Il collettore solare o collettore solare termico è la componente principale di un impianto solare termico grazie al quale è possibile convertire la radiazione solare in energia termica utilizzata per la produzione di acqua calda sanitaria.
Detto anche pannello solare termico, si differenzia dal pannello solare fotovoltaico proprio per la sua funzione. Mentre il collettore solare produce calore, il modulo fotovoltaico produce energia elettrica.
Di collettori solari ve ne sono di diverse tipologie e costi. Vediamo adesso come funziona un collettore solare per poi rispondere alle domande più comuni.
Collettore solare: funzionamento
Semplificando, un collettore termico presenta una superficie in grado di catturare buona parte dell’energia solare che viene utilizzata per creare una sorta di effetto serra.
Il calore generato viene ceduto all’acqua contenuta in un serbatoio ad esso collegato la quale, raggiunta la temperatura voluta, viene immessa nella circolazione casalinga.
Il principale componente dei collettori solari termici è la piastra assorbente. Trattasi di una lastra di metallo rivestita che assorbe la radiazione solare e ne fa salire la temperatura al di sopra di quella ambientale.
La piastra quindi rilascia energia attraverso irraggiamento e convezione nei suoi immediati dintorni. Il calore viene così ceduto al fluido termovettore che a sua volta alimenta l’impianto dedicato alla produzione di acqua calda sanitaria.
Collettore solare: tipologie
Sul mercato esistono sostanzialmente due tipologie di collettori solari: piani e a tubi sottovuoto.
Collettore solare termico piano
Un collettore solare piano è costituito da:
- una piastra assorbente;
- una copertura trasparente;
- un telaio in alluminio e acciaio zincato o di plastica rinforzata con fibra di vetro;
- un isolamento.
Come copertura trasparente solitamente viene utilizzato un vetro di protezione solare povero di ferro, in quanto in grado di trasmettere una grande quantità dello spettro luminoso a onde corte. Motivo per cui è solito chiamare questi collettori pannelli solari vetrati piani.
Solo una minima parte del calore emesso dalla piastra assorbente si disperde nell’ambiente (effetto serra). Inoltre, la copertura trasparente impedisce al vento di portare via il calore raccolto (convezione).
Insieme al telaio, la cover protegge la piastra assorbente dalle condizioni atmosferiche più avverse.
L’isolamento sul retro dell’assorbitore e sulle pareti laterali riduce la dispersione di calore per conduzione. L’isolamento è solitamente formato da schiuma di poliuretano o lana di roccia.
Questa tipologia di pannelli solari è molto efficiente in zone costantemente soleggiate, infatti trovano largo impiego nelle città del Sud Italia.
Collettore solare termico a tubi sottovuoto
In questa tipologia di collettore solare, la piastra assorbente si trova all’interno di un tubo di vetro sottovuoto a tenuta di pressione.
Il fluido termovettore scorre attraverso l’assorbitore direttamente in un tubo a U. Più tubi singoli, interconnessi in serie, o collegati tra loro tramite collettore, compongono il collettore solare.
Un collettore solare a tubi sottovuoto utilizza un fluido termovettore speciale in grado di vaporizzare a basse temperature. Il vapore sale nei singoli tubi e riscalda il fluido vettore presente nel tubo principale per mezzo di uno scambiatore di calore.
Il liquido condensato torna quindi alla base del tubo di calore.
I tubi devono essere inclinati ad un grado specifico affinché il processo di vaporizzazione e condensa funzioni correttamente.
I tubi sottovuoto offrono il vantaggio di lavorare in modo efficiente con temperature elevate dell’assorbitore e con basse radiazioni solari, pertanto trovano largo impiego nei Paesi del Nord Europa e nelle città del Centro e Nord Italia.
Collettore solare: costi
Il costo di un impianto solare termico a circolazione naturale presenza un prezzo di partenza di circa 2500 €, dipendentemente dal numero di collettori solari da installare.
Un impianto solare termico a circolazione forzata, invece, ha un costo di partenza più elevato, diciamo da 4500 € a salire.
Naturalmente è sempre possibile abbattere i costi facendo leva sulle detrazioni fiscali per solare termico, grazie alle quali è possibile a volte ridurre il prezzo anche a qualche centinaio di euro.
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