Impianto Solare Termico a Circolazione Forzata Funzionamento



Se non volete installare esternamente un serbatoio, ad esempio se vivete nei centri storici dove può risultare anti estetico, potete optare per un impianto solare termico a circolazione forzata.  Il bollitore-serbatoio non viene eliminato, ma installato all’ interno dell’ abitazione, sul tetto rimane il solo collettore solare composto da pannelli piani o heat pipe, sottovuoto. Altra soluzione è quella di nasconderlo con un serbatoio del genere.

Nella circolazione forzata, il liquido composto da acqua e glicole, dopo essere stato riscaldato dai raggi solari, deve essere portato in maniera forzata nel bollitore. Questo avviene grazie a una pompa elettrica (purtroppo consuma un po’ di energia) che trasferisce il glicole, contenuto in un circuito in pressione, nella serpentina del bollitore. La pompa è controllata da una centralina elettronica che, grazie a sensori, rileva la temperatura del glicole in due o più punti dell’accumulo.

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Non c’è quindi bisogno di avere il collettore installato superiormente all’ impianto come accade per un impianto a circolazione naturale in cui il liquido cade per gravità all’interno dell’ abitazione.

Due sensori di temperatura monitorano le temperature nel collettore solare e nel serbatoio. Se la temperatura del collettore è superiore alla temperatura del serbatoio di un determinato valore, la centralina avvia la pompa, che muove il fluido termovettore nel ciclo solare.

Quando la temperatura è salita ad una determinata soglia la centrale  spegne la pompa di nuovo. Nelle regioni in cui vi è pericolo di gelo, viene utilizzato un sistema a doppio circuito. L’acqua potabile è mantenuta all’interno del serbatoio, mentre l’acqua nel circuito solare viene miscelata con un agente anticongelante (glicole). Uno scambiatore di calore trasferisce il calore del ciclo solare al serbatoio di stoccaggio, e mantiene l’acqua potabile separata dalla miscela antigelo.

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I sistemi a circolazione forzata possono essere utilizzati per il riscaldamento della casa, ad esempio un sistema con pannelli radianti, e per l’acqua sanitaria. Nel primo caso, i collettori e i serbatoi di stoccaggio devono essere molto più grandi dei semplici sistemi per il riscaldamento dell acqua per solo uso sanitario.

E’ un sistema più complesso ed anche normalmente più costoso, ma offre notevoli vantaggi su impianti con grandi accumuli. Richiede manutenzione annuale o biennale e non è indipendente da fonti di energia elettrica, questo significa che ha un assorbimento elettrico.

solare termico a circolazione forzata

I pannelli solari a circolazione forzata hanno bisogno di una manutenzione almeno biennale, che effettuano degli specialisti , ciò perché il circuito primario è in pressione e pompe, centraline e sonde vanno controllate con regolarità. Per gli impianti solari a circolazione naturale è necessario invece solo un controllo che prevede pulitura del bollitore, sostituzione del glicole e delle guarnizioni di tenuta e controllo della valvola di sicurezza.

Dobbiamo mettere in conto anche che i pannelli solari sono esposti agli agenti atmosferici come pioggia, neve e grandine che potrebbe danneggiarli. La qualità del materiale scelto è quindi importante.  E’ fondamentale quindi la scelta di un pannello solare testato con prove sulla resistenza del vetro. Bisogna scegliere quindi un pannello solare non solo calpestabile ma anche con alte resistenze al carico neve.

 

Le parti di un sistema a circolazione forzata:

In pratica, i sistemi di riscaldamento solare sono un po ‘più sofisticati di così. Queste sono le parti principali:

    • Collettore: questo è il nome tecnico per il grande pannello nero che si trova sul tetto. Le case più piccole (o quelle nei climi più caldi) possono cavarsela con pannelli molto più piccoli rispetto alle case più grandi (o quelle nei climi più freddi); in genere i collettori hanno dimensioni variabili da circa 2 a 15 metri quadrati . Non sorprende che i pannelli lavorino in modo più efficiente sui tetti che hanno una vista diretta e non bloccata del sole (con pochi alberi o edifici in mezzo). In linea di massima, esistono due tipi di collettori noti come pannelli solari piani e heat pipe o sottovuoto.
    • Serbatoio: Non ha senso raccogliere calore dal tuo tetto se non hai un posto dove riporlo. Per fortuna, la tua casa ha già un serbatoio di acqua calda (a meno che tu non abbia una cosiddetta caldaia a gas “combi” che produce acqua calda istantanea) che può essere utilizzata per accumulare calore dal tuo collettore; è una sorta di batteria “ad acqua calda” che si scalda in periodi di convenienza economica (di solito di notte) pronta per l’uso durante il giorno. Se non si dispone di un serbatoio di acqua calda, è necessario installarne uno. Più persone nella tua famiglia, più grande sarà il serbatoio di cui avrai bisogno. Un tipico serbatoio per una casa di famiglia potrebbe essere di circa 100-200 litri (30–60 galloni).
    • 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) che scorre attraverso un circuito di tubi in una serpentina di rame all’interno del serbatoio dell’acqua calda. Il calore viene quindi 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 realmente nel tuo serbatoio: in nessun caso l’acqua che è stata sul tuo tetto esce attraverso un rubinetto
    • pompe:L’acqua non scorre da sola tra il collettore e il serbatoio: è necessaria una piccola pompa elettrica per farla circolare. Se si utilizza l’elettricità ordinaria per far fluire l’acqua, l’energia consumata dalla pompa compenserà alcuni dei vantaggi dell’utilizzo dell’energia solare termica, ridurrà i guadagni ottenuti e allungherà i tempi di ammortamento. Intelligentemente, alcuni sistemi solari termici utilizzano invece pompe solare-elettriche (fotovoltaiche), il che significa che funzionano interamente con energia rinnovabile . Un aspetto positivo di un design come questo è che la pompa solare è più attiva nei giorni molto soleggiati (quando viene prodotta la maggior parte dell’acqua calda) e meno attiva nei giorni freddi e opachi (quando, forse, non vuoi il tuo pannello solare lavorare affatto).

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