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Tipologie impianto.
I pannelli solari termici si possono suddividere in diverse tipologie costruttive:
  • pannelli solari termici a collettori piani
    • non vetrati o scoperti
    • vetrati
      • non selettivi
      • selettivi
    • ad aria
  • pannelli solari termici sottovuoto
    • tubo a U
    • heat pipe
  • pannelli solari termici con serbatoio integrato
  • pannelli solari termici a concentrazione

I pannelli solari termici a collettore piano sono il sistema più utilizzato per ottenere le basse temperature, cioè quelle comprese fra i 50°C e i 90°C.

Queste si ottengono facilmente facendo riscaldare al sole superfici piane.

Un collettore piano è costituito da:
  • Una lastra trasparente di vetro (se si tratta di pannelli vetrati), che fa passare le radiazioni in arrivo e blocca quelle in uscita.
  • Un assorbitore di rame che è un buon conduttore di calore: in esso sono ricavati molti canali dove circola acqua o aria (nel caso del pannello piano vetrato ad aria). Il Sole scalda la piastra, che a sua volta scalda l'acqua o l'aria.
  • Isolante termico che impedisce la dispersione di calore.
I pannelli solari termici piani non vetrati o scoperti sono privi di vetro; hanno il vantaggio di essere poco costosi e di avere un ottimo rendimento in condizioni ottimali di irraggiamento, quando la temperatura esterna è alta.

A causa della mancanza dell'isolamento il loro rendimento diminuisce rapidamente all'allontanarsi dalle condizioni ottimali.

L’acqua passa direttamente all’interno dei tubi del pannello, dove viene riscaldata dai raggi solari ed è pronta per essere usata.

Il limite di questi pannelli è che, non essendo coibentati, funzionano con una temperatura ambiente di almeno 20°C (al di sotto il bilancio tra energia accumulata ed energia dispersa è sfavorevole), e la temperatura massima dell’acqua non supera i 40°C.

Sono adatti perciò al solo uso stagionale ed esclusivamente per la produzione di acqua calda sanitaria.

Spesso sono utilizzati nel riscaldamento delle piscine.


I pannelli solari termici piani vetrati ad acqua (a volte insieme a liquido antigelo) hanno una struttura, attorno all'assorbitore, che ne limita le dispersioni sia per convezione con l'aria che per irraggiamento dato che il vetro che ricopre la parte superiore dell'assorbitore è progettato per questa funzione.

Hanno un rendimento leggermente inferiore ai non vetrati in condizioni ottimali ma in condizioni meno favorevoli hanno un rendimento decisamente più alto, arrivando a produrre acqua calda per uso sanitario indicativamente da marzo a ottobre.


I pannelli solari termici vetrati selettivi presentano un particolare trattamento dell'assorbitore che lo rende più ricettivo al calore; per questo sono più efficienti nei periodi meno favorevoli, mentre quelli non selettivi hanno semplicemente l'assorbitore colorato di nero in modo da attirare maggiormente la radiazione solare.


I pannelli solari termici piani ad aria
fanno circolare al loro interno aria anziché acqua.

L’aria viene fatta circolare tra vetro e assorbitore o, in alcuni casi, in una intercapedine ricavata tra l’assorbitore ed il fondo di poliuretano isolante.

Questi ultimi sono studiati in modo tale che l'aria permanga più tempo possibile nel pannello solare poiché scambia più difficilmente il calore rispetto all'acqua.


I pannelli solari termici sottovuoto sono in grado di garantire un maggiore apporto energetico anche in condizioni di basso irraggiamento o basse temperature esterne.

Esistono principalmente due tipi di collettori sottovuoto, detti anche collettori a tubi sottovuoto, quelli che contengono un tubo a U in cui circola direttamente il liquido che assorbe il calore e quelli Heat pipe che contengono un tubo in rame chiuso alle estremità contenente un liquido in bassa pressione che evapora riscaldandosi e si condensa nella parte alta del tubo cedendo il calore all'acqua sovrastante.

Impianti solari termici