Pannelli Solari Termici: Una Guida Completa all’Utilizzo e ai Benefici
Il sole è la principale fonte di vita sul nostro pianeta.
E lo è non solo dal punto di vista biologico, ma anche energetico.
Complice l’evoluzione tecnologica degli ultimi decenni da diverso tempo sono disponibili diverse soluzioni utili per produrre energia a costo 0 sfruttando semplicemente il sole e i suoi raggi.
L’irraggiamento solare, infatti, è utile sia per produrre energia elettrica (fotovoltaico) che calore (solare termico).
Ed è proprio dei pannelli solari termici che ci vogliamo occupare andando a sottolinearne i vantaggi e le caratteristiche approfondendo il funzionamento e tutti gli aspetti necessari per valutarne la convenienza.
- Indice articolo
- Cos’è un pannello solare termico?
- Tipi di pannelli solari termici
- Componenti principali di un pannello solare termico
- Vantaggi e benefici dei pannelli solari termici
- Applicazioni dei pannelli solari termici
- Installazione e Manutenzione
- Costi e ritorno sull’investimento
- Domande frequenti sui pannelli solari termici
Cos’è un pannello solare termico?
Come anticipato il pannello solare termico (noto anche con il nome di collettore solare) è quel dispositivo in grado di convertire i raggi solari in energia termica.
Questa verrà poi impiegata per alimentare l’impianto di riscaldamento domestico e per la produzione di acqua calda a uso sanitario.
Si differenzia dai pannelli fotovoltaici per il tipo di energia prodotta: il pannello fotovoltaico produce energia elettrica, i pannelli solari termici energia termica.
Questi pannelli vengono installati esposti a Sud (prevalentemente sui tetti e le terrazze) in modo da catturare maggiormente le radiazioni solari.
I collettori solari sono costituiti da pannelli piatti (solitamente in plastica o metallo) capaci di assorbire la luce solare; per questo motivo sono di colore scuro, in modo da assorbirla meglio.
Sopra questi pannelli è posto un rivestimento trasparente in vetro o plastica resistente con lo scopo di proteggere il pannello assorbente e contribuisce a trattenere il calore che si genera all’interno.
Vi è poi un fluido termico (acqua o liquido antigelo) che assorbe il calore generato dal pannello e lo trasporta, tramite apposito sistema di pompaggio, alla caldaia o ai dispositivi per la produzione di acqua calda a uso sanitario.
In questo modo il riscaldamento e l’acqua calda in casa vengono prodotti con l’energia solare e a costo zero.
Articolo di approfondimento: Pannelli solare acqua calda
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Tipi di pannelli solari termici
Esistono diverse tipologie di pannelli solari termici.
Le principali distinzioni sono tra pannelli a circolazione naturale e pannelli a circolazione forzata e tra pannelli piani e pannelli a tubi sottovuoto.
I pannelli a circolazione naturale ricevono il calore assorbito dal pannello assorbente e, sfruttando il principio fisico per cui l’aria calda, essendo meno densa, tende a salire, raggiunge il serbatoio e tramite una superficie di scambio cede il calore.
Si tratta di una soluzione semplice, tendenzialmente più economica e adatta ai contesti domestici e residenziali.
I pannelli a circolazione forzata, invece, prevedono che il trasporto del fluido termovettore avvenga mediante una pompa elettrica, questo assicura una maggiore efficienza e resa (soprattutto negli impianti più grandi) ma ha ovviamente costi di installazione maggiore ma anche costi di utilizzo più alti dovendo prevedere l’alimentazione della pompa elettrica.
I collettori solari piani, che possono essere vetrati o non vetrati (scoperti), sono la versione più diffusa e prevedono un pannello piatto all’interno del quale scorre il fluido termovettore per il funzionamento dell’impianto.
I collettori solari a tubi sottovuoto, invece, prevedono un assorbitore posto all’interno di un tubo che è circondato da un vuoto isolante questo con lo scopo di ridurre le dispersioni di calore.
Dal punto di vista dell’efficienza i collettori a tubi sottovuoto rendono di più e meglio, ma hanno costi più alti e si rivelano più adatti a edifici posti in zone climaticamente più freddi o con un irraggiamento solare meno favorevole.
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Componenti principali di un pannello solare termico
Un pannello solare termico si compone principalmente di un collettore solare, di un sistema di accumulo, di un circuito idraulico e di un sistema di integrazione.
Il collettore solare è il pannello che assorbe le radiazioni solari convertendole, tramite il fluido termovettore, in energia termica.
Il sistema di accumulo è il serbatoio all’interno del quale è presente il fluido e che consente di gestire, in base alla sua grandezza e capienza, il rapporto tra disponibilità e fabbisogno.
Vi è poi un sistema di circolazione idraulico tramite il quale i collettori e il sistema di accumulo vengono collegati tra loro prevedendo, tramite uno scambiatore di calore, il regolatore della temperatura in modo da ottimizzarla.
Per alcuni modelli è previsto anche un sistema di riscaldamento supplementare che si attiverà nel caso in cui le radiazioni solari dovessero essere insufficienti per scaldare l’acqua.
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Vantaggi e benefici dei pannelli solari termici
Il ricorso a un sistema a pannelli solari termici ha enormi vantaggi.
Innanzitutto, come anticipato, la possibilità di produrre acqua calda a uso sanitario e alimentare l’impianto di riscaldamento a costo zero, tramite il sole.
Questo si converte in una significativa riduzione dei costi energetici e delle relative bollette con un contributo importante sull’abbattimento dell’impronta di carbonio.
Il solare termico, quindi, consente di orientarsi verso l’indipendenza energetica e una sostenibilità concreta e conveniente.
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Applicazioni dei pannelli solari termici
Tra i vantaggi dei pannelli solari termici bisogna considerare anche la versatilità di un dispositivo utile in tantissime e svariate condizioni.
Abbiamo avuto modo di anticipare l’uso domestico per alimentare l’impianto di riscaldamento e per la produzione di acqua calda a uso sanitario.
Articolo di approfondimento: Pannelli solare acqua calda
Questo però può essere previsto anche per le strutture ricettive come alberghi e hotel, ma anche campeggi e aree di sosta che prevedono servizi igienici.
Ma c’è di più: essendo la produzione di calore lo scopo di questi impianti possono, integrandoli a un sistema a pavimento radiante, possono riscaldare un ambiente, sia domestico che commerciale.
L’applicazione industriale e commerciale e l’altro grande settore vantaggioso per il ricorso ai pannelli solari termici.
Questi impianti, infatti, possono essere utilizzati nelle industrie per lo svolgimento dei vari processi di lavoro così come nelle fabbriche e nei siti professionali nei quali l’energia termica viene utilizzata per generare vapore.
In alcuni casi il solare termico è utile anche per il funzionamento e i sistemi di condizionamento dell’aria, per quelli di raffreddamento e assorbimento e per riscaldare serre e strutture agricole che necessitano regolarmente di una grande quantità di energia.
Vi è poi l’integrazione per riscaldare l’acqua delle piscine (specialmente quelle degli impianti sportivi) consentendo un utilizzo continuativo nel corso dell’anno.
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Installazione e Manutenzione
Per un’installazione che renda i pannelli solari termici davvero efficienti è doveroso considerare e valutare, innanzitutto, il posizionamento e il relativo orientamento e inclinazione.
Questi sono essenziali per assicurare il massimo irraggiamento solare tale da consentire una maggiore produzione di calore.
Nell’individuazione della miglior posizione è doveroso anche considerare eventuali ostacoli e ombreggiamenti che possono ridurre (o compromettere) l’efficienza dei pannelli solari anche tenendo conto del tipo di collettore solare, delle sue dimensioni e delle condizioni climatiche della zona in cui ci si trova.
Per garantire un’efficienza sempre ottimale è importante considerare l’attività di manutenzione periodica che prevede, tramite le ispezioni regolari, il controllo del liquido termovettore, la pulizia del pannello e la verifica delle connessioni e di tutti i vari componenti, che l’impianto funzioni sempre al meglio delle sue condizioni.
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Costi e ritorno sull’investimento
Per valutare la convenienza e quanto si risparmia acquistando e installando un impianto solare termico bisogna considerare i costi e il ritorno sull’investimento.
Bisogna quindi mettere in conto il costo dell’impianto solare termico considerando eventuali agevolazioni e incentivi, quindi i costi legati all’installazione e alla manutenzione calcolando quanto l’impianto solare termico impatta sul risparmio energetico.
Mediamente il ritorno sull’investimento di questo tipo di impianti è di 5-15 anni e per un calcolo corretto oltre al risparmio economico diretto in bolletta bisogna considerare sia l’aumento del valore dell’immobile determinato dalla presenza dei pannelli solari termici sia il risparmio assicurato nel lungo periodo, ovvero da quando si conclude il periodo di ammortamento.
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Domande frequenti sui pannelli solari termici
1. Come funziona un pannello solare termico?”
Il pannello solare termico, riceve i raggi solari e, tramite un apposito liquido, li converte in energia termica utile per alimentare l’impianto di riscaldamento e ottenere acqua calda a uso sanitario.
2. Quali sono le principali differenze tra i vari tipi di pannelli termici?”
I pannelli termici si dividono in pannelli piani e a tubo sottovuoto dove i secondi prevedono un sistema di isolamento per evitare le dispersioni di calore. Inoltre esistono impianti con circolazione naturale e circolazione forzata nei quali il trasporto del fluido termovettore avviene tramite una pompa elettrica.
3. Come si integra un impianto solare termico con il sistema di riscaldamento esistente?”
L’acqua riscaldata dal sistema solare termico viene immessa nel serbatoio di accumulo e viene utilizzata come fonte di calore supplementare nel sistema di riscaldamento esistente.
4. Quali sono i vantaggi dell’utilizzo di pannelli solari termici per la produzione di acqua calda?”
I pannelli solari termici offrono un’energia sostenibile e gratuita per riscaldare acqua, riducendo i costi energetici, le emissioni di carbonio e la dipendenza dalle fonti non rinnovabili.
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I pannelli solari termici sono un’opportunità molto interessante sia per i vantaggi economici diretti e indiretti che assicurano sia perché, a differenza per esempio degli impianti fotovoltaici, hanno un costo iniziale nettamente inferiore e per questo risultano più accessibili.
È quindi utile valutare il ricorso a questo impianto per adottare una soluzione sostenibile per il presente e il futuro energetico della propria casa.
È quindi importante ragionare, facendo calcoli reali, su quanto i pannelli solari termici permettano di guadagnare di bolletta in bolletta.
Si tratta infatti di una soluzione pratica e conveniente che assicura solamente vantaggi.
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