Solare termodinamico
Come funziona

A.t.System Srl

Lavori e impianti

Gli impianti solari termodinamici rappresentano un'innovazione tecnologica recente e ancora poco diffusa in Italia. Questi sistemi, basati sull'energia solare, offrono un'efficiente soluzione per la produzione di acqua calda sanitaria a prezzi accessibili e, in alcune circostanze specifiche, possono contribuire al riscaldamento domestico.

L'impianto solare termodinamico è costituito da due componenti principali: uno o più pannelli solari che contengono un liquido refrigerante termoconvettore ad alta efficienza, e un sistema composto da un compressore e un condensatore, simile al funzionamento di una pompa di calore tradizionale.
A differenza dei pannelli solari convenzionali, possono funzionare anche di notte o in condizioni di esposizione limitata ai raggi solari. L'unico requisito essenziale per il loro funzionamento è una temperatura esterna superiore a - 5°C.

Ma come funziona esattamente un impianto termodinamico? Il pannello solare termodinamico, di solito realizzato in alluminio, contiene una lunga serpentina simile a quella presente nei frigoriferi, riempita con un liquido refrigerante che può evaporare a temperature a partire da - 4°C. Questo liquido refrigerante, che evapora a temperature molto basse, rappresenta il cuore pulsante dell'impianto, mentre il pannello in alluminio serve semplicemente per raccogliere e concentrare il calore ambientale e solare sulla serpentina interna.

Una volta installato il pannello e nelle giuste condizioni climatiche, il liquido refrigerante all'interno delle serpentine evapora e si riscalda. Il refrigerante, ora sotto forma di gas, viene convogliato in un compressore che lo comprime, aumentando ulteriormente la sua temperatura fino a 120°C. Il gas compresso e caldo viene quindi fatto passare attraverso un condensatore, dove ritorna allo stato liquido a una temperatura di circa - 10°C. Ed è proprio qui che si realizza la "magia": il refrigerante, tornando allo stato liquido, cede calore all'ambiente, in particolare all'acqua calda sanitaria, riscaldandola a circa 55°C. Il refrigerante, ormai liquefatto, ritorna in circolo all'interno del pannello, pronto per un nuovo ciclo.

Per coloro che sono familiari con le energie rinnovabili, risulta evidente che si tratta di un sistema basato su una pompa di calore, la cui principale fonte energetica è il sole o, più precisamente, la temperatura esterna.
Per comprendere meglio il concetto, è utile fare un confronto con un frigorifero, poiché il principio di funzionamento è simile: l'interno di un frigorifero è freddo e il calore in eccesso viene disperso all'esterno, di solito nella parte posteriore; questo tipo di pannello solare termico opera in modo simile ma inverso, ovvero l'energia raccolta non viene dispersa, ma utilizzata per riscaldare l'ambiente domestico, mentre il liquido refrigerante freddo nella serpentina non viene utilizzato per il raffreddamento, ma semplicemente come mezzo di trasferimento del calore.

Quali sono i vantaggi di questo tipo di impianto?
Il solare termico consente di ottenere acqua calda sanitaria a 55°C anche in assenza di luce solare diretta. Grazie all'utilizzo combinato di un liquido termoconvettore altamente volatile e di un sistema con compressore e condensatore, i pannelli solari per l'acqua calda funzionano anche all'ombra e di notte. Indipendentemente dalle condizioni atmosferiche e anche a temperature relativamente basse, sarà garantita la produzione di acqua calda.

Tuttavia, è importante sottolineare che, sebbene questo tipo di impianto sia molto efficiente per la produzione di acqua calda sanitaria, potrebbe risultare meno efficace per il riscaldamento domestico, specialmente nelle aree dell'Italia caratterizzate da un rigido clima invernale. Infatti, se la temperatura esterna scende al di sotto dei - 5°C, i pannelli smettono di funzionare.

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