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Impianti ad energie rinnovabili - Solare termico

Sono da considerarsi energie rinnovabili quelle forme di energia generate da fonti che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future.

Sono dunque generalmente considerate "fonti di energia rinnovabile" il sole, il vento, il mare, il calore della Terra, ovvero quelle fonti il cui utilizzo attuale non ne pregiudica la disponibilità nel futuro

Tra le tipologie di  impianto alimentati con fonti rinnovabili di energia più comunemente utilizzati si hanno:

- impianto solare termico / fotovoltaico
- impianto eolico
- impianto geotermico




Gli impianti solari termici hanno lo scopo di produrre calore sfruttando il riscaldamento di un fluido all'interno di un circuito chiuso. Componente principale di tale circuito chiuso è il collettore solare termico.
Esistono differenti tipologie di impianto che si differenziano in funzione del tipo di collettore e nel modo in cui il calore raccolto dai collettori solari vienbe trasportato al sistema di utilizzo.

Impianti solari termici
Impianti solari termici a circolazione naturale (diretta/indiretta)	Impianti solari termici a circolazione forzata		Impianti solari termici a circolazione forzata a svuotamento
Collettori a piastra piana	Collettori a piastra piana	Collettori a tubi sottovuoto	Collettori a piastra piana	Collettori a tubi sottovuoto

Ognuna delle soluzione ha campi di applicazione specifici. La scelta della soluzione impiantistica dovrebbe essere effettuata scegliendo la tecnologia che ottimizza la produzione termica nella situazione specifica.   


Circolazione naturale
Il principio di funzionamento di un impianto a circolazione naturale sfrutta quello che viene chiamato "effetto termosifone" o convezione naturale. Infatti una caratteristica di un  fluido liquido/gassoso  è che riscaldandosi tende a spostarsi verso l'alto. Tale principio è il "motore" di un impianto a circolazione naturale infatti il fluido riscaldato all'interno del collettore solare risalendo verso il serbatoio di accumulo cede calore all'acqua, sanitaria o di processo, in esso contenuto riscaldandola.

L'impianto può essere schematizzato con il seguente:

I componenti principali di un sistema a circolazione naturale sono: - collettori solari - boyler di accumulo (ad intercapedine) di capacità adeguata al numero di collettori - tubazioni di collegamento I il serbatoio è necessario che sia posto ad una quota superiore a quella dei pannelli. Il liquido vettore circola per convezione naturale, cioè sfrutta una legge fisica secondo la quale il calore sale naturalmente verso l'alto (e quindi verso il serbatoio), dove cederà il calore all'acqua. Tale tipologia di impianti non richiedono l'impiego di pompe di circolazione, sonde, controlli elettronici, vasi d'espansione tipici della circolazione forzata tradizionale e ciò si traduce in una grande affidabilità. I sistemi a circolazione naturale possono essere installati integralmente sul tetto o sottotetto, in giardino o terrazza, pertanto non occupano preziosi spazi interni alla casa. I sistemi sono inoltre modulari, e quindi ampliabili, secondo le esigenze, anche in tempi diversi. Ogni impianto solare può essere isolato per permettere le normali manutenzioni. Le applicazioni tipiche che permettono di avere le massime prestazioni sono: - produzione di acqua calda per uso sanitario - integrazione al mantenimento in temperatura di acqua piscine

Circolazione forzata
Il principio di funzionamento di un impianto a circolazione forzata differisce da quello a circolazione naturale per il fatto che il fluido, contenuto nei collettori solari, circola nel circuito chiuso per effetto della spinta fornita da una pompa di circolazione elettrica. Questa è comandata da una centralina ed accende il circolatore solo se la temperatura del boyler di accumulo è inferiore a quella del collettore solare.

L'impianto può essere schematizzato con il seguente:

I componenti principali di un sistema a circolazione naturale sono: - collettori solari - boyler di accumulo di capacità adeguata al numero di collettori - centralina di regolazione - circolatore - tubazioni di collegamento ed ulteriore accessoristica idraulica (vasi espansione, etc.) I il serbatoio in tal caso può essere posto ad una qualunque quota rispetto alla posizione dei collettori solari. Infatti il liquido vettore circola grazie alla presenza del circolatore il quale a sua volta è attivato dalla centralina di regolazione in funzione delle temperature collettore/serbatoio. Lo scambio termico avviene attraverso uno scambiatore di calore posto all'interno del serbatoio di accumulo di acqua. Tale tipologia di impianti  richiedono la disponibilità di energia elettrica ed hanno una complessità impiantistica maggiore rispetto ai sistemi a circolazione naturale. Questo si traduce di conseguenza in una maggiore frequenza di manutenzioni ed minore affidabilità soprattutto se il dimensionamento non è stato effettuato in modo sapiente. La maggiore attenzione deve essere infatti posta alla possibilità del fluido vettore di surriscaldarsi con sua conseguente acidificazione. Tale condizione si può facilmente verificare soprattutto se l'impianto non è utilizzato o è parzialmente utilizzato nei periodi a maggiore insolazione. I sistemi a circolazione forzata possono essere installati integralmente sul tetto o sottotetto, in giardino o terrazza, pertanto non occupano preziosi spazi interni alla casa. Le applicazioni tipiche che permettono di avere le massime prestazioni sono: - Integrazione al riscaldamento ambiente (in modo particolare con impianti forzati della tipologia "a svuotamento"

In funzione di una specifica esigenza, vista l'ampia casistica di soluzioni solari, la scelta del collettore da utilizzare con una particolare soluzione impiantistica solare deve essere effettuata conoscendo quelle che sono le prestazioni e caratteristiche di ognuno. Solo una progettazione sapiente può garantire la realizzazione di impianti solari termici con produzioni che permettono un ammortamento certo dell'investimento effettuato.


Lo studio tecnico Pro Energy di Prosperi ing. Marco può vantare oltre 11 anni di esperienza maturata nel settore ed è in grado di fornire tutte le informazioni necessarie, di effettuare analisi costi/benefici relativi ad investimenti per tali tecnologie e progettazione di impianti. 
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