Impianto solare termico: tipologie
Ultimo aggiornamento 10 Settembre 2010 amministratore 16 Maggio 2010
Secondo le statistiche del Centro Studi Solarexpo, i collettori piani , o FPC , rappresentano l'84% del mercato, mentre i dispositivi a tubi sottovuoto o ETC, prendono un buon 14%.
Gli FPC, o collettori a piastra, sono essenzialmente costituiti da una copertura in vetro, una piastra captante, o assorbitore, isolata termicamente nella parte inferiore e lateralmente, il tutto contenuto all'interno di una cassa metallica o di plastica. Nei collettori solari piani ad acqua viene riscaldato il fluido presente all'interno di un assorbitore piano. Per titpologia di costruzione sono disponibili molte soluzioni distinte per la selettività dell'assorbitore e per l'utilizzo di materiali come rame, acciaio inox e alluminio anodizzato.
Gli ETC hanno un funzionamento simile, salvo per il fatto che l'assorbitore, trovandosi sottovuoto, non conduce calore. La tecnologia sottovuoto consente l'impiego di materiali più efficienti che essendo sensibili all'umidità non possono essere usati nei normali collettori. L'assenza di perdite per conversione e conduzione, rende questi collettori più efficaci rspetto ai collettori solari a piastra.
Gli ETC hanno due modi possibili di trasferire il calore raccolto dai tubi sottovuoto con circuiti a U all'interno del singolo tubo oppure con i tubi heat pipe. In questi ultimi la superficie assorbente è saldata al tubo in cui circola il fluido. Il fluido evapora con il calore, ma viene fatto ricondensare nella perte superiore del tubo da un flusso d'acqua refrigerante.
I collettori sottovuoto hanno diversi vantaggi rispetto agli FPC: superfici minori a parità di prestazioni dell'impianto e quindi maggiore efficienza e migliore integrazione architettonica, nonchè un buon funzionamento anche in giornate scarse di sole e con temperature ambiente al di sotto dello zero. I costi sono però decisamente più elevati. Nonostante ciò stanno gradualmente incrementado la loro quota di mercato.
A loro volta FPC ed ETC sono distinguibili in impianti a circolazione anturale e forzata. Quelli a circolazione naturale prevedono un serbatoio di accumulo posizionato più in alto del pannello e nelle sue immediate vicinanze. Sono più affidabili e meno costosi, ma hanno il difetto che il serbatoio non è il massimo dal punto di vista estetico. Inoltre le inevitabili dispersioni termiche del serbatoio, per quanto coibentato, ne sconsigliano l'uso in località con temperature notturne piuttosto rigide. Negli impianti a circolazione forzata intervengono delle pompe a rendere possibile la circolazione nel momento in cui nei pannelli il fluido vettore si trova ad una temperatura più elevata rispetto a quella dell'acqua del serbatoio di accumulo. Quest'ultimo può perciò essere posizionato non nelle vicinanze del pannello, ma all'interno dell'impianto termico. La maggiore velocità del fluido permette un maggiore scambio termico e porta ad un rendimento del pannello leggermente superiore. Tuttavia aumenta il consumo elettrico richiesto dalla pompa di circolazione e dalla centralina solare differenziale del sistema a circolazione forzata. Nonostante ciò sono i più diffusi.