ESSEZETA - fotovoltaico, solare, impianti fotovoltaici, campania

Gli impianti solari termici sono dispositivi che permettono di catturare l'energia solare,
immagazzinarla e utilizzarla per riscaldare un fluido. I pannelli solari possono essere utilizzati per fornire
acqua calda e riscaldamento o per generare energia elettrica.
Nel primo caso il serbatoio provvede a immagazzinare l'acqua sanitaria che viene messa a
contatto con il fluido tramite una serpentina. La serpentina consente al fluido di trasferire all'acqua
l'energia immagazzinata senza contaminare l'acqua. Questa acqua può essere utilizzata come acqua
calda sanitaria o può essere utilizzata per integrare il riscaldamento degli ambienti.
Il secondo utilizzo prevede che lo scambiatore di calore sia riscaldato fino ad essere portato in
ebollizione. Una volta che il liquido sia passato in fase gassosa lo si invia in una turbina termoelettrica
che convertirà il movimento del gas in energia elettrica. Questo tipo di impianto è detto solare
termodinamico.
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IMPIANTI PER ACQUA CALDA E RISCALDAMENTO
Composizione impianto solare termico
Un impianto solare termico è composto in genere dalle seguenti unità:
•uno o più collettori attraverso i quali un fluido viene riscaldato dall’energia solare;
•uno scambiatore termico, di solito una serpentina, nel quale circola il fluido riscaldato dall’energia
solare;
•un serbatoio di accumulo nel quale l’acqua viene riscaldata entrando in contatto con la serpentina di
cui sopra.
Il sistema può avere due tipi di circolazione: naturale o forzata
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Sistema a circolazione naturale
Nei sistemi a circolazione naturale, il fluido, e quindi l’energia
termica, si trasmette per convezione naturale.
Il liquido riscaldandosi sale per convezione in un serbatoio di
accumulo (boiler), che deve essere posto più in alto del
pannello. L’utenza preleva quindi dal serbatoio l’acqua
riscaldata che viene fatta fuoriuscire dallo stesso dall’acqua
fredda proveniente dalla rete idrica.
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Sistema a circolazione forzata
Nei sistemi a circolazione forzata il fluido viene fatto
circolare all’interno della serpentina tramite
l’intervento di una pompa idraulica elettrica. Per
regolare la circolazione ci si avvale di sensori termoelettrici che confrontano la temperatura del fluido nel
collettore con quella nel serbatoio di accumulo
(termocoppia).
In questo tipo di impianti il serbatoio può essere
posto a distanza dai pannelli, anche più in basso
rispetto a questi.
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Pannelli solari termici
Le tipologie costruttive più diffuse dei pannelli solari termici sono:
• Pannelli solari termici piani non vetrati o scoperti, che hanno il vantaggio di essere poco costosi e sono
caratterizzati da un buon rendimento in presenza di alte temperature esterne .
• Pannelli solari termici piani vetrati ad acqua (a volte insieme a liquido antigelo) hanno una struttura
attorno all'assorbitore che ne limita le dispersioni sia per convezione con l'aria che per irraggiamento
dato che il vetro che ricopre la parte superiore dell'assorbitore è progettato per questa funzione. Hanno
un rendimento leggermente inferiore ai non vetrati in condizioni ottimali ma in condizioni meno
favorevoli hanno un rendimento decisamente più alto.
• Pannelli solari termici sottovuoto sono in grado di garantire un maggiore apporto energetico anche in
condizioni di basso irraggiamento o basse temperature esterne, esistono principalmente due tipi di
collettori sottovuoto, detti anche collettori a tubi sottovuoto, quelli che contengono un tubo a U in cui
circola direttamente il liquido che assorbe il calore e quelli Heat pipe che contengono un tubo in rame
chiuso alle estremità contenente un liquido in bassa pressione che evapora riscaldandosi e si condensa
nella parte alta del tubo cedendo il calore all'acqua sovrastante.
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Considerazioni economiche
In Italia un impianto in base all'ubicazione e all'utilizzo, si ammortizza nel giro di 3-4 anni e poiché la
durata media di questi impianti è di 15-20 anni ne consegue che è un buon investimento a medio
termine, escludendo eventuali sgravi fiscali o altre forme di agevolazione che rendano
l'ammortamento più rapido.
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Benefici
L'utilizzo dei pannelli solari per il riscaldamento dell'acqua, andando a sostituire una caldaia o uno
scaldabagno elettrico ha come diretta conseguenza il risparmio di idrocarburi e di energia elettrica.
Inoltre:
•mancata emissione di CO2;
•produzione di calore da fonte rinnovabile eco-compatibile (il sole);
•minore necessità di infrastrutture per il trasporto dell'energia da grandi distanze;
•indipendenza energetica (non dipendono dalla fornitura di carburante);
•mancata emissione di ossidi di zolfo, di azoto, e di pm10;
•indirettamente la diminuzione dei disastri ambientali;
•mancata immissione nell'ambiente di calore;
•tecnologia accessibile (la forma più semplice consiste in un tubo metallico colorato di nero);
•bassi oneri di realizzazione e smaltimento;
•alto rendimento termico.
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Integrazione nell'impianto idraulico
L'integrazione di un pannello solare in un impianto idraulico per la produzione di acqua calda sanitaria
avviene solitamente secondo la seguente modalità.
Il tubo di uscita del serbatoio è collegato a poca distanza ad una valvola termostatica che si occupa di
miscelare l'acqua calda dell'accumulo con l'acqua fredda dell'impianto mantenendo in uscita acqua a
temperatura costante (40-50 °C).
La valvola termostatica ha due possibili uscite. Quando la temperatura dell’acqua è di circa 40 °C o
superiore l'acqua viene direttamente immessa nel circuito dell'acqua calda sanitaria; in caso contrario
viene inviata all'ingresso di una caldaia istantanea o ad accumulo, che la scalda fino alla temperatura
desiderata prima di essere immessa nel circuito.
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