Termoidraulica Belloli
Solare termico
Solare termico
Solare termico indica un sistema in grado di trasformare l’energia irradiata dal sole in energia termica, ossia
calore,
che può essere utilizzato negli usi quotidiani, quali ad esempio il
riscaldamento dell’acqua per i servizi o il riscaldamento degli
ambienti. Nel caso si utilizzi il calore del Sole per produrre corrente tramite l'evaporazione di fluidi vettori che alimentano
turbine collegate ad alternatori si parla di solare termodinamico.
Gli impianti solari termici sono i dispositivi che permettono di catturare l'energia solare, immagazzinarla e usarla nelle
maniere più svariate. Gli impianti si disitinguono in:
- impianti a basse temperature (fino a 120 °C)
- impianti a medie temperature(ca. 500 °C)
- impianti ad alte temperature (ca. 1000 °C) che trovano applicazione soprattutto nei grossi impianti industriali.
Indice
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1 Classificazione impianti solari termici in base alla temperatura di esercizio
2 Principali applicazioni impianti a basse temperature
3 I collettori solari
4 Installazione
5 Composizione impianto solare termico
6 Collegamenti esterni
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Classificazione impianti solari termici in base alla temperatura di esercizio [ ]
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Solare termico a bassa temperatura Le tecnologie a bassa temperatura comprendono i sistemi che usano il pannello
solare per riscaldare un liquido o l'aria, con lo scopo di trasferire calore
per produrre acqua calda o riscaldare gli edifici. Le temperature che
si possono raggiungere sono al di sotto dei 100 °C (in rare occasioni
si può arrivare a 120 °C).
Solare termico a media temperatura La più comune tra le applicazioni della conversione a media temperatura è
rappresentata dai forni solari.
Essi sono dispositivi che richiedono la concentrazione dei raggi solari
per raggiungere temperature superieri ai 250 °C, in Italia interessano
una nicchia di mercato relativa all'hobbistica, mentre possono avere
buone applicazioni nei Paesi ove la scarsità di risorse energetiche è
un problema quotidiano.
Solare termico ad alta temperatura Viene utilizzato per lo
più per la produzione di elettricità: il fluido caldo che si ottiene
viene usato per far muovere una turbina a vapore e produrre quindi
energia elettrica. Le tecnologie ad alta temperatura più utilizzate
sono: gli specchi parabolici lineari, le torri solari ed i sistemi a concentratori parabolici indipendenti.
Impianti a media o alta temperatura vengono anche denominati solare termodinamico.
Principali applicazioni impianti a basse temperature [ ]
Le principali applicazioni degli impianti a bassa temperatura sono:
- riscaldamento dell'acqua sanitaria ad uso domestico, alberghiero, ospedaliero
- riscaldamento acqua delle docce (ad es. Stabilimenti balneari, campeggi ...)
- riscaldamento degli ambienti domestici
- riscaldamento dell'acqua per processi a bassa temperatura
- essiccazione di prodotti agro-alimentari
- raffrescamento degli ambienti
I collettori solari [ ]
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Il "collettore solare" o pannello solare è il dispositivo base su cui si basa questa tecnologia. I collettori sono attraversati
da un fluido termovettore incanalato in un circuito solare che lo porterà ad un accumulatore.
L'accumulatore ha la funzione di immagazzinare più energia termica
possibile al fine di poterla usare successivamente al momento del
bisogno.
I collettori solari sono costituiti da:
- Un corpo nero assorbente (nel quale scorre un fluido termovettore)
avente la funzione di assorbire l'energia irradiata dal sole e
trasferirla sotto forma di energia termica al fluido in esso contenuto.
- Una copertura trasparente sulla parte esposta al sole avente la
funzione di limitare le dispersioni di calore verso l'ambiente esterno.
Installazione [ ]
I collettori solari vengono connessi tra loro in serie e parallelo
in modo da riuscire a produrre consistenti quantità di acqua calda ad
una temperatura compresa tra i 50 °C e 160 °C. Un metro quadrato di pannello solare può scaldare alla temperatura di
45/60 °C fino a 300 l/giorno, a seconda delle condizioni climatiche.
Composizione impianto solare termico [ ]
Schema di un impianto solare termico per acqua calda
Un impianto solare termico è composto sempre almeno dalle seguenti unità:
- 1 o più collettori che cedono il calore del sole al fluido; ne
esistono di vari tipi, dalla semplice lastra di rame percorsa da una
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serpentina e pitturata di vernice nera, al pannello selettivo trattato
con biossido di titanio (TINOX) all'assorbitore sottovuoto. Nei primi due casi l'assorbitore è protetto da un vetro
temperato, che può essere prismatico;
- 1 serbatoio di accumulo dell'acqua.
Esistono due tipi di impianti:
- a circolazione naturale: in questo tipo il fluido è l'acqua stessa
che riscaldandosi sale per convezione in un serbatoio di accumulo
(boiler), che deve essere posto più in alto del pannello, dal quale
viene distribuito alle utenze domestiche; il circuito è aperto, in
quanto l'acqua che viene consumata viene sostituita dall'afflusso
esterno. Questo impianto ha per pregio la semplicità ma è
caratterizzato da una elevata dispersione termica, a scapito della
efficienza.
- a circolazione forzata: un circuito composto dal pannello, una
serpentina posta all'interno del boiler ed i tubi di raccordo. Una
pompa, detta circolatore, permette la cessione del calore raccolto dal
fluido, in questo caso glicole propilenico, simile al glicole etilenico
(il liquido usato per i radiatori delle automobili), alla serpentina
posta all'interno del boiler. Il circuito è notevolmente più complesso,
dovendo prevedere un vaso di espansione,
un controllo di temperatura ed altri componenti, ed ha un consumo
elettrico dovuto alla pompa e alla centralina di controllo, ma ha una
efficienza termica ben più elevata, visto che il boiler è posto
all'interno e quindi meno soggetto a dispersione termica durante la
notte o le condizioni climatiche avverse.
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