Riscaldamento solare termico: a pavimento o ad aria?

zz6433Gli impianti solari di tipo attivo utilizzano l’energia solare per riscaldare un fluido – liquido o aria – e poi trasferire il calore solare direttamente allo spazio interno o ad un sistema di accumulo per un uso successivo. Se il sistema solare non può fornire un adeguato riscaldamento degli ambienti, un sistema ausiliario o di back-up fornisce il calore supplementare.

I sistemi solari termici che impiegano liquidi come vettore di calore sono più spesso utilizzati quando vi è un accumulo, e sono adatti per sistemi di riscaldamento radianti (ad es. a pavimento), caldaie con radiatori ad acqua calda, e anche pompe di calore ad assorbimento. Entrambi i sistemi, liquidi o ad aria, possono integrare i sistemi ad aria forzata.

I collettori solari termici con vettore liquido sono più appropriati per il riscaldamento centralizzato. Essi sono gli stessi utilizzati nei sistemi solari di riscaldamento dell’acqua domestici. I collettori. Nel collettore, un fluido per trasferimento di calore, o “di lavoro”, come una miscela di acqua e antigelo (glicole propilenico di solito non tossico), o altro tipo di liquido, assorbe il calore solare. Un controller gestisce una pompa di circolazione per spostare il fluido nel collettore.

I sistemi liquidi immagazzinano calore solare in serbatoi di acqua o nella massa di un sistema radiante. Nei sistemi di accumulo del tipo a serbatoio, i serbatoi sono in pressione o senza pressione, a seconda del progetto complessivo del sistema. Prima di scegliere un serbatoio di accumulo, considerate costo, dimensioni, durata, dove collocarlo (in cantina o all’esterno), e come installarlo per garantire il necessario isolamento termico.

Per distribuire il calore solare nella casa è possibile utilizzare un pavimento radiante, o altri tipi di riscaldamento con radiatori a bassa temperatura, oppure un sistema centrale ad aria forzata. In un sistema radiante a pavimento, il liquido riscaldato dal Sole circola attraverso tubi incorporati in una sottile lastra di cemento armato, che poi irradia calore alla stanza.

Il riscaldamento a pavimento è ideale per i sistemi solari con vettori liquidi perché si comporta bene a temperature relativamente basse. Un sistema progettato con cura può non avere bisogno di un accumulatore di calore separato, sebbene la maggior parte dei sistemi di accumulo vengano utilizzati per il controllo della temperatura. Una caldaia a gas convenzionale o anche uno scaldabagno domestico elettrico può fornire il necessario back-up di calore.

I radiatori richiedono acqua calda tra 71° e 82 °C per riscaldare efficacemente una camera. In generale, i collettori solari riscaldano il vettore liquido fra 32 °C e 49 °C. Pertanto, utilizzando dei radiatori con un sistema di riscaldamento solare è necessari che la superficie dei radiatori sia maggiore, che la temperatura del liquido di riscaldamento solare venga aumentata dal sistema di backup, o da un collettore solare a media temperatura (ad esempio con tubi a vuoto).

Esistono diverse opzioni per incorporare un sistema solare termico a vettore liquido in un sistema di riscaldamento ad aria forzata. L’idea di base è di mettere uno scambiatore di calore liquido-aria, o una bobina di riscaldamento, nel ritorno del condotto d’aria principale dalla camera prima che raggiunga la caldaia. L’aria viene così riscaldata mentre passa sopra il liquido solare, riscaldata dallo scambiatore di calore, mentre il calore supplementare è fornito dalla caldaia.



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