Impianto Solare Termico

Con il termine Solare Termico viene indicata la tecnologia che sfrutta l’energia irradiata dal sole per scaldare fluidi da utilizzarsi prevalentemente nell’ambito domestico, civile e produttivo.
Le tecnologie utilizzate nel solare termico sono suddivise in: a bassa, media ed alta temperatura.

A BASSA TEMPERATURA, i sistemi che tramite i collettori solari scaldano fluidi a temperature inferiori ai 100°C; sono finalizzati principalmente alla produzione d’acqua calda sanitaria (ad uso domestico, per utenze collettive, per impianti sportivi etc.), al riscaldamento domestico e, più in generale, di ambienti, al riscaldamento dell’acqua delle piscine, alla produzione di calore a bassa temperatura ad uso industriale (tipicamente acqua di lavaggio di macchinari, mantenimento in temperatura di vasche di fluidi di varia natura, preriscaldamento dell’acqua di alimento delle caldaie etc.). di abitazioni private.
A MEDIA TEMPERATURA, i sistemi che tramite collettori a più elevata tecnologia (si veda la definizione di seguito riportata) raggiungono temperature comprese tra i 100°C e i 250°C, possono essere utilizzati ampiamente nei processi industriali (anche per la produzione di vapore), per il raffrescamento degli ambienti .
AD ALTA TEMPERATURA, i sistemi che utilizzano collettori in grado di concentrare i raggi solari verso un ricevitore termico, per poter elevare la temperatura del fluido termovettore ben oltre i 250 °C, raggiungendo contestualmente pressioni compatibili anche con l’utilizzo per la produzione di elettricità.In linea generale, il passaggio dal collettore all’impianto richiede la presenza di elementi atti a rendere fruibile il servizio dall’utenza e a stabilizzare le prestazioni del collettore:

il serbatoio di accumulo ha la funzione di rendere disponibile acqua calda all’utenza a prescindere dal momento della giornata o dalle condizioni meteorologiche in cui viene richiesta l’erogazione del servizio; raccoglie l’acqua calda man mano che viene riscaldata dai collettori e la mantiene alla temperatura di utilizzo fino al momento della richiesta dell’utenza;
il sistema ausiliario (tipicamente caldaia a metano o scaldabagno elettrico) è necessario per poter sopperire all’aleatorietà della fonte solare e alla minore disponibilità invernale senza dover sovradimensionare il sistema solare fino a renderlo anti-economico;
il vaso di espansione è la sede che può accogliere una eccessiva dilatazione termica del fluido termovettore, evitando che si creino pericolose sovrapressioni;
diversi dispositivi di sicurezza (come valvole jolly, valvole di sicurezza, valvole di intercettazione, termostati, etc.)
dispositivi di regolazione e controllo dell’impianto.

Classificazione degli impianti:Le due principali categorie secondo le quali possono essere classificati gli impianti solari termici riguardano, in primo luogo, la relazione tra il fluido termovettore ed il servizio fornito all’utenza e, secondariamente, le modalità con cui tale fluido circola all’interno del sistema idraulico.Nel primo caso si distinguono:

sistemi aperti, in cui il fluido che circola all’interno del collettore è la stessa acqua che, raggiunta la temperatura richiesta, arriva all’utenza;
sistemi chiusi, in cui si evidenziano due circuiti perfettamente separati per il fluido termovettore e l’acqua da scalda

Nel secondo caso, invece, le categorie evidenziate sono le seguenti:· sistemi a circolazione naturale, in cui la corretta movimentazione del fluido all’interno del collettore si auto-regola grazie all’innescarsi di moti convettivi spontanei; · sistemi a circolazione forzata, in cui si rende necessario, per la regolazione del flusso, l’inserimento di un sistema automatico (essenzialmente costituito da un circolatore ed un centralina di controllo). A livello teorico, le due variabili sono completamente indipendenti, ovvero è ipotizzabile realizzare sistemi con le quattro combinazioni possibili. La pratica impiantistica, come si vedrà, ha però portato alla maggiore diffusione di soluzioni a circuito chiuso e, in misura meno marcata, circolazione forzata, relegando le altre possibilità ad un limitato campo di applicazioni.