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Energia solare termica

Energia solare termica: cos’è, come funziona e come viene prodotta

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L’energia solare termica viene impiegata sia per la produzione di acqua calda sanitaria che per integrare il riscaldamento domestico. Scopri come funziona e quali sono i vantaggi

L’energia solare è l’energia proveniente dall’irraggiamento solare per la produzione di energia termica ed elettrica. Può essere sfruttata tramite energia solare termica, fotovoltaica e termodinamica.

Con energia solare termica, in particolare, si intende l’energia per la produzione di acqua calda sanitaria e l’integrazione al riscaldamento domestico. Gli impianti deputati alla sua produzione sono comunemente noti come impianti solari termici.

Per sfruttare al meglio l’efficacia del solare termico è fondamentale progettarlo adeguatamente e dimensionarlo in modo tale da soddisfare il fabbisogno energetico richiesto dagli utenti. Per questo potrebbe tornarti utile un software per la progettazione di impianti solari che ti guida nella progettazione e distribuzione di energia mediante calcoli dinamici.

Vediamo nel dettaglio cosa si intende per energia solare termica e come può essere utilizzata.

Cosa si intende per energia solare termica

L’energia solare termica è quel tipo di energia che viene utilizzata per produrre calore. Oltre ad essere utilizzata nelle nostre abitazioni, può alimentare anche le industrie, che possono utilizzare l’acqua calda in alcuni processi industriali.

Come si produce l’energia solare termica?

La produzione di energia solare termica avviene mediante l’installazione di un impianto solare termico. L’impianto solare termico è costituito da:

  • uno o più collettori solari (comunemente noti come pannelli solari);
  • un serbatoio di accumulo solare (spesso denominato boiler) progettato per immagazzinare l’acqua calda;
  • una centralina solare che controlla e mantiene la temperatura dell’acqua a un livello utilizzabile.

L’impianto solare termico è in grado di ricavare energia termica dalle radiazioni solari e di trasferirla all’acqua sanitaria o a quella destinata all’impianto di riscaldamento degli ambienti.

Il principio chiave alla base del funzionamento di un impianto solare termico è l’irraggiamento solare che rappresenta il trasferimento di energia tra due corpi mediante onde elettromagnetiche.

I collettori solari (o pannelli) sono responsabili di catturare l’energia solare e di convertirla in energia termica. Questo calore viene quindi reso disponibile per l’uso domestico che può comprendere l’acqua calda sanitaria o l’integrazione del sistema di riscaldamento.

Gli impianti solari termici vengono distinti in due tipologie a seconda dell’impiego o meno di una pompa per la circolazione dell’acqua: impianti solari termici a circolazione naturale e impianti solari termici a circolazione forzata.

Impianti solari termici a circolazione naturale

Nel sistema a circolazione naturale la circolazione del liquido avviene in maniera naturale e quindi senza l’utilizzo di elettricità. Il funzionamento si basa sul principio dei moti convettivi che vedono l’acqua calda salire e quella fredda scendere.

In questo caso il fluido termovettore è l’acqua stessa che verrà utilizzata nell’impianto. Essa, viene riscaldata dal pannello solare termico, sale per convenzione e viene immagazzinata in un serbatoio, detto boiler, posto al di sopra del pannello stesso.

A questo punto può essere utilizzata come acqua calda sanitaria all’interno dell’abitazione.

Impianti solari termici a circolazione forzata

Un impianto solare termico a circolazione forzata raccoglie i raggi solari e ne trasmette il calore alla serpentina interna, in cui è presente il liquido termovettore, costituito da uno speciale mix di acqua e antigelo (glicole propilenico).

La pompa elettrica fa circolare il liquido verso la serpentina del serbatoio di accumulo, dove viene riscaldata l’acqua da far fluire nel circuito riscaldamento o in quello sanitario, tra loro separati.

Quando la sonda temperatura rileva temperature di uscita del liquido vettore o dell’acqua più basse di quelle prestabilite, interviene la centralina di controllo attivando un altro generatore di calore dell’impianto. Per questo può essere importante un software per la progettazione di impianti solari termici da sperimentare gratuitamente per il calcolo e il dimensionamento di impianti solari termici a circolazione forzata con metodo “F-Chart” e con calcolo dinamico.

Differenza tra energia solare termica e fotovoltaica

L’energia solare termica e l’energia fotovoltaica sfruttano entrambe l’energia solare ma per scopi differenti. Il solare termico sfrutta l’irraggiamento solare per produrre calore. Il fotovoltaico, invece, sfrutta sempre l’energia del sole ma per produrre energia elettrica.

Energia solare termica: vantaggi e svantaggi

I principali vantaggi sono il maggior risparmio in bolletta, le agevolazioni fiscali e le minori emissioni di gas-serra.

Il solare termico, infatti, permette di utilizzare l’energia solare per scaldare l’acqua sanitaria e, a determinate condizioni, contribuire all’alimentazione del proprio impianto di riscaldamento. Questo significa che diminuisce la dipendenza dalle fonti di energia tradizionali, come il gas o l’elettricità, consentendo significativo risparmio sulla bolletta dell’energia. Inoltre, chi decide di installare un impianto solare termico può approfittare di incentivi fiscali e detrazioni, rendendo l’investimento ancora più conveniente.

Tra gli svantaggi, invece, possiamo menzionare la discontinuità: l’alternanza tra giorno e notte, e soprattutto le condizioni meteorologiche, incidono sulle prestazioni del sistema. Inoltre, tali impianti attualmente non dispongono di una significativa capacità di accumulo energetico, compromettendo l’efficienza nello sfruttamento del calore solare.

 

Solarius-T

 

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