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Il pannello solare: com'è fatto e come funziona PDF Stampa E-mail

Il pannello solare serve a catturare l'energia che giunge dal Sole sulla Terra e ad utilizzarla per produrre acqua calda ad una temperatura che può raggiungere anche 60 -70°C.

L'insolazione dipende dalla nuvolosità e dall'orientamento del pannello rispetto al sole e un pannello riceve più energia solare quando è orientato direttamente verso il sole. Si potrebbe pensare alla possibilità di dotare i pannelli di sistemi ad inseguimento della traiettoria apparente del sole ma, sebbene sia tecnicamente possibile, non è una soluzione valida dal punto di vista economico: il costo dei sistemi di inseguimento e la loro manutenzione non ripagano il beneficio da essi prodotto. Il pannello fisso fornisce la migliore resa se orientato a sud ed è inclinato 10 gradi in meno rispetto alla latitudine del luogo se deve produrre acqua calda, 10 gradi in più se serve per il riscaldamento. L'Italia è un paese con un buon livello di irraggiamento, pari mediamente a 5-6 kwh/mq/giorno, vale a dire che in concreto l'energia solare disponibile su 4mq di pannelli solari è in grado di soddisfare il 70% circa del fabbisogno di acqua calda di una famiglia di 4 persone durante tutto l'anno.

L'acqua calda prodotta, accumulata in un apposito serbatoio, potrà essere utilizzata per gli usi sanitari di casa, come pure per riscaldare le piscine o servire le esigenze di alberghi, scuole, camping, impianti di balneazione, ecc.

In esso si distinguono le seguenti parti:

• il pannello solare vero e proprio che permette di trasformare la luce solare in calore;

• il serbatoio di accumulo dell'acqua calda (detto anche boiler o accumulatore).
I pannelli solari possono essere raggruppati in alcune tipologie principali: scoperti (senza vetro), vetrati (o piani) e sottovuoto (o con tubo evacuato).
Il pannello solare più utilizzato è quello vetrato che risulta essere così composto. Un assorbitore della luce solare, costituito da una lastra simile ad un radiatore (che può essere in acciaio o in rame), all'interno della quale è inserito un fascio di tubi in cui scorre il liquido del circuito primario destinato ad essere riscaldato. Tale fluido è normalmente acqua addizionata con antigelo in modo da resistere al freddo invernale senza congelarsi. Una lastra di vetro trasparente, posta superiormente all'assorbitore, che permette il passaggio dei raggi solari. L'assorbitore, scaldandosi, emette energia sotto forma di radiazione infrarossa: ma il vetro, nei confronti di queste radiazioni, attenua la dispersione all’esterno perché è opaco (effetto serra). Nella parte sottostante del pannello è inserito un isolante termico (in fibra di vetro o in poliuretano espanso privo di CFC) che riduce le dispersioni di calore. Il pannello è chiuso posteriormente da una scocca, spesso realizzata in lamiera. Il tutto (vetro, assorbitore e fascio tubiero, isolante termico e scocca posteriore) è tenuto assieme da uno chassis che assembla le parti e conferisce al pannello robustezza e stabilità. Il serbatoio di accumulo dell'acqua contiene al suo interno uno scambiatore di calore ad intercapedine nel quale circola il liquido del circuito primario che, cedendo il calore ricevuto dal sole, riscalda l'acqua contenuta nel serbatoio. Quindi nel serbatoio (che è coibentato al fine di conservare il calore) si trovano due circuiti idraulici separati: quello primario del pannello, in cui circola il liquido riscaldato dal sole e quello secondario in cui circola acqua sanitaria e che é collegato all'impianto idraulico di casa. La dimensione ottimale dell'accumulatore consente di soddisfare al meglio le esigenze suddette e dipende dalle condizioni climatiche, dal tipo di richiesta dell'energia e da condizioni di carattere economico. Se si tengono presenti sia gli aspetti tecnici che economici il campo dei valori ottimali è generalmente compreso tra i 50 e i 100 lt per mq di area captante. Oltre al dimensionamento, l'isolamento del boiler costituisce un fattore importante nel buon funzionamento del sistema in quanto, riducendo l'energia dispersa, aumenta quella disponibile all'utenza. E' importante perciò tener conto del grado di isolamento dei bollitori, soprattutto se sono esterni come succede negli impianti a circolazione naturale.
 

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