Pannelli solari termici: come funzionano?

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pannelli solari termici
Come funzionano i pannelli solari termici? Qual è il loro utilizzo nella produzione di acqua calda sanitaria? Scopri le risposte leggendo questo articolo.

Il funzionamento dei pannelli solari termici ha un principio comune: sfruttare i raggi solari per produrre energia termica. Con l’installazione di un impianto solare termico a circolazione naturale o forzata è possibile risparmiare fino al 70% dei costi di produzione di acqua calda sanitaria.

Tra le varie opzioni a disposizione per poter produrre energia da fonti rinnovabili vi è anche l’impianto solare termico, ma come funziona?

Sfruttando i raggi del sole, i pannelli solari termici producono energia termica destinata al riscaldamento e alla produzione di acqua calda sanitaria nel corso di tutto l’anno.

I benefici derivanti da un simile sistema sono molti: è possibile, infatti, arrivare a soddisfare fino al 70% del fabbisogno di acqua calda sanitaria, il che implica un notevole risparmio sulla bolletta elettrica o del gas.

A seconda della tipologia di immobile e della disposizione delle componenti, è possibile optare per un impianto solare termico a:

  • circolazione naturale, che permette di sfruttare la forza di gravità per il ricircolo dell’acqua; 
  • circolazione forzata che si serve di una centralina elettrica e di un circuito solare per permettere all’acqua di circolare.

Pannello solare termico funzionamento

infografica funzionamento pannelli solari termici
1)L'energia solare viene assorbita dai pannelli e trasformata in energia termica. 2) Viene accumulata e usata quando necessario.

Benché sul mercato siano presenti diversi modelli con caratteristiche particolari a seconda della tecnologia utilizzata, il funzionamento di un pannello solare termico si avvale dello stesso principio per tutte le installazioni:

raccoglie l’energia solare e la trasforma in energia termica.

Il funzionamento segue diverse fasi:

  • collettori, grazie alla presenza dell’assorbitore, raccolgono la luce del sole che serve a riscaldare uno speciale fluido termovettore, composto da acqua e liquido antigelo;
  • il fluido viene poi portato tramite una pompa verso lo scambiatore di calore del bollitore solare;
  • una volta convogliata nello scambiatore, l’energia termica viene conservata in un serbatoio di stoccaggio e utilizzata quando necessario. Nel caso in cui l’energia solare non fosse sufficiente per riscaldare l’acqua, il sistema di riscaldamento tradizionale provvede a scaldare il serbatoio di stoccaggio.

Solitamente, avvalendosi di un sistema solare termico si risparmia circa il 60% dell’energia necessaria alla produzione di acqua calda sanitaria. Creando con Sorgenia un impianto fotovoltaico su misura delle tue necessità potrai dare un taglio al caro-energia: questa soluzione, infatti, sfrutta l’energia pulita e gratuita del sole.

L'impianto solare termico funziona in inverno?

Contrariamente a quello che molte persone continuano a pensare, i collettori solari termici sono progettati dalle case madri al fine di assicurare la produzione di acqua calda sanitaria e supporto al riscaldamento domestico durante tutto l’anno.

La maggior parte dei collettori, in particolare quelli di ultima generazione, garantiscono un rendimento costante con un conseguente risparmio su emissioni e consumi. Inoltre, è importante considerare che, grazie al serbatoio di accumulo, è possibile immagazzinare l’acqua calda e renderla disponibile nei periodi di minor resa dell’impianto solare termico.

Ad oggi gli impianti solari termici coprono fino al 70% della produzione di acqua calda sanitaria, con una temperatura che raggiunge:

  • ☀️ gli 80°C nella stagione estiva;
  • 🌨️ i 30-40°C nelle stagioni più fredde.

Come funziona un impianto solare termico a circolazione forzata

L’impianto solare termico a circolazione forzata è un sistema formato da un collettore solare a sé stante. Il funzionamento di un impianto solare termico a circolazione forzata è garantito da una centralina che attiva una pompa elettrica, necessaria per la circolazione del fluido termovettore. Questo tipo di impianto è perfetto nei casi in cui non è possibile posizionare il serbatoio di accumulo al di sopra del collettore.

Negli impianti solari termici a circolazione forzata il collettore solare viene collegato a un serbatoio, posizionato all’interno dell’edificio, per mezzo di un circuito in cui è presente il liquido termovettore. Se la temperatura del collettore è superiore a quella del serbatoio di accumulo, la pompa di circolazione del circuito solare viene attivata dal regolatore differenziale di temperatura. Il calore arriva quindi al serbatoio di accumulo e, tramite uno scambiatore di calore, viene rilasciato all’acqua sanitaria.

Il vantaggio di un impianto solare termico a circolazione forzata è quello di offrire una maggiore libertà di progettazione e di adattarsi in modo più performante a qualsiasi condizione climatica.

Differenza tra solare termico a circolazione naturale e forzata

Un impianto solare termico a circolazione naturale, a differenza di quello a circolazione forzata analizzato nel paragrafo precedente, prevede lo sfruttamento della forza di gravità per la circolazione di fluido tra collettore e serbatoio di accumulo: il termovettore viene riscaldato all’interno del collettore ed essendo più caldo, ha una densità minore rispetto al liquido fluido freddo presente all’interno del serbatoio che permette un ricircolo naturale. Il fluido a temperatura più elevata cede il suo calore all’acqua contenuta nel serbatoio; una volta raffreddato ricade nel punto più basso del circuito del collettore.

Naturalmente, per poter installare un impianto solare termico a circolazione naturale è necessario che il serbatoio si trovi in un punto più alto rispetto al collettore e che non si verifichino significativi episodi di gelo.

Un impianto a circolazione forzata è più costoso di uno a circolazione naturale e potrebbe richiedere maggiore manodopera, ma nei casi in cui il boiler per l'accumulo dell'acqua calda e il collettore primario siano distanti tra loro, rappresenta la soluzione più efficace per la produzione di acqua calda sanitaria.

Un impianto a circolazione naturale è invece più economico e permette di avere una maggior quantità di acqua calda rispetto ai sistemi a circolazione forzata.

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