Pannello solare termico: una piccola guida

Tratto dal sito www.preventivi.it

Il pannello solare termico costituisce l’elemento intorno al quale ruota tutto il sistema di funzionamento di un impianto solare. È il componente deputato ad assorbire il calore fornito dal sole per poi riversarlo all’interno dell’abitazione sotto forma di acqua calda sanitaria o riscaldamento .

Quando si opta per l’installazione dell’impianto solare termico, la scelta del collettore più adatto per le nostre esigenze è molto importante. Le tipologie di pannello solare termico esistenti sul mercato sono due: i pannelli piani e quelli a tubi sottovuoto. Ipannelli solari piani non vetrati assicurano il vantaggio di un costo molto ridotto, che non va a scapito di un rendimento elevato in condizioni ottimali di irraggiamento, quando cioè la temperatura esterna è alta. Mentre le prestazioni diminuiscono in maniera drastica quando, a causa della mancanza di isolamento, le condizioni ottimali vengono a mancare. Proprio per questo motivo sono adatti al solo uso stagionale e a produrre acqua calda sanitaria, tanto da trovare largo impiego nel riscaldamento delle piscine. I collettori sottovuoto differiscono da quelli piani soprattutto per la struttura, essendo formati da tubi sottovuoto costituiti da un doppio vetro proprio, proprio come avviene nei thermos comunemente utilizzati. Una struttura che gli consente di trattenere una temperatura interna molto elevata, anche quando all'esterno le temperature iniziano a scendere in maniera significativa. Generalmente dotati di uno specchio riflettente, ubicato sotto i tubi sottovuoto sono in grado di sfruttare al massimo la radiazione solare. In tal modo una superficie piccola, come può essere quella del pannello solare termico, riesce a dare vita ad un grande rendimento. I collettori solari sottovuoto sono stati ideati allo scopo apposito di garantire un livello di efficienza molto alto, non solo nei Paesi in cui il clima è favorevole, ma soprattutto nelle località ove le temperature si mantengono molto basse.

Pannello solare termico orizzontale

Va ricordato che la maggior parte  dei pannelli solari termici sottovuoto ha una installazione orizzontale. In pratica è possibile installare il pannello solare sulla facciata di un edificio, sul suo tetto, nel giardino, su un balcone e in tutti i casi in cui lo spazio disponibile consente la messa in opera di un impianto. Va anche ricordato come sia meglio inclinare i pannelli con un angolo di circa 55°, in modo da evitare che la polvere, la sporcizia o altri residui possano depositarsi sulla superficie, causando una drastica riduzione del rendimento. Inoltre, nel caso del pannello termico orizzontale, la struttura autoportante priva di telaio permette di collegare sino a dodici collettori, in modo da creare l' effetto visivo di un campo unico.

Pannello solare termico verticale

Il pannello solare termico sottovuoto può a sua volta essere installato anche in verticale su superfici come una parete, un parapetto o un semplice balcone. Va specificato che sia nel sistema verticale che in quello orizzontale, i pannelli sottovuoto vengono semplicemente agganciati alla struttura portante, per poi essere avvitati e collegati. I collettori sono corredati di tutti gli accessori e le guide necessarie al fine di consentire una perfetta installazione in modo tale da garantire il massimo rendimento energetico. Il design modulare che caratterizza il pannello solare termico verticale, consente di adattare la dimensione dell'impianto a ogni particolare esigenza, tanto è vero che all'occorrenza la superficie dei pannelli può essere suddivisa in piccoli campi.

Pannello solare termico con serbatoio integrato

Il pannello solare termico con serbatoio integrato ha una struttura decisamente particolare: serbatoio e assorbitore, infatti, sono contenuti in un solo blocco, mentre l’energia solare arriva direttamente al fine di scaldare l’acqua, senza che avvenga il solito lavoro affidato al fluido termovettore. Il serbatoio ricoperto dall' assorbitore prevede al suo interno la presenza di una resistenza in grado di riscaldare l’acqua nel caso si prolunghi l’assenza di sole o si verifichi un maggior bisogno di acqua calda. In base alle leggi fisiche della convezione, l’acqua scaldata dal sole aumenta la sua temperatura espandendosi e diminuendo di densità, per poi spingersi verso l’altro andando a prendere il posto dell’acqua fredda. Il moto convettivo così creato, consente di scaldare l’intera massa di acqua presente all’interno del blocco. Si tratta di pannelli generalmente consigliabili per le zone non troppo fredde e in cui non si verifichino inverni lunghi e troppo rigidi. Nel caso di abbassamento drastico delle temperature, l’acqua all’interno del pannello rischia però il congelamento e, di conseguenza, un grave danneggiamento dell’impianto. Il pannello solare termico con serbatoio integrato è facile da trasportare e da installare, oltre ad essere caratterizzato da un costo relativamente basso, rivelandosi perfetto per una casa vacanza estiva o per residenze che non vedono una prolungata presenza al loro interno.

Pannello solare termico e fotovoltaico

Va anche specificato che il pannello solare termico e il fotovoltaico possono tranquillamente convivere in una sola soluzione come dimostrato dall’esperienza di Fototherm. Si tratta di una azienda nata nel 2006 che raccoglie l’esperienza di uno staff di ingegneri che aveva già operato nel campo del fotovoltaico e della cogenerazione. Dal lavoro di questo gruppo di ricerca sono nati i moduli termo-fotovoltaici con tecnologia brevettata Fototherm commercializzati in tutto il mondo. La tecnologia termo-fotovoltaica deriva da una intuizione, quella tesa  a recuperare il calore dal modulo fotovoltaico nel corso del suo funzionamento. Nel caso di Fototherm, tale recupero avviene per scambio termico, grazie ad un collettore in rame, implementato sul backsheet del modulo fotovoltaico, in modo tale da poter cogenerare energia termica ed elettrica in maniera simultanea. 

Se da una parte il modulo fotovoltaico fornisce un rendimento intorno al 15%, la tecnologia Fototherm permette di implementare un pannello solare termico fino ad un rendimento del 58%, in modo da portare un modulo termo-fotovoltaico ad una resa totale pari al 73%. La fusione di due impianti in uno regala un risparmio non solo in termini di costo dei collettori ,con relative strutture di sostegno, ma anche rispetto ai costi di manodopera. Infatti i due sistemi solari vengono posati simultaneamente, con minor impiego di superficie. La tecnologia di impianto utilizzata è quella standard dell’impianto solare termico a circolazione forzata, che consente un ulteriore vantaggio poiché asportando calore al modulo fotovoltaico, aumenta la sua produzione di energia elettrica annua. Infine va ricordata anche l’eliminazione del problema dell’ebollizione estiva che assilla il tradizionale solare termico.