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Impianti a circolazione naturale

Per impianti di dimensioni contenute e in località dal clima non particolarmente rigido, la soluzione della circolazione naturale risulta interessante per semplicità, compattezza e costi contenuti.
In primo luogo, il serbatoio di accumulo, posto generalmente sul tetto, è sottoposto alle intemperie ed alle variazioni stagionali. In virtù di ciò, pur essendo coibentato in maniera corretta ed efficace, non può evitare di diventare sede di perdite energetiche, se esposto a temperature esterne molto basse.
In secondo luogo, la presenza del serbatoio di accumulo al di sopra del collettore conferisce al dispositivo un peso notevole (l’accumulo contiene, di norma, da 50 a 100 litri d’acqua per metro quadro di collettore) che, in caso di superfici captanti di notevoli dimensioni, potrebbe diventare problematico per la tenuta strutturale del solaio o del tetto, sede dell’installazione.
In terzo luogo, il serbatoio posto sul tetto può determinare un impatto estetico. In questo senso si stanno realizzando dispositivi meno impattanti che, ad esempio, montano il serbatoio di accumulo posteriormente rispetto al collettore. Una soluzione molto interessante è anche quella realizzabile in caso di tetti spioventi: in questi casi il serbatoio può essere posizionato al di sopra del collettore restando collocato, però, all’interno dell’edificio (nel sottotetto). I problemi legati all’impatto estetico ed alle perdite verso l’esterno sono, in questo caso, brillantemente risolti senza rinunciare alla semplicità della circolazione naturale; occorrerà, comunque, fare molta attenzione alla coibentazione dei tubi esterni.

Vantaggi         
  • Dispositivo che si autoregola ottimizzando naturalmente la circolazione del fluido
  • nessun consumo energetico per far funzionare il sistema nella fase di captazione solare
  • economicità
  • semplicità
  • bassa necessità di manutenzione
Svantaggi
  • Serbatoio esposto alle variazioni di temperatura esterna
  • maggiore impatto estetico
Condizioni   ottimali
  • Impianti di piccola dimensione
  • climi temperati



Impianti a circolazione forzata
Se è vero che questo tipo di sistema risulta più complesso, costoso e bisognoso di accurato dimensionamento in ogni sua parte, oltre che di una manutenzione più frequente (in genere, con cadenza annuale) non bisogna affatto sottovalutare l’acquisizione di una notevole libertà di progettazione e di integrazione architettonica (il serbatoio è, in questo caso, completamente svincolato dai collettori), e di una maggiore adattabilità a qualsiasi condizione climatica.

Vantaggi         
  • Alta flessibilità (notevole libertà di progettazione, integrazione architettonica e con altri sistemi di riscaldamento)
  • maggiore adattabilità alle diverse condizioni climatiche
Svantaggi
  • Maggiore complessità
  • costi più alti
  • maggiore necessità di manutenzione
Condizioni   ottimali
  • Impianti di dimensione medio-grande
  • climi freddi



Impianti per la produzione di ACS
È la tipologia di impianto più diffusa in Europa, specie nei climi più caldi.
Un impianto per la produzione di ACS a circolazione naturale per una unità abitativa ha in media una superficie pari a 2-5 m2 di collettori e un serbatoio di 100-200 litri. Mentre un impianto ACS a circolazione forzata per una unità abitativa ha in media una superficie di 3-6 m2 di collettori e un serbatoio di 150-400 litri.

“Impianti combinati” (produzione di ACS + riscaldamento ambienti)
Nel centro e nord Europa è diventato comune installare impianti solari termici che forniscono calore per l'acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti.
La superficie dei collettori degli impianti combinati varia dai 7 ai 20 m2 e i serbatoi dai 300 ai 2000 litri. Questi sistemi sono di solito più complessi di quelli che forniscono solo acqua calda. Di conseguenza, il progetto dell'impianto deve essere adattato ai requisiti specifici dell'edificio.
L'impianto di riscaldamento degli ambienti che meglio si sposa con il sistema solare termico è quello a bassa temperatura, tipo pannelli radianti a pavimento, a parete e a soffitto. Tale sistema richiede, infatti, acqua a bassa temperatura (28-38 °C) cosa che permette di sfruttare al meglio i pannelli solari, che, a basse temperature, funzionano con efficienza molto elevata, e di utilizzare generatori di calore a basso consumo, quali pompe di calore e caldaie a condensazione.
Sono più complessi di quelli domestici utilizzati per scaldare l'acqua, avendo anche collegamenti ed interazioni con sistemi esterni all'impianto solare. Proprio queste interazioni influenzano notevolmente i rendimenti complessivi della parte solare del sistema.
Prima di installare un impianto combinato, è necessario porre la massima attenzione alla tipologia di riscaldamento, alla disponibilità della radiazione solare, ai fabbisogni di riscaldamento, alle possibilità di immagazzinamento del calore, nonché al livello di isolamento termico dell'edificio.

 

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