Sistemi di produzione dell'acqua calda solare
I pannelli solari termici, detti anche collettori, permettono di avere acqua calda per uso sanitario e per il riscaldamento della casa. Questi dispositivi consentono un buon risparmio di elettricità, gas, combustibili derivati dal petrolio e quindi di denaro. Rappresentano un'ottima fonte energetica rinnovabile senza impatti negativi sull'ambiente, senza emissioni di anidride carbonica nell'atmosfera. Contribuiscono alla realizzazione di una casa in grado di evitare gli sprechi e coprire quasi interamente ed autonomamente il fabbisogno di energia, insieme a sistemi differenti, come l'isolamento termico, gli infissi ad alte prestazioni, i materiali ecocompatibili ed altri ancora. Inoltre gli impianti che producono acqua calda solare usufruiscono di detrazioni fiscali ed incentivi, sia per ciò che riguarda la costruzione delle abitazioni che la loro ristrutturazione.
Pannelli solari piani vetrati e sottovuoto
Lo schema fondamentale dell'impianto solare termico prevede un collettore piano vetrato (il primo tipo ad essere messo a punto fin dagli inizi), oppure sottovuoto (la versione più nuova), che cattura la radiazione del sole e ne sfrutta il calore più un serbatoio per l'accumulo dell'acqua calda. I pannelli piani vetrati sono composti da una lastra di metallo, di solito in rame, racchiuso tra una lastra di vetro, sul lato rivolto verso il sole, e uno strato di isolante termico posteriormente. I collettori solari del tipo sottovuoto offrono una maggiore efficienza e sono formati da tubi di vetro contenenti altri tubi (coperti da una speciale vernice) in cui circola acqua e che trattengono i raggi solari quasi senza nessuna dispersione. Un altro sistema prevede tubi in rame pieni di un particolare alcool, all'interno dei tubi di vetro esterni.
Funzionamento dei collettori, uso dell'acqua e posizionamento
Il funzionamento dei due tipi di collettori è sostanzialmente lo stesso. Essi trasformano i raggi solari in energia termica mediante un liquido termovettore che innalza la temperatura dell'acqua che si trova nel boiler (fino a 70-80 °C), nel giro di circa 10 ore. L'acqua calda solare è quindi utilizzabile all'interno dell'abitazione, in bagno, in cucina, per la lavatrice e la lavastoviglie, e può entrare in circolazione nell'impianto di riscaldamento degli ambienti domestici. I pannelli solari devono essere posizionati in un punto non in ombra, orientati verso sud, per avere il massimo rendimento, in giardino, sul tetto o sul terrazzo. È sempre consigliabile aggiungere una caldaia per garantire l'acqua riscaldata anche quando l'impianto solare non ne produce abbastanza, o per un eventuale guasto o semplicemente perché la giornata è nuvolosa.
Impianti solari a circolazione naturale e forzata
Gli impianti solari termici possono essere di due tipi: a circolazione naturale e a circolazione forzata. I primi si riconoscono a prima vista per la presenza del serbatoio al di sopra del pannello o collettore, sistemati all'aperto. La radiazione solare scalda il fluido termovettore che, a causa dell'alta temperatura, diventa più leggero e si dirige verso l'alto. Entrando in contatto con l'acqua dell'accumulatore, il liquido la riscalda per mezzo di uno scambiatore di calore. Nei sistemi a circolazione forzata il boiler è invece posizionato all'interno della casa. Questo accade generalmente quando un regolamento edilizio o uno specifico ostacolo impediscono l'installazione del serbatoio all'esterno. Il fluido caldo proveniente dai collettori è poi trasportato al boiler mediante una pompa elettrica.
