Collettori solari

I collettori solari sono ampiamente utilizzati in Europa, anche in Paesi con climi simili al nostro. Di anno in anno diventano sempre più tecnologicamente avanzati ed efficienti.

Struttura e tipologie

Che cos'è? In Italia, è generalmente accettato che i collettori solari – sono dispositivi che convertono l'energia radiante in energia termica. In parole povere, il sole riscalda il mezzo di trasferimento del calore ( acqua o acqua con antigelo ) nei tubi, che viene poi utilizzato per riscaldare la casa. Non toccheremo i cosiddetti collettori fotovoltaici sono essenzialmente batterie che convertono l'energia solare in energia elettrica. Considerate i design classici: piatto e tubolare.

Sistema a termosifone

Sistema attivo diretto

Collettori piatti. Una scatola di vetro contenente un assorbitore ( uno scambiatore di calore ) – tubi di rame con piastre saldate. Le piastre sono riscaldate dal sole e trasferiscono il calore al fluido che circola nei tubi. L'alloggiamento è sigillato e talvolta viene iniettato argon all'interno del collettore per ridurre le perdite di energia, proteggere dalla polvere, dall'umidità e dalla formazione di condensa. Le piastre sono rivestite con uno speciale rivestimento che consente il passaggio dei raggi infrarossi in una sola direzione all'interno. Per il coperchio della scatola viene utilizzato un vetro ottico temperato con un contenuto minimo di metallo e una trasmissione della luce superiore al 90%. Tuttavia, questo design non è il più efficiente: quando la temperatura dell'aria si abbassa, compare la condensa e aumentano le perdite per convezione.

Sistema attivo indiretto

Lo scambiatore di calore nella parte superiore del serbatoio di accumulo combina il sistema di collettori solari con la caldaia di riscaldamento.

Collettori tubolari. Modulo costituito da due o più tubi di vetro inseriti l'uno nell'altro. Il tubo esterno è trasparente, il tubo interno è ricoperto da uno strato assorbente e tra i tubi si crea il vuoto. La luce solare diretta e diffusa viene raccolta da specchi e diretta sui tubi. Questo design raccoglie una quantità di calore da 1,2 a 1,4 volte superiore a quella di un collettore piano e può funzionare anche in condizioni di tempo nuvoloso. I collettori a tubi sottovuoto possono essere del tipo a flusso diretto o a "tubo di calore" ("" ). In questi modelli, il trasferimento di calore avviene per mezzo di un liquido solare riscaldante che evapora rapidamente e che poi si condensa nella parte superiore del tubo, rilasciando il calore nel sistema di riscaldamento. Questo design è più efficiente e funziona anche in condizioni di gelo, utilizzando l'antigelo come mezzo di trasferimento del calore. È sufficiente cambiarli una volta ogni 5-7 anni.

L'acqua del serbatoio di accumulo di un impianto solare termico può essere fornita ai punti pieghevoli tramite un boiler a riscaldamento indiretto esistente collegato alla caldaia di riscaldamento.

L'acqua dell'accumulatore del sistema di collettori solari può essere immessa nel sistema di preparazione dell'acqua calda di una caldaia a due circuiti per un riscaldamento supplementare.

Posizione. In modo ottimale sul lato sud della casa o sul tetto. I collettori solari, che funzionano solo per la fornitura di acqua calda, occuperanno una superficie di 4-6 metri quadrati.metri ( circa 1,5 metri quadrati. metri per persona ) per il riscaldamento, 10-14 metri quadrati. metri. È anche importante avere un angolo di inclinazione verso l'orizzonte ( 30° in estate e ° in inverno ). Vengono prodotti speciali dispositivi di inseguimento che ruotano l'impianto solare in base all'altezza del sole.

Come raggiungere la massima efficienza

Collegamento. I collettori solari non possono ancora essere l'unica fonte di energia termica nel nostro clima. Pertanto, l'accumulatore è collegato a un sistema di riscaldamento tradizionale. Per mantenere il corretto livello di pressione nel sistema e garantire una lunga durata di vita, è necessario soddisfare una serie di requisiti.

• Il raccordo di ingresso per l'acqua riscaldata dal collettore deve essere situato vicino al bordo superiore del serbatoio di accumulo. Se il serbatoio è dotato di un elemento riscaldante, il tubo di derivazione è posizionato sotto l'elemento riscaldante.
• Il tubo di aspirazione dell'acqua calda dal serbatoio di accumulo.. sopra il raccordo di ingresso dell'acqua riscaldata dal collettore.
• Il collegamento dell'acqua dal serbatoio di accumulo al collettore e il collegamento dell'acqua fredda devono essere il più basso possibile.
• Accessori. Un serbatoio di stoccaggio di buona qualità deve essere isolato termicamente e dotato di un sistema di controllo automatico. A volte sono dotati di fonti di riscaldamento aggiuntive Con un elemento riscaldante o più circuiti alimentati da una caldaia o da una pompa a qualsiasi temperatura.

L'acqua riscaldata dall'energia solare ( preriscaldamento ) viene immessa in un impianto di riscaldamento istantaneo a gas già esistente.

L'acqua preriscaldata nel collettore solare può essere ulteriormente riscaldata con l'elettricità ( da un elemento riscaldante all'interno del serbatoio di accumulo o da un riscaldatore elettrico esterno )

Quando si ripaga?