Come funzionano
Un pannello solare termico (o collettore solare) è composto da un radiatore in grado di assorbire il calore dei raggi solari e trasferirlo al serbatoio di acqua. Gli impianti solari termici comprendono tutte quelle tecnologie in cui la radiazione solare viene utilizzata per la produzione di calore.
Essi vengono distinti fondamentalmente in impianti a circolazione naturale ed impianti a circolazione forzata. All'interno degli impianti a circolazione forzata esistono anche i cosiddetti impianti a svuotamento (drain-back).
Il sole approvvigiona di energia la terra da 5 miliardi di anni e lo farà per altri 5 miliardi di anni.
Ne consegue logicamente l’idea dell'utilizzo di questa energia. Già 5 minuti di irraggiamento solare sulla superficie della terra corrispondono all’attuale consumo energetico mondiale di un anno. Paragonate a questa disponibilità potenziale le risorse disponibili dalle fonti energetiche fossili e atomiche sembrano scarse.
La potenza di irraggiamento che interessa una superficie a livello del suolo è chiamata irraggiamento globale.
La quantità e la percentuale di irraggiamento diretto e diffuso dipende fortemente dalla stagione e dalle condizioni atmosferiche locali.
L’irraggiamento diffuso nasce dalla dispersione, dalla riflessione e dalla rifrazione dell'irraggiamento su nuvole e sul pulviscolo atmosferico. Anche l’irraggiamento diffuso è utilizzabile nella tecnica dello sfruttamento energetico dell'irradiazione solare.
In una giornata di cielo coperto, con una percentuale di irraggiamento diffuso di oltre l’80%, si possono misurare ancora 300 W/m2 di irraggiamento solare. Nella media a lungo termine in Italia l’irraggiamento solare annuale su una superficie orizzontale varia in funzione della località tra 1200 kWh e 1700 kWh al m2.
Come regola empirica si calcola generalmente che l'irraggiamento solare di 1000 kWh al m2/anno, corrisponda al contenuto energetico di 100 litri di petrolio. Ne consegue che in linea di principio a tutte le nostre latitudini il sole mette a disposizione sufficiente energia radiante per la preparazione di acqua calda e l’integrazione solare del riscaldamento.
Con il sistema solare è possibile coprire in una casa uni- e bi- familiare con il solito layout circa il 60% del fabbisogno annuale di acqua calda sanitaria. Nel semestre estivo il sole fornisce quasi tutta l’energia termica necessaria.
In un impianto solare per la preparazione dell’acqua calda sanitaria è possibile sfruttare effettivamente dal 30% al 45% dell’irraggiamento solare annuale e con il tubo sottovuoto, grazie al suo maggiore rendimento, dal 40% al 50%.
In estate è possibile coprire il 100%, nella media annuale circa il 60%, del fabbisogno di acqua calda sanitaria.
Gli impianti solari per l’integrazione del riscaldamento riscaldano, in aggiunta a quella fornita dai sistemi convenzionali, parte dell’acqua necessaria per il riscaldamento. In particolare l’impianto solare fornisce un importante contributo per il riscaldamento degli ambienti in primavera ed in autunno.
Nell’integrazione solare del riscaldamento si installano generalmente impianti che offrono un grado di copertura per l’acqua calda sanitaria e il riscaldamento pari a circa il 20- 25%.
Gli impianti solari riducono le emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera terrestre in quanto l’impianto di riscaldamento convenzionale deve lavorare meno.
Grazie all’elevata qualità dei nostri impianti si può calcolare la durata operativa di un sistema solare di ben superiore ai 20 anni.
Quanto tempo occorre per riscaldare l'acqua
Un pannello solare termico impiega circa 10 ore per riscaldare l'acqua del serbatoio. Il periodo di tempo necessario è fortemente variabile in base all'esposizione solare, alla stagione, alle condizioni meteorologiche e alla latitudine. Quando il cielo è coperto e in inverno il rendimento dei pannelli solari cala dagli 80° ai 40°.
Nelle ore notture è soltanto possibile utilizzare l'acqua riscaldata precedentemente nelle ore del giorno. Una volta esaurita occorrerà attendere di nuovo il sorgere del giorno e le ore necessarie per riscaldare nuovamente l'acqua. Per queste ragioni è consigliabile abbinare il pannello solare termico a una caldaia a gas.
