solare termico

Termosolare

Il solare termico è quella tecnologia che permette lo sfruttamneto della radiazione solare per produrre energia (Termica) attraverso il riscaldamento di un fluido senza inquinare.

Questo tipo di radiazione solare viene identificata con l’irraggiamento che non è altro che la potenza istantanea su superficie orizzontale e misurata in Kw/mq. Tre sono le principali tecnologie per il solare termico:

  • Circolazione Naturale
  • Circolazione Forzato
  • Circolazione Forzata a Svuotamento

Spesso a questi impianti viene aggiunta una caldaia in cascata così da poter innalzare la temperatura dell’acqua, se questa non ha raggiunto quella prefissata. Ma ciò accade in maniera automatica solo nelle giornate invernali e con poca fonte solare.

Per capire meglio i vantaggi economici che si possono ricavare da un impianto di tal genere facciamo un esempio semplice. Consideriamo una unità abitativa con 5 persone e consideriamo che necessitano circa 70 l al giorno ciascuno,includendo i farbisogni di cucina e sanitari.Riassumendo abbiamo:

  • Circa 350 litri di acqua calda giornaliero
  • Il corrispondente consumo energetico giornaliero è di 12,21 Kwh/giorno
  • Consideriamo il confronto con una caldaia a Metano tradizionale con il redimendo dell’85% che ha un Potere calorifico del 9,6 KWh/m3
  • Consideriamo il costo del metano di 0,70 €/m3

Effettuando il calcolo sull’intero anno solare il consumo energetico sarà di 4456,65 Kwh/anno.Per coprire il fabbisogno domestico si consiglia circa il 75% di questo energia richiesta, quindi la richiesta di energia annua per la produzione di ACS sarà pari a 3342,49 Kwh/anno .Adesso calcoliamo l’energia prodotta da una caldaia a metano con potere calorifico inferiore di 9,6 Kwh/m3 all’85% del redimento. Sapendo che il rendimento di produzione è np = Qu/Qc dove Qu energia prodotto dal generatore (in questo caso la fonte solare ) e Qc energia fornita dal combustibile,quindi Qc = Qu/n
[3342,49 Kwh/anno]/[9,6 Kwh/m3 *85%] = 409,6 m3/anno.

Allora la spesa risparmiata sarà : [409,6 m3/anno]*[0,70€/m3] = 286,72 €/anno che salirebbe a più di 500 €/anno con l’energia elettrica.

Termosolare Naturale

Nella prima tecnologia l’accumulatore d’acqua sanitaria è posto sui collettori e non vi sono dispositivi elettromeccanici, si sfrutta l’espansione dell’acqua calda, che sale dai collettori al serbatoio d’accumulo sostituendo l’acqua fredda. Il serbatoio d’accumulo poi cederà il calore all’acqua sanitaria, da sottolineare che i due liquidi, il termovettore del circuito primario e l’acqua sanitaria del circuito secondario non vengono mai a contatto, vi è solo una cessione di calore tramite lo scambiatore.

Termosolare Naturale Forzato

Nel secondo caso il fluido, contenuto nel collettore solare tramite un circuito chiuso giunge al bollitore dove cederà il calore all’acqua sanitaria.La circolazione del fluido avviete tramite una pompa comandata da una centralina che si basa sui parametri di due sonde, una posta sul collettore e una nel serbatoio. Se la temperatura del termovettore che si trova nei collettori supera quella del fluido che è nel boiler allora si attiva una pompa elettrica che fa circolare il fluido e permettendo lo scambio di calore. Se il calore non è sufficiente la pompa non si attiverà. L’acqua dentro il boiler avrà la temperature idonea per alcuni giorni.Senza questo accorgimento si verificherebbe il fenomeno della stagnazione dovuta al troppo aumento della temperatura nei pannelli solari con la conseguente evaporazione del glicone sollecitando i panelli meccanicamente per l’aumento della pressione e chimicamnete per l’assunzione delle carattestihe acide che assume il glicone tipicamente basico.

Termosolare-Svuotamento

All’inizio in assenza di sole l’impianto è fermo e il termo-vettore è depositato nel raccoglitore termico. Non appena la temperatura dei moduli si alza si avviano le pompe per riempire il circuito.

 

 

 

Quando si genera acqua calda esso viene depositato nell’accumolo da dove viene prelevato da serpentine dove scorre l’acqua per uso sanitario.

 

 

 

Infine quando la sorgente primaria, cioè il sole viene meno (tramonta o è coperto) si ferma la pompa e con esso la circolazione del fluido termovettore.

Così si evitano 2 dei principali problemi che si manifestano quando la circolazione del termovettore si ferma.

  1. Il suo congelamento dentro i tubi, che può essere evitato con l’aggiunta di glicone in un adeterminata percentuale.
  2. Il fenomeno della stagnazione, dovuta all’elevata temperatura.

Questo fenomeno, a causa dell’elevata temperatura raggiunta dal liquido termovettore e dalla sua stagnazione nei tubi,formerà bolle di vapore e genererà la rottura dell’impiantpo idrico o dei pannelli termosolari, il fenomeno può essere attenuato con l’installazoione di valvole di sfogo nell’impianto solare termico