Come funziona un impianto solare termico?

Un impianto solare termico è un sistema in grado di trasformare direttamente l'energia solare in energia termica e di renderla disponibile sotto forma di acqua calda senza alcuna emissione inquinante in atmosfera, permettendo inoltre il risparmio economico associato al mancato utilizzo di fonti energetiche tradizionali (energia elettrica o combustibili fossili).

È costituito principalmente da uno o più collettori che trasformano la radiazione solare in calore. Ne esistono tipologie differenti, che assicurano diversi livelli di efficienza e vengono scelti a seconda delle necessità dell’utente e delle condizioni ambientali in cui l’impianto viene installato. L’assorbitore ne costituisce l’elemento fondamentale poiché incamera la radiazione solare incidente e la trasforma in calore; questo viene trasferito ad un fluido termovettore (acqua o una miscela di acqua e antigelo) che scorre in tubi di rame.

La copertura trasparente di vetro o materiale plastico serve ad intrappolare il calore all’interno del collettore, consentendo nel contempo il passaggio della radiazione solare; l’isolamento termico ha il fine di limitare il più possibile la dispersione di calore verso l’ambiente esterno.

Altro elemento fondamentale è il serbatoio di accumulo, anch’esso isolato termicamente, in modo da consentire l’immagazzinamento del calore ceduto dai collettori, cosicché sia godibile secondo necessità (ad esempio quando si sta facendo la doccia).

Il sistema di ricircolo del fluido termovettore regola infine il trasferimento del calore dai collettori al serbatoio.

Gli impianti possono essere configurati secondo due tipologie. In quelli a circuito aperto l’acqua che verrà utilizzata dall’utenza proviene direttamente dal collettore, dove raggiunge la temperatura desiderata. L’utilizzo di tale soluzione è limitato da problemi di congelamento dell’acqua e depositi calcarei nei tubi.

Gli impianti a circuito chiuso prevedono che il fluido caldo scorra in un circuito primario che cede il calore, attraverso uno scambiatore, ad un serbatoio contenente acqua, che una volta riscaldata viene inviata all’utenza tramite un circuito secondario. Gli impianti a circuito chiuso possono a loro volta essere suddivisi in due tipologie.

Per piccoli impianti, grazie alle caratteristiche di compattezza ed economicità, è consigliata la soluzione a circolazione naturale, in cui il serbatoio di accumulo, dotato al suo interno di scambiatore, viene posto al di sopra del collettore. La circolazione è garantita dalla differenza di densità del fluido tra il ramo freddo e caldo del circuito.

In caso di impianti medio-grandi e in vista di un utilizzo lungo l’intero anno, è preferibile lo schema a circolazione forzata con pompa di ricircolo del fluido: i collettori sono completamente svincolati dal sistema di accumulo, di conseguenza è possibile collocare il serbatoio in un idoneo locale tecnico invece che sul tetto col risultato ulteriore di una migliore integrazione architettonica a tutto guadagno dell’estetica.