Tutte le tipologie di collettori solari e la loro funzione

I collettori solari raccolgono la luce e il calore e li trasformano in altre forme di energia: approfondiamo il funzionamento, i vantaggi e i costi

• Collettori solari: cosa sono?
• Come funzionano i collettori solari?
• Quanto rende un pannello solare termico in inverno?
• Quanto costa installare un collettore solare?

Con il termine collettori solari si identificano in gergo tecnico quelli che sono comunemente denominati pannelli solari termici, ovvero quei dispositivi utilizzati per la conversione della radiazione solare in energia termica, che viene poi trasferita verso un accumulatore termico per essere successivamente sfruttata per un uso ulteriore: produzione di acqua calda, riscaldamento degli ambienti, raffrescamento solare (solar cooling).

I collettori sanitari termini sono infatti utilizzati principalmente per aumentare l’efficienza energetica e ridurre i consumi di gas combustibile utilizzato nella produzione di acqua calda sanitaria o per il riscaldamento di abitazioni, uffici e negozi.

Vengono indicati come collettori solari termici, dunque, tutti quei dispositivi in grado di “raccogliere” luce e calore e trasformarli in altre forme di energia, come accade in natura con le piante e la fotosintesi clorofilliana! Ma a cosa servono i collettori solari? Scopriamo insieme come l’uomo è riuscito a sfruttare a proprio vantaggio questo particolare fenomeno naturale.

Collettori solari: cosa sono?

I collettori solari, insieme ai sistemi fotovoltaici, rientrano nella famiglia delle cosiddette tecnologie solari attive, perché sfruttano attivamente i raggi solari, effettuando un processo di trasformazione dell’energia. Al contrario, le tecnologie solari passive sono quelle che invece operano uno sfruttamento diretto della radiazione solare, senza trasformazioni intermedie, come ad esempio le finestre e le serre.

I collettori solari di cui si compone un impianto solare termico possono essere di tre diversi tipi, a seconda della tecnologia utilizzata:

• un primo tipo sono i collettori solari scoperti, ovvero dei semplici tubi realizzate in materiale plastico ed esposti alla luce del sole che, sfruttando questa esposizione, surriscaldano il liquido al loro interno.
• un secondo tipo sono i collettori solari piani vetrati, in cui la radiazione solare viene assorbita da un collettore piano metallico e trasmessa al liquido che scorre nei condotti situati nella parte inferiore del pannello.
• un terzo tipo sono i collettori solari sottovuoto, formati da alcune tubazioni collocate in condotti di vetro sottovuoto e ricoperte da un materiale particolare che assorbe la radiazione solare.

Come funzionano i collettori solari?

Il principio di funzionamento di un pannello solare termico è piuttosto semplice, e può essere paragonato a quello che avviene in una serra: quando i raggi solari colpiscono la superficie vetrata, una piccola parte di essi viene riflessa, ma la stragrande maggioranza passa attraverso il vetro e viene assorbita da una piastra captante di colore nero.

Riscaldandosi, questa piastra rimette in circolazione energia sotto forma di radiazione infrarossa, mentre il vetro agisce come se fosse opaco, trattenendola al suo interno: questo dà luogo all’effetto serra. Attraverso un sistema di scambiatori il calore solare viene poi trasmesso al liquido termovettore, che attraverso un sistema di circolazione (naturale o forzata) viene inviato ad un altro scambiatore, che trasferisce il calore al serbatoio dell’acqua sanitaria.

I collettori solari, infatti, vengono usati principalmente negli impianti idrici delle abitazioni per riscaldare l’acqua calda sanitaria (quella che si usa in casa per il bagno o la doccia) sfruttando il calore dei raggi solari, consentendo così di risparmiare sui consumi di gas combustibile, riducendo l’impatto economico della bolletta del gas.

Quanto rende un pannello solare termico in inverno?

In Italia, un impianto dotato di pannelli solari termici può, in media, soddisfare il fabbisogno energetico annuale di un’abitazione, garantendo una copertura significativa del calore necessario per la produzione di acqua calda sanitaria, fino al 70%. Durante i mesi estivi, grazie all’azione dei collettori solari termici, la temperatura dell’acqua può raggiungere anche gli 80°C.

Durante la stagione fredda, il funzionamento dell’impianto solare termico consente di ottenere una temperatura che varia tra i 30°C e i 40°C, a seconda della posizione geografica di installazione. In tal modo, viene lasciato alla caldaia a condensazione o ad altri generatori di calore il compito di raggiungere la temperatura ideale, compresa tra i 37°C e i 45°C, necessaria per soddisfare il fabbisogno di acqua calda sanitaria di una famiglia media.

Quanto costa installare un collettore solare?

Si sente molto parlare dell’utilità e della convenienza dei sistemi fotovoltaici, ma è fondamentale anche essere al corrente dii costi di installazione di questi impianti. Se vuoi installare un impianto a circolazione naturale con pannelli vetrati ed accumulo, il prezzo si aggira intorno ai 400-800 euro/m², IVA esclusa. Se, invece, l’impianto è a circolazione forzata, allora il prezzo del collettore solare termico sarà intorno agli 800-1.500 euro/m².

Tieni presente, chiaramente, che la struttura dell’impianto sarà diversa in base al tipo di abitazione nella quale deve essere installato, anche tenendo conto dello spazio a disposizione per l’installazione stessa. Ad esempio, una famiglia di quattro persone con un consumo energetico medio necessita, in genere, di un impianto di circa 4-5 m². Il solare termico naturale permette quindi un risparmio, rispetto ad un impianto a circolazione forzata.

Installare dei collettori solari termici comporta due vantaggi economici molto importanti:

• la detrazione fiscale, ossia la possibilità di detrarre il 65% dell’importo speso dalla propria dichiarazione dei redditi, in 10 rate annuali di pari importo.
• il Conto termico, un incentivo economico pensato per favorire la diffusione dell’efficienza energetica e la produzione di energia da fonti rinnovabili.

I ritorni economici del solare termico sono sempre molto interessanti e ti consigliamo di farci un bel pensiero, ovviamente affidandoti a un professionista esperto.

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