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Solare termico

SOLARE TERMICOIl solare termico è un'insieme di tecnologie del settore energia che consentono di sfruttare il calore dei raggi solari. Le radiazioni infrarosse dei raggi solari sono utilizzate per riscaldare un fluido e/o per scambiare il calore in una forma di energia utile. Le principali tecnologie del solare termico sono i pannelli solari termici ( collettori solari ) e il solare a concentrazione.

  • Collettori solari. I collettori solari sono pannelli solari in grado di assorbire il calore dei raggi solari per riscaldare un fluido termovettore. Il fluido termovettore consente, infine, di scambiare il calore con l'acqua contenuta in un serbatoio. Questa tecnologia è utilizzata in ambito domestico e industriale per il riscaldamento dell'acqua sanitaria.
  • Solare a concentrazione ( solare termodinamico ). Il solare a concentrazione è un sistema di specchi in grado di riflettere i raggi infrarossi verso un punto focale caldaia. La concentrazione dei raggi solari consente di ottenere temperature molto elevate in un punto. Il calore è, infine, utilizzato per il riscaldamento di un fluido termovettore o di altri materiali, oppure per la generazione della forza vapore. La tecnologia è conosciuta anche come solare termodinamico.

I pannelli solari termici ( collettori solari ) sono una tecnologia utilizzata per convertire l'energia solare in calore utile per il riscaldamento dell'acqua sanitaria tramite i pannelli solari termici o collettori solari. Quando i raggi solari irraggiano la superficie dei pannelli solari, il calore generato dai raggi solari genera un processo di riscaldamento e di evaporazione di un fluido vettore sotto la superficie nel pannello solare. Il fluido termovettore è contenuto in un impianto chiuso che permette di scambiare il calore con un serbatoio dell'acqua sanitaria, tramite una serpentina, fino a riscaldarla. In tal modo l'energia termica nel fluido termovettore viene immagazzinata in un dispositivo accumulatore ( boiler ) per essere utilizzata in un secondo momento. La circolazione del fluido termovettore intorno al serbatoio di accumulo può avvenire nei seguenti modi:

  • Pannello solare a circolazione naturale. Negli impianti solari a circolazione naturale è il calore stesso ad alimentare il moto del fluido termovettore in un circuito chiuso. Il fluido termovettore sale per convezione verso l'alto dove è riposto il serbatoio di accumulo ( boiler ). Dopo aver scambiato il calore con il serbatoio, il fluido termovettore si raffredda discendendo verso il basso. Il boiler deve essere situato al di sopra del pannello solare. Essendo all'esterno, il boiler è soggetto a una maggiore dispersione termica. Inoltre, la presenza del boiler sul pannello solare termico lo rendo più pesante, rendendo necessario verificare la resistenza al peso del tetto o della superficie su cui è riposto.
  • Pannello solare a circolazione forzata. Negli impianti solari a circolazione forzata il moto del fluido termovettore è alimentato da una pompa elettrica ( circolatore ). L'impianto ha un costo di realizzazione superiore rispetto a quello a circolazione naturale. In compenso, l'impianto a circolazione forzata consente di situare il serbatoio dell'acqua a distanza o al di sotto del pannello solare.

Gli impianti solari termici possono essere di piccole o grandi dimensioni. Un pannello solare termico è in grado di soddisfare il fabbisogno di acqua calda sanitaria di due o tre persone. Un impianto con molti collettori termici consente di soddisfare fabbisogni superiori. In entrambi i casi i collettori solari sono riposti in una superficie esposta al Sole su un terreno o su un tetto.

Solare termico a concentrazione. Oltre all'impianto solare termico fin qui descritto che consente di riscaldare l'acqua sanitaria per uso domestico, la tecnologia del solare termico può essere utilizzata anche per la produzione di energia elettrica tramite gli impianti solari a concentrazione. Nel solare termico a concentrazione il calore dei raggi solari viene utilizzato per riscaldare un fluido termovettore al fine di generare forza vapore e, infine, energia elettrica tramite il moto delle turbine e degli alternatori. Il solare termico a concentrazione è conosciuto anche come solare termodinamico ed è utilizzato prevalentemente per le centrali solari di medio-grandi dimensioni.

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