Funzionamento dei pannelli solari a circolazione naturale

Impianto solare termico: cos'è

Il pannello solare termico ha la capacità di trasformare la radiazione solare in energia termica ottenendo così acqua calda sanitaria che viene trasferita e accumulata per l'utilizzo in un secondo momento.

Gli impianti solari termici, oltre alla produzione di acqua calda da utilizzare in cucina, bagno o per il funzionamento di lavatrici, sono concepiti anche per integrare impianti di riscaldamento già presenti nell'edificio.


I pannelli termici costituiscono una perfetta soluzione per l'ottimizzazione delle energie interne all'abitazione, abbassando di molto i costi in bolletta.

Inoltre, l'installazione di un impianto termico solare porta a un innalzamento del valore dell'edificio, con basso impatto ambientale.

Funzionamento pannello solare

Come funziona un pannello solare?

Il sistema solare termico, come anticipato, mediante i raggi solari trasforma l'energia del sole in energia termica, senza produzione di emissioni nocive.

È composto da collettore solare, serbatoio di accumulo, generatore di integrazione e centralina di controllo, tutti elementi collegati tra loro per assicurare un funzionamento corretto dell'impianto.


Tramite il pannello, la luce del sole arriva all'assorbitore, il quale, riscaldandosi trasmetterà calore al fluido termovettore (acqua+antigelo). Quest'ultimo trasferirà a sua volta alle utenze l'acqua che potrà essere sfruttata come acqua per l'impianto di riscaldamento e acqua calda sanitaria.

In base al modo in cui il fluido termovettore circola nella serpentina, esistono due tipologie di pannello solare:

• solare termico circolazione forzata;
  
  
• solare termico circolazione naturale.

In questo articolo ci soffermeremo sul solare termico a circolazione naturale.

Pannello solare termico a circolazione naturale

Il pannello solare a circolazione naturale è formato da pannelli piani sui quali è posizionato il serbatoio di accumulo a doppio strato.

Il fluido termovettore, composto da glicole, circola in maniera naturale: l'acqua si riscalda nei collettori, si espande e alleggerisce, per poi risalire nel serbatoio (boiler) e cedere calore al fluido a temperatura più bassa.


L'acqua, avendo ceduto calore, si raffredda e appesantisce, scendendo di nuovo nel pannello, per creare un nuovo ciclo.
Tale sistema risulta molto economico e semplice e non necessita di centraline o pompe elettriche.

Viene adoperato particolarmente in regioni dal clima mite, poiché ha un isolamento termico più basso rispetto a un sistema a circolazione forzata.

Caratteristiche del pannello a circolazione naturale

Gli impianti sono di piccole dimensioni in monoblocco, realizzati sia con pannelli piani vetrati che sottovuoto. Si possono installare su terrazzi, tetti e giardini e necessitano di poca manutenzione.

La maggior parte degli impianti a pannelli solari sono a circuito chiuso, in cui il fluido circola limitatamente tra collettore e boiler. Il vantaggio sta nel fatto che con il circuito chiuso si ha la possibilità di utilizzare fluidi anticorrosivi e antigelo.


La copertura del fabbisogno di acqua calda sanitaria che il solare termico assicura è del 70-80% mentre la parte restante deve essere prodotta mediante tecnologie convenzionali.

Ideale per usi domestici, con consumi di acqua calda di circa 3000 litri al giorno, l'impianto può disporre di un generatore ausiliario di calore, in grado di funzionare nel caso in cui la temperatura dell'acqua non fosse abbastanza elevata.

È inoltre consigliabile dotare il boiler di resistenza elettrica utile per scaldare l'acqua, laddove non si possa contare su un generatore secondario.

Tipologie impiantistiche solare termico

Il solare termico con circolazione naturale è composto da tre elementi essenziali:

• Valvola di sicurezza;
  
  
• Serbatoio di accumulo;
  
  
• Pannello solare.

Le configurazioni impiantistiche sono di due tipologie:

• integrazione solare termico caldaia;
  
  
• senza integrazione caldaia.

Nel primo caso il serbatoio è connesso ad una caldaia istantanea, priva di accumulo.
Se l'acqua che viene scaldata dal pannello è abbastanza calda, viene trasferita direttamente all'utenza e, mediante una valvola miscelatrice, mescolata con l'acqua fredda presente nell'impianto idrico.
Se l'acqua in uscita dal serbatoio ha una temperatura inferiore a quella impostata, una specifica valvola deviatrice la trasferirà alla caldaia istantanea che provvederà a riscaldarla prima di inviarla all'utenza.


Nel secondo caso, non si ha nessun collegamento tra impianto solare e caldaia: il serbatoio è direttamente connesso all'impianto di distribuzione dell'acqua.

È consigliabile che esso sia provvisto di resistenza elettrica per riscaldare l'acqua in caso di necessità.


Tale resistenza si avvia nel momento in cui la temperatura richiesta dall'utenza è inferiore rispetto a quella interna al serbatoio.

Anche qui è presente una valvola miscelatrice. Questa configurazione impiantistica è scarsamente utilizzata, in quanto la presenza di resistenza elettrica potrebbe ridurre i benefici economici del pannello solare.

Pro e contro pannello solare a circolazione naturale

I vantaggi di un sistema solare con circolazione naturale sono i seguenti:

• Ridotta manutenzione;
  
  
• Risparmio del 60% sul fabbisogno energetico di acqua calda sanitaria;
  
  
• Costo basso sia di acquisto che di posa in opera;
  
  
• Assenza di consumi elettrici;
  
  
• Installabile su qualsiasi tipologia di tetto (piano o inclinato);
  
  
• Alta resistenza ai guasti.

D'altronde esistono anche diversi svantaggi:

• Il peso è elevato;
  
  
• Risulta essere molto sensibile agli sbalzi di temperatura;
  
  
• La dispersione termica è alta soprattutto in inverno;
  
  
• È esteticamente poco gradevole.

Per quanto riguarda la manutenzione, andrebbe effettuata ogni anno e riguarda:

• Verifica valvole di sicurezza;
  
  
• Tenuta elementi di montaggio;
  
  
• Pulizia vetro;
  
  
• Quantità residua fluido;
  
  
• Sostituzione anodi di magnesio.
  
  
  

Pannello solare circolazione naturale

Un prodotto molto interessante è il pannello solare termico Cordivari a circolazione naturale. Il sistema Panarea di Cordivari Srl è utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria ed è formato da un bollitore a intercapedine combinato al collettore solare piano.
Il collettore solare è caratterizzato da coibentazione in lana minerale e telaio anodizzato in alluminio e presenta un assorbitore molto selettivo.
Il bollitore, invece, è in acciaio al carbonio con integrazione elettrica e coibentazione in poliuretano espanso rigido. I pannelli solari per acqua calda Cordivari possiedono garanzia di cinque anni.

Pannelli solari acqua calda circolazione naturale

Anche il solare termico Ariston è un'alternativa valida. L'azienda Ariston propone un sistema di circolazione naturale per la produzione di acqua calda sanitaria.
Kairos Thermo assicura elevata prontezza nel riscaldare l'acqua sanitaria, anche quando i valori di irraggiamento sono bassi.

Il boiler solare Ariston, dialogando con altri dispositivi, è in grado di gestire diversi tipi di energia e ottimizzare le prestazioni. Formato da vetro testato contro grandine e disponibile in tre diverse capacità (150 l, 200 l, 300 l), Kairos Thermo rappresenta una scelta ottimale capace di perdurare nel tempo.

Tutti i pannelli solari Ariston hanno garanzia di cinque anni.