L’ENERGIA SOLARE Riscaldare l’acqua con i collettori solari è un sistema adesso valido per ridurre i consumi e i costi dell’impianto di riscaldamento.

Quella dei collettori solari per il riscaldamento dell’acqua è una tecnologia ancora poco utilizzata nel nostro paese, ma sta trovando un più ampio raggio d’azione.

Si tratta di un sistema che negli ultimi anni ha raggiunto livelli di durata e affidabilità paragonabili a quelli degli impianti convenzionali, scaldabagno elettrico e caldaia a gas, che riduce i consumi energetici.

 
Anche dal punto di vista dei costi il sistema si propone ormai come valida e conveniente alternativa agli impianti tradizionali e in particolare al boiler elettrico, tanto più che l’installazione di collettori solari rientra tra gli interventi il cui costo può essere detratto (attualmente) per quasi la metà delle tasse.

Anche nelle giornate invernali, in cui l’insolazione è insufficiente e la temperatura dell’acqua non raggiunge i valori ottimali, i collettori garantiscono comunque un risparmio di energia.

Lo sfruttamento dell’energia solare termica è in principio estremamente semplice: un liquido esposto al sole (p.es. In una brocca) si scalda.

E’ esattamente quello che succede nei collettori (o pannelli) solari termici.
L’acqua viene scaldata dalla radiazione (non dal calore) solare: si scalda perciò anche in inverno con temperature sotto lo zero!

Il trucco consiste a non far raffreddare l’acqua appena scaldata dall’ambiente circostante.
I pannelli solari termici vengono quindi costruiti in modo tale che mantengano il calore immagazzinato, l’acqua riscaldata nei pannelli viene inoltre conservata in serbatoi isolati (accumulatori). 

Questo accumulo serve per avere a disposizione energia anche quando non splende il sole, cosa frequente soprattutto nelle nostre zone.
 
I COLLETTORI PIANI
I collettori piani possono essere ad assorbimento o sottovuoto.

Quelli ad assorbimento consistono in spiraline di tubi solitamente in rame dove circola il liquido poste su lamiera nera per il massimo assorbimento dell’energia solare.

Quelli sottovuoto sono praticamente dei thermos in forma di tubi dove il calore acquisito tramite l’energia di radiazione solare non viene disperso nell’ambiente in virtù dell’isolamento termico del vuoto.

IL COLLETTORE AD ASSORBIMENTO
Il collettore piano ha essenzialmente la funzione di trappola del calore, in quanto lascia passare le radiazioni in arrivo del sole, che provenendo da una sorgente ad altissima temperatura, hanno una lunghezza d’onda assai piccola, e non lascia sfuggire le radiazioni emesse dall’assorbitore, che hanno una lunghezza d’onda maggiore.

L’assorbitore costituisce la parte captante dell’energia solare.
E’ formato da una piastra buona conduttrice del calore, generalmente metallica (rame, ferro, alluminio, ecc…).

La parte superiore è verniciata di nero opaco al fine di avere il massimo assorbimento delle radiazioni solari incidenti ed un basso indice di riflessione delle stesse.

La piastra assorbente scaldandosi, riemette radiazioni ad onda più lunga di quelle captate, nel campo cioè dell’infrarosso.

Per ottenere una maggiore capacità di assorbimento ed un minor indice di riemissione, la parte superiore dell’assorbitore viene trattata in modo da costituire una superficie selettiva.

La piastra assorbente, se fosse semplicemente esposta all’aria, si raffredderebbe rapidamente cedendo calore all’ambiente circostante a temperatura più bassa.

La lastra trasparente (vetro o materiali plastici particolari) ha essenzialmente il compito di intrappolare il calore ricevuto: ridurre cioè le perdite per radiazione.

Infatti il vetro è trasparente alle radiazioni solari in arrivo, ed è opaco alle radiazioni di lunghezza d’onda superiore, cioè quelle del calore in cui le radiazioni in arrivo si sono trasformate.

Questo fenomeno è noto con il nome di effetto serra.

La lastra trasparente tende anche a limitare le perdite per convenzione dovute ai moti dell’aria all’interno del collettore.

L’isolante termico posto ad li sotto ed ai lati dell’assorbitore riduce al minimo le perdite per conduzione (tra la superficie calda ed il collettore),

I canali di circolazione convogliano il fluido vettore all’utilizzatore.

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