Pannelli per acqua calda: come funzionano?

Se hai ricevuto una bolletta dell’elettricità o del gas particolarmente alta, è possibile che il tuo pensiero possa finalmente rivolgersi ai pannelli per acqua calda.

D’altronde, chi non vorrebbe avere tutta l’energia che serve, direttamente dal Sole?

Milioni di persone hanno già compiuto questa scelta in tutta Europa, e molte altre si apprestano a farlo.

Meglio allora cercare di comprendere che cosa sono e come funzionano i pannelli per acqua calda, particolari pannelli solari elettrici (chiamati anche celle solari o celle fotovoltaiche) che convertono la luce del sole in elettricità, e che possono riscaldare l’acqua calda sanitaria nella loro forma più comune, i pannelli solari termici.

Anche in climi relativamente freddi, di fatti, i sistemi solari ad acqua calda possono ridurre in maniera notevole le bollette energetiche, soddisfacendo fino al 90 per cento della tua esigenza di acqua calda e ripagandosi da soli in circa 10-15 anni, potendo così realizzare un investimento davvero duraturo nel tempo.

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Come si realizza un sistema di riscaldamento solare

Le parti di un sistema solare termico ad acqua calda sono generalmente – esemplificando – composti dai seguenti elementi:

• collettore: è il nome tecnico del grande pannello che si trova sul tetto. Le case più piccole (o quelle in climi più caldi) possono cavarsela con pannelli acqua calda molto più piccoli rispetto a quelli delle case più grandi (o presenti in climi più freddi); tipicamente i collettori hanno dimensioni variabili da circa 2 – 15 metri quadrati. Non sorprende che i collettori lavorino in modo più efficiente su tetti che hanno una vista diretta e non bloccata del sole (con pochi alberi o edifici in mezzo). A grandi linee, ci sono due tipi di collettori noti come piani, e con tubi di evacuazione.
• collettori piani: sono i collettori più semplici, con un vetro che raccoglie e intrappola il calore (come in una serra), e l’acqua che scorre attraverso i tubi che raccoglie e trasferisce al serbatoio dell’acqua calda;
• collettori con tubi di evacuazione: sono un po’ più sofisticati dei precedenti. Completamente vuoti, raccolgono e intrappolano il calore della luce del sole. Questo fluisce ad un dispositivo di raccolta (collettore) nella parte superiore (o ad un’estremità) attraverso il quale scorre l’acqua o un altro fluido, portando il calore al serbatoio dell’acqua calda. A differenza dei collettori a piastra piana, non lasciano fuoriuscire altrettanto calore, quindi sono più efficienti. Tuttavia, poiché sono un po’ sofisticati, sono anche più costosi;
• serbatoio dell’acqua calda: non ha senso raccogliere il calore dal tetto se non si ha un posto dove conservarlo! Con un po’ di fortuna, è possibile  che la propria casa abbia già un serbatoio di acqua calda che può essere usata per immagazzinare il calore dal collettore; si tratta di una sorta di batteria “ad acqua calda” che si riscalda in tempi convenientemente economici (di solito di notte) pronta per l’uso durante il giorno. Se non si dispone di un accumulatore per l’acqua calda, è necessario farne installare uno. Più persone ci sono in casa, più grande dovrà essere il serbatoio che ti servirà. Un serbatoio tipico di una casa familiare può essere di circa 100 – 200 litri;
• scambiatore di calore: in genere, i pannelli solari funzionano trasferendo il calore dal collettore al serbatoio attraverso un circuito separato e uno scambiatore di calore. Il calore raccolto dal pannello riscalda l’acqua (o l’olio o un altro fluido) scorre attraverso un circuito di tubi in una serpentina di rame all’interno del serbatoio dell’acqua calda. Il calore viene poi passato nel serbatoio dell’acqua calda, e l’acqua raffreddata (o fluido) ritorna al collettore per raccogliere più calore. L’acqua nel collettore non scarica mai, ovviamente, nel serbatoio;
• pompa: l’acqua non scorre da sola tra il collettore e il serbatoio, ma è necessaria una piccola pompa elettrica per farla circolare. Se si utilizza l’elettricità ordinaria per far scorrere l’acqua, l’energia consumata dalla pompa compenserà alcuni dei vantaggi dell’utilizzo dell’energia solare-termica, ridurrà i guadagni che si stanno facendo e allungherà il tempo di recupero del proprio investimento. In modo intelligente, alcuni sistemi solari termici utilizzano invece pompe solari elettriche (fotovoltaiche), il che significa che funzionano interamente con energia rinnovabile. Un aspetto positivo di un progetto come questo è che la pompa solare risulterà essere più attiva nelle giornate di sole (quando viene prodotta la maggior parte dell’acqua calda) e meno attiva nelle giornate fredde e noiose (quando, forse, non si vuole che il pannello solare funzioni affatto);
• sistema di controllo: se siamo in pieno inverno e il tetto è gelido, l’ultima cosa che vorremmo fare è trasferire l’acqua fredda gelida nel serbatoio dell’acqua calda! Quindi, di norma tali impianti hanno anche un sistema di controllo collegato ad un pannello solare – termico con una valvola che può spegnere il circuito dell’acqua in caso di freddo. Un tipico sistema di controllo può incorporare alcuni o tutti i seguenti elementi: una pompa, un flussometro, un manometro, un termometro (in modo da poter vedere quanto è calda l’acqua) e un termostato (per spegnere la pompa se l’acqua diventa troppo calda).

Fin qui, abbiamo avuto modo di riassumere un semplice schema di composizione e di funzionamento di un impianto con pannelli per l’acqua calda.

Naturalmente, se vuoi saperne di più non ti rimane altro da fare che parlarne con un esperto installatore, il quale potrà certamente consigliarti cosa fare per il tuo caso specifico, individuando l’impianto che meglio potrà esaudire le tue esigenze energetiche.

Pubblicato da Anna De Simone il 4 Gennaio 2020