| |
FONTI ENERGETICHE
RINNOVABILI
(FER)
Tecnologia solare
La tecnologia solare termica è la tecnologia che permette lo sfruttamento della radiazione solare per produrre (o risparmiare) energia attraverso il riscaldamento di un fluido senza rifiuti inquinanti. Le temperature di lavoro possono variare da circa 30°C fino a 120°C.
Nel settore residenziale l'utilizzo più diffuso è quello nella produzione di acqua calda sanitaria e in parte nell'integrazione del riscaldamento degli ambienti.
L'utilizzo dell'energia solare in impianti centralizzati di grandi dimensioni per condomini o zone residenziali risulta il sistema più efficiente in termini energetici ed economici.
Un impianto solare termico è costituito principalmente da un collettore solare, un accumulo di energia termica ed un circuito idraulico che ha la funzione di trasporto dell'energia dal collettore all'accumulo.
Il collettore solare ha il compito di trasformare l'energia solare incidente in energia termica con il più alto grado di efficienza possibile. A questo scopo vengono utilizzate varie tecniche costruttive e tipologie di materiali per produrre pannelli solari scoperti, pannelli piani vetrati, pannelli a tubi sottovuoto e collettori solari a concentrazione.
 
- I pannelli solari scoperti, generalmente fabbricati in polipropilene, sono sistemi economici, molto efficienti in estate e di solito usati per il riscaldamento delle piscine.
- I pannelli piani vetrati sono i sistemi più diffusi; hanno una buona efficienza media durante l'anno e sono in grado di garantire una copertura del 60%-65% del fabbisogno annuale di energia per la produzione di acqua calda sanitaria.
- I pannelli a tubi sottovuoto, grazie ad una notevole riduzione delle dispersioni termiche, garantiscono prestazioni elevatissime anche in inverno, hanno un costo maggiore rispetto ai pannelli piani, ma garantiscono un'efficienza media più elevata di circa il 20%-30%. Questa caratteristica li rende la scelta ideale per tutti gli impianti combinati, acqua calda ed integrazione per il riscaldamento degli ambienti.
- I collettori solari a concentrazione sono collettori concavi progettati per ottimizzare la concentrazione dell’energia solare in un punto ben determinato (fuoco). Sono efficaci solo con luce solare diretta poiché devono seguire il movimento del sole. Questo tipo di collettore, potendo raggiungere alte temperature (400°C -600°C), è una scelta logica per generatori solari o centrali elettro-solari.
In base alla soluzione impiantistica adottata si distinguono due tipi di impianti: impianti a circolazione naturale, impianti a circolazione forzata ed impianti a svuotamento.
- Gli impianti a circolazione naturale sono tra i più semplici in assoluto. In essi il fluido termo-vettore circola e scambia energia attraverso moti naturali convettivi senza l'ausilio quindi di sistemi di pompaggio e di sistemi elettronici di controllo. In questo tipo di impianti hanno il serbatoio di accumulo è di solito posizionato all'esterno, sopra il collettore, e quindi, oltre a costituire un elevato impatto visivo ed un limite nelle dimensioni di accumulo, determina notevoli dispersioni termiche e basse efficienze durante l'anno rispetto al periodo estivo.
I vantaggi sono:
- Velocità di scambio termico commisurata alla differenza di temperatura fra boyler di accumulo e pannelli.
- Nessuna circolazione inversa durante la notte.
- Autoregolazione della circolazione.
- Assenza di pompe di circolazione, centraline e sonde.
- Installazione rapida ed economica.
- Manutenzione ridotta al minimo.
- Negli impianti a circolazione forzata il serbatoio di accumulo può essere posizionato in un locale tecnico riparato ed il fluido termo-vettore viene fatto circolare da un apposito sistema idraulico comandato da una centralina elettronica. Gli impianti a circolazione forzata possono essere dimensionati fino a coprire consumi di diverse migliaia di litri di acqua calda al giorno.
- Gli impianti in circolazione forzata a svuotamento sono molto simili agli impianti a circolazione forzata tradizionale. Questi impianti permettono però di risolvere alcune delle problematiche proprie degli impianti forzati tradizionali. Uno dei maggiori problemi della circolazione forzata, se non risolto in fase progettuale, è per esempio la possibilità di surriscaldamento del fluido termovettore. Infatti, nel caso in cui il calore generato dal sistema solare non fosse utilizzato per un periodo di tempo piuttosto lungo, si ha come conseguenza un surriscaldamento del fluido antigelo. In tutte le condizioni di stagnazione del fluido, lo stesso può raggiungere temperature estremamente alte. Nel caso in cui si raggiungano temperature tra i 160°C e i 170°C si ha una trasformazione chimica del fluido antigelo, il quale da elemento tipicamente basico assume caratteristiche acide. La conseguenza fondamentale di ciò è che il fluido cessa definitivamente di avere un comportamento antigelo, mettendo così a rischio il corretto funzionamento dell’impianto nel periodo invernale. Negli impianti forzati a svuotamento ciò non accade in quanto sono in grado di far defluire, ad impianto fermo, il fluido termovettore dai collettori all’interno di un serbatoio di drenaggio.
|
|
