Pannelli solari termici: circolazione forzata o naturale?

Impianto solare a circolazione naturale

I pannelli solari a circolazione naturale sono sistemi che forniscono acqua calda ad uso sanitario senza dover essere integrati con pompe, vasi di espansione o altri componenti. Il principio di funzionamento di questa tipologia di impianti solari è basato sulla convezione del fluido riscaldato che tende a diminuire il proprio peso e quindi ad innescare dei moti convettivi dal basso verso l'alto. Il serbatoio dell'acqua calda sanitaria dovrà essere posizionato superiormente al pannello solare, al fine di garantire la massima efficienza del sistema. L'innesco del ciclo naturale avviene esclusivamente ad una temperatura più alta rispetto alla circolazione forzata.

La tecnologia della circolazione naturale è più economica nei costi di gestione in quanto non esiste consumo elettrico dovuto alla pompa e non richiede sistemi elettronici di controllo; questa tecnologia impone di porre il serbatoio ad un'altezza maggiore di quella dei pannelli, con maggiori costi per la realizzazione di adeguate strutture di sostegno dei serbatoi stessi.

Impianto solare a circolazione forzata

Negli impianti a circolazione forzata lo scambio tra captatore e sistema di accumulo è garantito da organi meccanici per la circolazione del fluido vettore e di regolazione e controllo per le gestione delle portate e delle temperature del fluido stesso. Per regolare la circolazione ci si avvale di sensori che confrontano la temperatura del fluido vettore nel collettore con quella nel serbatoio di accumulo, al fine di evitare un processo opposto per il quale il calore viene sottratto all'utente e dissipato dal pannello solare. In tali impianti la possibilità di regolare la velocità del fluido vettore secondo i parametri di progetto permette un maggiore scambio termico e quindi il rendimento del pannello è leggermente superiore ad un sistema a circolazione naturale. Per questo motivo i collettori a circolazione forzata vengono preferiti per installazioni pensate per erogare il servizio lungo tutto l'arco dell'anno, portando dei benefici in termini di efficienza soprattutto nei mesi meno caldi. Il circuito idraulico collegato al pannello è chiuso e separato da quello dell'acqua che riscalda, attraverso una serpentina nel serbatoio come scambiatore di calore. Le serpentine possono anche essere due per integrare la produzione di acqua calda sanitaria con un generatore di calore supplementare (accumulatori a doppio serpentino). In alcune applicazioni, con l'ausilio di un accumulatore di calore denominato "Puffer", l'acqua calda fornita dai pannelli a circolazione forzata, può essere utilizzato per dare un contributo al riscaldamento degli ambienti.