I
pannelli solari termici a circolazione naturale sfruttano i
raggi solari per la produzione di energia termica destinata al
riscaldamento dell’acqua sanitaria, attraverso il flusso del liquido in esso contenuto che avviene grazie alla differenza di densità tra il liquido freddo e quello caldo. Una volta che il liquido viene riscaldato, si dilata, causando una diminuzione della sua densità e spostandosi verso la parte superiore del collettore, dove si trova il serbatoio.
Nel caso dei collettori
EGO ed
EGO PRIME invece, non vi è un fluido termovettore, ma il sole riscalda direttamente l’acqua sanitaria che è contenuta all’interno del pannello stesso. Il sistema a stratificazione fa in modo che l’acqua calda venga prelevata nella parte più alta e più calda, mentre la fredda entra nel punto più basso.
Partendo dal presupposto che un
pannello solare termico a circolazione naturale funziona grazie al
sole, il quale scalda il fluido che circola nel collettore e che il fluido caldo sale verso l'alto, creando delle zone con temperature diverse, si può affermare che il flusso del liquido avviene "
naturalmente", cioè senza la necessità di una pompa come nel caso di un
sistema solare a circolazione forzata. Questa caratteristica è molto importante in quanto permette l'utilizzo di questi pannelli solari termici anche laddove
non si disponga di energia elettrica o
non si voglia farne uso. Il funzionamento del sistema solare termico a circolazione naturale, dunque, si basa sul principio fisico che fa sì che il fluido si sposti verso la parte superiore del collettore quando si riscalda.
Uno dei maggiori vantaggi dei sistemi solari termici a circolazione naturale consiste proprio nel fatto che
funzionano in modo autonomo, senza bisogno di componenti elettrici o meccanici che regolino il flusso dell'acqua. Questa caratteristica li rende ideali per le zone dove non c'è corrente elettrica.
Il
sistema solare a circolazione naturale, oltre al fatto che non si avvale di elettricità per il suo funzionamento, diventa ancor di più un
acquisto ideale soprattutto per gli utenti che abitano in
zone caratterizzate da un
clima tendenzialmente caldo e costante per tutto l’anno. Queste condizioni climatiche consentono di sfruttare i vantaggi dell’impianto e, allo stesso tempo, di evitare quegli sbalzi termici che potrebbero causare dispersioni di calore, compromettendone la sua efficienza.
Le caratteristiche di un pannello solare termico a circolazione naturale
Il successo dei pannelli solari termici a circolazione naturale è dovuto proprio alle loro specifiche caratteristiche:
- semplice montaggio;
- minor costo di investimento;
- ridotto rischio di guasti;
- minor costo di gestione dell'impianto, ritenuto addirittura quasi trascurabile in alcuni casi.
Un impianto solare termico a circolazione naturale permette di riscaldare gratuitamente l'acqua sanitaria e di vivere in modo efficiente e sostenibile. La produzione di acqua calda avviene grazie alla presenza di uno o più
collettori solari termici, che possono essere piani o sottovuoto, e di un
serbatoio d'accumulo che ha la funzione di immagazzinare l'acqua calda in modo da poterla usare a seconda delle proprie esigenze.
Il
collettore solare termico, chiamato anche
pannello solare termico, è il componente principale dell'impianto solare termico a circolazione naturale poiché da lui dipendono le prestazioni dell’intero sistema, in quanto è l'elemento captante e generatore d'energia termica.
Anche il
serbatoio d'accumulo è una delle componenti più importanti per l'economia e il funzionamento del sistema solare a circolazione naturale. Infatti, grazie alle sue capacità isolanti, consente di mantenere calda l’acqua che viene prodotta dai collettori solari.
Sistemi FREE
Gli elementi appena descritti vanno a comporre quello che è uno dei sistemi a circolazione naturale presenti nella gamma
Pleion, nonché i
sistemi FREE: un sistema solare a circolazione naturale composto da un
bollitore per sistemi solari termici, con capacità variabile di 150-200-300 litri, abbinato a
collettori solari piani o
sottovuoto ad alte prestazioni. Per saperne di più riguardo ai prodotti dei sistemi FREE, clicca
qui.
EGO
In alternativa ai sistemi FREE, è presente anche il più innovativo sistema solare a circolazione naturale, nonché il
prodotto di punta della gamma Pleion: i sistemi
EGO. A differenza di un tradizionale sistema solare a circolazione naturale, il
collettore solare EGO non ha il serbatoio di accumulo, perché i tubi del collettore stesso fungono da serbatoio. Si può parlare, quindi, di un collettore solare con serbatoio integrato: per questo Ego viene definito
sistema solare termico a circolazione naturale ALL-IN-ONE (tutto in uno). Non solo, la capacità del serbatoio integrato può essere aumentata grazie ad un accessorio apposito chiamato
SOLARBANK: un tubo opzionale applicabile ai collettori EGO che ne aumenta il litraggio. Per saperne di più, consulta il prodotto
EGO e leggi l'articolo di approfondimento.
Solare termico a circolazione naturale e a circolazione forzata: le differenze
La differenza principale tra un sistema solare termico a circolazione naturale e un sistema solare termico a circolazione forzata risiede nelle modalità differenti con cui il fluido riscaldato circola all'interno dell'impianto. A differenza di un
impianto a circolazione forzata, in cui lo spostamento dell'acqua è garantito da una pompa di circolazione che si attiva quando la temperatura del collettore raggiunge la temperatura impostata nel serbatoio, l'
impianto solare termico a circolazione naturale segue le semplici leggi naturali della fisica producendo acqua calda sanitaria con un importante risparmio energetico.
I
sistemi solari termici a circolazione naturale costituiscono un'alternativa ai sistemi con pompe, hanno però una velocità di funzionamento molto inferiore. In questi sistemi, se non si usa energia elettrica per fermare il flusso di calore dai collettori al serbatoio, l'unico modo per mantenere bassa la temperatura nel serbatoio è usare delle valvole di scarico termico che rilasciano l'acqua surriscaldata e fanno entrare acqua fredda nel circuito. Gli impianti solari termici a circolazione naturale hanno
valvole di sicurezza che si azionano se la temperatura supera i 100°C. Queste valvole sono importanti per proteggere l'impianto e gli utilizzatori da eventuali danni. Le valvole di sicurezza sono generalmente situate nel serbatoio di accumulo dell'acqua calda. Quando la temperatura dell'acqua nel serbatoio supera i 100°C, la valvola si apre e rilascia l'acqua in eccesso. Questo aiuta a prevenire l'ebollizione dell'acqua e la formazione di vapore, che potrebbe danneggiare l'impianto o causare ustioni agli utenti.
Per conoscere in modo più approfondito le
differenze che esistono tra un solare termico a
circolazione naturale e un solare termico a
circolazione forzata, clicca
qui.
Sistemi a circolazione naturale: efficienza e comfort
I
sistemi a circolazione naturale sono dei sistemi prefabbricati che combinano il
collettore e il
serbatoio in un'unica unità; questi sistemi sono conformi alla norma EN 12976 e sono molto apprezzati per la loro
facilità di installazione, il loro
basso costo iniziale e di manutenzione e il loro
ridotto rischio di malfunzionamenti.
Pannello solare termico a circolazione naturale: quando è consigliato?
Il pannello solare termico a circolazione naturale si dimostra particolarmente
vantaggioso durante l'estate e
in aree con elevata esposizione solare. Infatti, la mancanza di un serbatoio all'interno dell'abitazione, al riparo dalle intemperie e dai cali di temperatura notturni, rende questo sistema poco adatto ai climi troppo freddi, inadatto per l'integrazione con un sistema di riscaldamento.
Per assicurare il collettore dal rischio di gelate, si possono usare resistenze immerse controllate da un termostato che si attiva e si disattiva in base alla temperatura rilevata dall’elemento termico nella zona più fredda (parte bassa del serbatoio/pannello nel lato di sistema diretto/indiretto). È importante fare attenzione anche al rischio di gelate dei tubi che collegano il pannello all’esterno, perché per dimensione e isolamento possono essere più vulnerabili.
I sistemi solari termici a circolazione naturale non hanno un meccanismo automatico per controllare la temperatura dell'acqua sanitaria. Questa dipende dalla radiazione solare e dall'ora del giorno, e viene prelevata dal serbatoio. In estate, con bassi consumi, l'acqua può raggiungere temperature molto alte, vicine ai 90°C, all'uscita dell'impianto. Per questo motivo, è indispensabile installare un miscelatore termostatico dopo il sistema solare termico.
L'impianto solare termico a circolazione naturale è pertanto consigliato per abitazioni situate in regioni con un clima solare costante durante tutto l'anno, in modo tale da massimizzare i vantaggi dell'impianto e di evitare sbalzi termici elevati che potrebbero compromettere l'efficienza e causare dispersione di calore. I collettori solari termici a circolazione naturale sono consigliati e vengono maggiormente impiegati per impianti residenziali, con uno o più collettori per ogni casa.
