Pannelli solari termici: tecnologie e rendimenti

Principi di funzionamento dei pannelli solari

I collettori solari si basano sul principio dell'effetto serra che si produce attraverso un elemento captatore in grado di assorbire la maggior quantità di energia solare, ed una copertura trasparente in grado di contenerne l'effetto di riflessione. L'energia solare, infatti, arriva alla piastra assorbente attraverso il vetro posto sopra l'elemento captatore e viene in parte assorbita ed in parte riflessa, attraverso radiazioni con una lunghezza d'onda superiori.

Le tipologie di pannelli solari si distinguono primariamente tra PANNELLI SOLARI PIANI e PANNELLI SOLARI SOTTOVUOTO.

Per quanto riguarda la tecnologia di scambio calore si hanno due tipologie principali, gli IMPIANTI SOLARI A CIRCOLAZIONE NATURALE e gli IMPIANTI SOLARI A CIRCOLAZIONE FORZATA.

La differenziazione di pannello e di impianto rende molto delicata la fase di decisione della tipologia di impianto solare termico da installare.

Pannelli solari piani

La piastra captante è in rame altamente selettivo, sulla quale sono saldati i tubi capillari in rame, a loro volta collegati ai collettori di mandata e ritorno del fluido termovettore. La piastra captante così composta viene trattata con vernici selettive di colore nero opaco, per ottimizzare la captazione solare.

Pannelli solari sottovuoto

La captazione solare è affidata ad un sistema composto da una batteria di tubi coassiali di vetro, chiusi a formare una camera nella quale viene realizzato il vuoto ed inserito l'elemento assorbitore, con eccellenti caratteristiche di assorbimento e di minima riflessione di calore.

Il sistema così composto migliora il rendimento del collettore: l'effetto isolante della camera sottovuoto riduce al minimo le perdite di calore verso l'ambiente, rendendo il collettore meno sensibile. Il vuoto attorno all'assorbitore, infatti, garantisce bassissime perdite di calore per conduzione e la forma cilindrica dell'assorbitore consente una maggiore esposizione al sole, al variare delle condizioni di irraggiamento.
Al fine di migliorare le prestazioni del sistema viene posto sotto l'assorbitore un riflettore di forma parabolica in grado di catturare e convogliare l'irradiazione riflessa sull'elemento captante.
I pannelli solari sottovuoto hanno un elevato rendimento durante tutto l'arco dell'anno e si addicono particolarmente alle installazioni nelle zone ad insolazione medio-bassa, o in zone con condizioni climatiche rigide.