Il solare termico
L’impianto solare termico è composto da una serie di collettori (pannelli) piani con una superficie in grado di assorbire il calore del Sole. Viene installato su una superficie piana o inclinata esposta a Sud (falda del tetto, terrazza…) o, più raramente, a terra.
Esso integra i sistemi di riscaldamento degli ambienti interni e produce acqua calda per uso sanitario (ACS). Può essere utilizzato anche per riscaldare l’acqua delle piscine nei mesi estivi. La densità di energia solare è bassa, utile se si vuole utilizzare acqua calda a temperature non altissime (tra i 40° e 80°), temperatura adatta per l’ACS e per il riscaldamento interno che utilizzi sistemi a bassa temperature, radiatori a pavimento o a parete (30° e 40°).
Funzionamento: All’interno del collettore solare circola un fluido che, riscaldato dal sole, passa in uno scambiatore di calore e cede calore all’acqua di un circuito secondario, che viene accumulata in un serbatoio (boiler) per poi essere utilizzata successivamente quando se ne ha bisogno.
Gli impianti solari combinati hanno una circolazione forzata del fluido termovettore (una soluzione di acqua e glicine propilenico) all’interno dei collettori per mezzo di una pompa di circolazione e possono essere:
Sistemi aperti, in cui il fluido termovettore che circola all’interno del collettore è la stessa acqua che raggiunta la temperatura richiesta, viene usata dall’utenza;
Sistemi chiusi, in cui si evidenziano due circuiti separati per il fluido termovettore e l’acqua da scaldare.
Un impianto solare combinato per il riscaldamento utilizza un sistema chiuso, mentre un impianto solare combinato per il riscaldamento dell’acqua delle piscine può utilizzare un sistema aperto oltre che chiuso. Una pompa di calore è un dispositivo che permette di scambiare calore tra una fonte di energia (per esempio, il terreno, ma anche l’aria dell’atmosfera o l’acqua di una falda freatica) e un ambiente a temperatura diversa. Il suo funzionamento è molto simile a quello di un frigorifero, e può funzionare nei due sensi (per il riscaldamento invernale o per la refrigerazione estiva).
Una pompa di calore assorbe calore dal fluido “vettore”, che proviene dalle sonde, facendolo evaporare in un evaporatore, poi ne innalza la temperatura attraverso il compressore e cede calore all’ambiente circostante attraverso un condensatore, collegato poi all’impianto di distribuzione che porta il calore in tutta l’abitazione.
Pompe di calore
In un impianto geotermico domestico, la pompa di calore è in grado di portare la temperatura dell’acqua dagli 8 – 12° C del fluido vettore ai circa 35 – 40°C dell’acqua che circola nei pannelli radianti dell’impianto di distribuzione, ma l’acqua può essere portata anche a temperature molto superiori (circa 70°C) se l’impianto è di tipo a termosifoni. In estate, invece, la temperatura dell’acqua di climatizzazione può essere fino a 8 – 10 °C più bassa di quella ambiente.
Durante questo processo, la pompa di calore consuma energia elettrica, ma le moderne pompe di calore sono sistemi estremamente efficienti e ad altissimo rendimento, in grado di produrre molta più energia (termica) di quella (elettrica) consumata. Il rendimento di una pompa di calore è indicato dal “COP”, il coefficiente di prestazione, vale a dire il rapporto tra energia prodotta e energia consumata. Nelle moderne pompe il COP è circa 4 o 5: questo significa che l’impiego di 1 kW di energia elettrica permette di ottenere dai 4 ai 5 kW di energia termica.
Il rendimento di una pompa di calore è inversamente proporzionale alla differenza di temperatura tra sorgente di energia (in questo caso il sottosuolo) e ambiente da scaldare (o refrigerare): tanto più è grande la differenza di temperatura, tanto minore sarò il rendimento della pompa e quindi tanto maggiore sarà il consumo di energia elettrica. Per questo motivo si preferisce l’uso di pannelli radianti (a pavimento o nelle pareti) a bassa temperatura invece dei termosifoni e sempre per questo le pompe di calore geotermiche sono più efficienti di quelle che usano come fonte di calore l’aria atmosferica (che è molto più fredda del sottosuolo: se la temperatura dell’aria è inferiore ai – 5 °C, le pompe di calore ad aria non funzionano).
Una pompa di calore per un’abitazione di circa 100 m2 è grande più o meno come un frigorifero, ed altrettanto rumorosa, non produce fumi o gas di scarico, non brucia ossigeno dall’aria (a differenza dei normali bruciatori delle caldaie) e può quindi essere installata in tutta sicurezza anche all’interno delle abitazioni. La durata di una pompa di calore è di circa 15 anni, come una normale caldaia.
Il pannello radiante
Il pannello radiante da parete a media temperatura di funzionamento hanno una linee sobria, profili in alluminio verniciato a polveri e superficie radiante bianca. La modularità e la semplicità d’impiego sono tali da soddisfare qualsiasi esigenza tecnico-architettonica. I bassi consumi e l’elevato livello di sicurezza ne fanno il prodotto ideale da installare in nuove abitazioni, in quelle in fase di ristrutturazione o anche per integrare impianti di riscaldamento già esistenti. Possono essere forniti con termostato montato a bordo del pannello e cavo per il collegamento alla rete elettrica, oppure senza cavo e termostato: in questo caso possono essere gestiti da un comune termostato o cronotermostato reperibile in commercio. I pannelli radianti sono assolutamente privi di emissioni elettromagnetiche (DPCM 23/04/92).