto che il fluido circola nel pannello solare attraverso un processo di convezione (metodo di trasporto di energia che tiene conto della forza di gravità e della pressione delle forze in gioco).
Il fluido stesso, una volta riscaldatosi attraverso l’attività dei raggi solari, inizia a dilatarsi e a galleggiare rispetto alla controparte più fredda, quest’ultima contenuta all’interno dello scambiatore del serbatoio. È in questa fase che avviene lo scambio tra i due liquidi, quello riscaldato e quello freddo, con il primo che cede il calore accumulato all’acqua sanitaria del secondo. L’acqua sanitaria entrerà poi nei vari impianti funzionanti ad energia termica, svolgendo le già citate funzioni di riscaldamento generale.
Per quanto riguarda l’impianto a circolazione forzata, il liquido preposto allo scambio viene mosso con l’ausilio di pompe, le quali vengono azionate solamente nel caso in cui il fluido risulti più caldo rispetto all’acqua nei serbatoio destinati all’accumulazione dell’energia. Il termine forzato deriva proprio dalla presenza di pompe per favorire il funzionamento dell’intero impianto. A tutto ciò si aggiunge A tutto ciò si aggiunge la collocazione di appositi sensori elettrici finalizzati al controllo delle temperature in fase di scambio dei fluidi.
Tipologie di Pannelli
Oltre alle distinzioni da effettuare in merito al funzionamento degli impianti (circolazione naturale e forzata), i pannelli solari termici si suddividono in varie tipologie a seconda della metodologia con la quale è stato costruito l’impianto. In linea generale, i pannelli solari termici si distinguono in pannelli piani (i quali, a loro volta, si distinguono in pannelli vetrati, non vetrati e ad aria), pannelli con serbatoio integrato, pannelli solari termici a concentrazione e pannelli solari termici sottovuoto (alta produzione di energia anche con basso irraggiamento).
Vantaggi nell’Utilizzo
I vantaggi derivanti dalla installazione di pannelli solari termici nella propria abitazione riguardano prevalentemente la possibilità di abbattere le emissioni CO2, nonché dalla possibilità di fare affidamento su costi notevolmente ridotti se paragonati a quelli di una caldaia tradizionale. Altro vantaggio riguarda l’eccezionale resa dei pannelli, i quali necessiteranno di una manutenzione minima. Inoltre, installare pannelli solari termici dà diritto ad una detrazione fiscale legata alle spese d’installazione dell’impianto.
