Energia solare come fonte energetica alternativa: tipi e caratteristiche dei sistemi solari

Amir Gumarov
Verificato da uno specialista: Amir Gumarov
Autore: Oksana Chubukina
Ultimo aggiornamento: Settembre 2026

Negli ultimi dieci anni, l'energia solare come fonte energetica alternativa viene utilizzata sempre più spesso per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria negli edifici. La ragione principale è il desiderio di sostituire i combustibili tradizionali con risorse energetiche accessibili, ecologiche e rinnovabili.

La conversione dell'energia solare in energia termica avviene nei sistemi solari termici: la struttura e il principio di funzionamento del modulo determinano le specifiche del suo impiego. In questo articolo esamineremo le diverse tipologie di collettori solari e i loro principi di funzionamento, e parleremo anche dei modelli più diffusi di moduli solari.

Convenienza dell'utilizzo di un sistema solare termico

Un sistema solare termico è un insieme di dispositivi per la conversione dell'energia radiante solare in energia termica, che viene successivamente trasferita a uno scambiatore di calore per riscaldare il fluido termovettore dell'impianto di riscaldamento o di acqua calda.

L'efficienza di un impianto solare termico dipende dall'irraggiamento solare – la quantità di energia che, durante un giorno di luce, raggiunge 1 m² di superficie orientata a 90° rispetto ai raggi solari. L'unità di misura di questo parametro è kWh/m², e il suo valore varia in base alla stagione.

Il livello medio di insolazione solare per una regione a clima continentale temperato è di 1000-1200 kWh/m² (all'anno). La quantità di sole è il parametro determinante per il calcolo delle prestazioni di un impianto solare.

Utilizzo di un impianto solare
L'uso di una fonte energetica alternativa consente di riscaldare la casa e ottenere acqua calda senza i costi energetici tradizionali – esclusivamente tramite l'irraggiamento solare.

L'installazione di un impianto di fornitura di calore solare è un'operazione costosa. Affinché i costi di capitale siano giustificati, è necessario un calcolo preciso del sistema e il rispetto della tecnologia di installazione.

Esempio. Il valore medio dell'insolazione solare per Tula a metà estate è di 4,67 kW/m²*giorno, supponendo che il pannello del sistema sia installato con un angolo di 50°. La produttività di un collettore solare con una superficie di 5 m² si calcola come segue: 4,67*4=18,68 kW di energia termica al giorno. Questo volume è sufficiente per riscaldare 500 l di acqua da 17 °C a 45 °C.

Calcolo dell'impianto solare
Come dimostra la pratica, utilizzando un impianto solare, i proprietari del cottage nel periodo estivo possono passare completamente dal riscaldamento elettrico o a gas dell'acqua al metodo solare.

Quando si parla dell'opportunità di introdurre nuove tecnologie, è importante tenere conto delle caratteristiche tecniche del singolo collettore solare. Alcuni iniziano a funzionare con 80 W/m² di energia solare, mentre ad altri sono sufficienti 20 W/m².

Anche in un clima meridionale, l'utilizzo esclusivo di un sistema a collettori per il riscaldamento non si ammortizza. Se l'impianto viene utilizzato solo in inverno, con scarsità di sole, il costo dell'attrezzatura non verrà coperto nemmeno in 15-20 anni.

Per utilizzare al massimo l'efficienza del sistema solare, è necessario integrarlo nel sistema di acqua calda sanitaria. Anche in inverno, il collettore solare consente di ridurre le bollette per l'energia per il riscaldamento dell'acqua fino al 40-50%.

Collettore solare sul tetto di una casa
Secondo le stime degli esperti, per uso domestico il sistema solare si ammortizza in circa 5 anni. Con l'aumento dei prezzi dell'elettricità e del gas, il periodo di ammortamento del complesso si ridurrà.

Oltre al vantaggio economico, il «riscaldamento solare» ha ulteriori vantaggi:

  1. Ecologicità. Si riduce l'emissione di anidride carbonica. In un anno, 1 mq di collettore solare impedisce il rilascio in atmosfera di 350-730 kg di sostanze inquinanti.
  2. Esteticità. Lo spazio di un bagno o di una cucina compatti può essere liberato da ingombranti boiler o scaldabagni a gas.
  3. Longevità. I produttori assicurano che, rispettando la tecnologia di installazione, il complesso durerà circa 25-30 anni. Molte aziende offrono una garanzia fino a 3 anni.

Argomenti contro l'uso dell'energia solare: stagionalità marcata, dipendenza dal clima e investimenti iniziali elevati.

Struttura generale e principio di funzionamento

Consideriamo la variante di un sistema solare con collettore come elemento principale di lavoro del sistema. L'aspetto esterno dell'unità ricorda una scatola metallica, il cui lato anteriore è realizzato in vetro temperato. All'interno della cassa è posizionato l'organo di lavoro: una serpentina con assorbitore.

Il blocco termoassorbente garantisce il riscaldamento del fluido termovettore – il liquido in circolazione trasferisce il calore generato al circuito di fornitura idrica.

Componenti del sistema solare
Componenti principali del sistema solare: 1 – campo collettori, 2 – sfiatatoio, 3 – stazione di distribuzione, 4 – serbatoio di scarico della pressione in eccesso, 5 – controllore, 6 – bollitore, 7,8 – resistenza elettrica e scambiatore di calore, 9 – valvola termostatica miscelatrice, 10 – prelievo acqua calda, 11 – ingresso acqua fredda, 12 – scarico, T1/T2 – sensori di temperatura

Il collettore solare funziona necessariamente in tandem con un serbatoio di accumulo. Poiché il fluido termovettore si riscalda fino a una temperatura di 90-130°C, non può essere inviato direttamente ai rubinetti dell'acqua calda sanitaria o ai radiatori di riscaldamento. Il fluido termovettore entra nello scambiatore di calore del bollitore. Il serbatoio di accumulo è spesso integrato con un riscaldatore elettrico.

Schema di funzionamento:

  1. Il sole riscalda la superficie del collettore.
  2. La radiazione termica viene trasmessa all'elemento assorbente (assorbitore), che contiene il fluido di lavoro.
  3. Il fluido termovettore che circola nei tubi della serpentina si riscalda.
  4. Le apparecchiature di pompaggio, l'unità di controllo e monitoraggio garantiscono il trasferimento del fluido termovettore attraverso la tubazione fino alla serpentina del serbatoio di accumulo.
  5. Il calore viene trasferito all'acqua nel boiler.
  6. Il fluido termovettore raffreddato ritorna al collettore e il ciclo si ripete.

L'acqua riscaldata dallo scaldabagno viene inviata al circuito di riscaldamento o ai punti di prelievo.

Schema di funzionamento del sistema solare
Quando si realizza un impianto di riscaldamento o di acqua calda sanitaria per tutto l'anno, il sistema è dotato di una fonte di riscaldamento supplementare (caldaia, resistenza elettrica). Questa è una condizione necessaria per mantenere la temperatura impostata.

I pannelli solari nella costruzione di case private vengono spesso utilizzati come fonte di riserva di energia elettrica:

Tipi di collettori solari

Indipendentemente dalla destinazione d'uso, il sistema solare è dotato di un collettore solare piatto o tubolare. Ciascuna opzione presenta una serie di caratteristiche distintive in termini di specifiche tecniche ed efficienza operativa.

Collettore sottovuoto – per climi freddi e temperati

Dal punto di vista costruttivo, il collettore solare sottovuoto ricorda un thermos – tubi sottili con fluido termovettore sono posizionati in ampolline di diametro maggiore. Tra i due contenitori si forma uno strato di vuoto responsabile dell'isolamento termico (conservazione del calore fino al 95%). La forma tubolare è la più adatta per mantenere il vuoto e 'catturare' i raggi solari.

Collettore tubolare
Elementi di base di un impianto solare termico tubolare: telaio di supporto, corpo dello scambiatore di calore, tubi di vetro sottovuoto trattati con un rivestimento altamente selettivo per un intenso 'assorbimento' dell'energia solare.

Il tubo interno (termico) è riempito con una soluzione salina a basso punto di ebollizione (24-25 °C). Quando viene riscaldato, il liquido evapora – i vapori salgono verso l'alto dell'ampollina e riscaldano il fluido termovettore che circola nel corpo del collettore.

Durante la condensazione, le gocce d'acqua colano nella punta del tubo e il processo si ripete.

Grazie alla presenza di uno strato di vuoto, il liquido all'interno della bolla termica può bollire ed evaporare a temperature esterne sotto lo zero (fino a -35 °C).

Le caratteristiche dei moduli solari dipendono da questi criteri:

  • costruzione del tubo – a piuma, coassiale;
  • dispositivo del canale termico – «Heat pipe», circolazione a flusso diretto.

Bolla a piuma – tubo di vetro in cui sono contenuti un assorbitore a lamelle e un canale termico. Lo strato di vuoto si estende per tutta la lunghezza del canale termico.

Tubo coassiale – doppia bolla con un «inserto» sottovuoto tra le pareti dei due serbatoi. Il trasferimento di calore avviene dalla superficie interna del tubo. L'estremità del tubo termico è dotata di un indicatore di vuoto.

Tubi a piuma e coassiali
L'efficienza dei tubi a piuma (1) è superiore rispetto ai modelli coassiali (2). Tuttavia, i primi sono più costosi e complessi da installare. Inoltre, in caso di rottura, la bolla a piuma dovrà essere sostituita interamente.

Il canale «Heat pipe» – la variante più comune per il trasferimento di calore nei collettori solari.

Il meccanismo d'azione si basa sul posizionamento di un liquido facilmente evaporabile all'interno di tubi metallici ermetici.

Canale Heat pipe
La popolarità del «Heat pipe» è dovuta al costo accessibile, alla semplicità di manutenzione e alla riparabilità. A causa della complessità del processo di scambio termico, il livello massimo di efficienza è del 65%

Canale a flusso diretto – attraverso la bolla di vetro passano tubi metallici paralleli, collegati in un arco a U

Il fluido termovettore, scorrendo attraverso il canale, si riscalda e viene inviato al corpo del collettore.

Tipi di costruzione del collettore
Varianti di costruzione del collettore solare sottovuoto: 1 – modifica con tubo centrale riscaldante  «Heat pipe», 2 – impianto solare a circolazione a flusso diretto del fluido termovettore

I tubi coassiali e a piuma possono essere combinati in modi diversi con i canali termici.

Variante 1. Bolla coassiale con «Heat pipe» – la soluzione più popolare. Nel collettore avviene un trasferimento multiplo di calore dalle pareti del tubo di vetro alla bolla interna, e poi al fluido termovettore. Il grado di efficienza ottica raggiunge il 65%.

Tubo coassiale Heat pipe
Schema di progettazione del tubo coassiale «Heat pipe»: 1 – involucro in vetro, 2 – rivestimento selettivo, 3 – alettatura metallica, 4 – vuoto, 5 – bolla termica con sostanza a basso punto di ebollizione, 6 – tubo interno in vetro

Variante 2. L'ampolla coassiale con circolazione diretta è nota come collettore a U. Grazie alla costruzione, le perdite di calore sono ridotte – l'energia termica dall'alluminio viene trasferita ai tubi con il fluido termovettore in circolazione.

Oltre all'elevato rendimento (fino al 75%), il modello presenta degli svantaggi:

  • complessità di installazione – le ampolle sono un unico corpo con il collettore a due tubi (manifold) e vengono installate interamente;
  • è esclusa la sostituzione dei singoli tubi.

Inoltre, l'unità a U è esigente riguardo al fluido termovettore e più costosa dei modelli 'Heat pipe'.

Collettore solare a U
Dispositivo del collettore solare a U: 1 – cilindro di vetro, 2 – rivestimento assorbente, 3 – involucro di alluminio, 4 – ampolla con fluido termovettore, 5 – vuoto, 6 – tubo interno in vetro

Variante 3. Tubo a piuma con principio di funzionamento 'Heat pipe'. Caratteristiche distintive del collettore:

  • elevate caratteristiche ottiche – rendimento circa 77%;
  • l'assorbitore piatto trasferisce direttamente l'energia termica al tubo con il fluido termovettore;
  • grazie all'uso di un singolo strato di vetro si riduce la riflessione della radiazione solare;

È possibile sostituire l'elemento danneggiato senza scaricare il fluido termovettore dal sistema solare.

Variante 4. L'ampolla a piuma a flusso diretto è lo strumento più efficace per l'utilizzo dell'energia solare come fonte alternativa per il riscaldamento dell'acqua o il riscaldamento domestico. Il collettore ad alte prestazioni funziona con un rendimento dell'80%. Lo svantaggio del sistema è la difficoltà di riparazione.

Sistemi solari con tubi a piuma
Schemi del dispositivo dei collettori solari a piuma: 1 – sistema solare con canale 'Heat pipe', 2 – corpo a due tubi del collettore solare con movimento a flusso diretto del fluido termovettore

Indipendentemente dalla versione, ai collettori tubolari sono propri i seguenti vantaggi:

  • funzionamento a basse temperature;
  • basse perdite di calore;
  • lunga durata di funzionamento durante il giorno;
  • capacità di riscaldare il fluido termovettore ad alte temperature;
  • bassa resistenza al vento;
  • semplicità di installazione.

Lo svantaggio principale dei modelli sottovuoto è l'impossibilità di autopulizia dal manto nevoso. Lo strato di vuoto non lascia uscire il calore, quindi lo strato di neve non si scioglie e blocca l'accesso del sole al campo collettore. Ulteriori svantaggi: prezzo elevato e necessità di rispettare un angolo di inclinazione di lavoro delle ampolle non inferiore a 20°.

I dispositivi solari a collettore che riscaldano il fluido termovettore ad aria possono essere utilizzati per la preparazione di acqua calda, se sono dotati di un serbatoio di accumulo:

Per maggiori informazioni sul principio di funzionamento del collettore solare sottovuoto a tubi, leggi oltre.

Collettore ad acqua – la soluzione ottimale per le latitudini meridionali

Il collettore solare piatto (a pannello) è una lastra rettangolare di alluminio, chiusa superiormente da un coperchio in plastica o vetro. All'interno del contenitore sono presenti un campo di assorbimento, una serpentina metallica e uno strato di isolamento termico. L'area del collettore è riempita da una tubazione a flusso continuo attraverso cui si muove il fluido termovettore.

Collettore solare a pannello
Componenti base del collettore solare piatto: telaio, assorbitore, rivestimento protettivo, strato di isolamento termico e elementi di fissaggio. Durante l'assemblaggio viene utilizzato vetro smerigliato con un coefficiente di trasmissione dello spettro di 0,4-1,8 µm.

L'assorbimento termico del rivestimento altamente selettivo raggiunge il 90%. La tubazione metallica a flusso continuo è posizionata tra l'"assorbitore" e l'isolamento termico. Vengono utilizzati due schemi di disposizione dei tubi: "arpa" e "meandro".

Il processo di assemblaggio dei collettori solari che riscaldano il fluido termovettore liquido comprende una serie di fasi tradizionali:

Se il circuito di riscaldamento viene integrato con una linea che fornisce acqua sanitaria per l'acqua calda sanitaria, ha senso collegare un accumulatore termico al collettore solare. La soluzione più semplice è un serbatoio di capacità adeguata con isolamento termico in grado di mantenere la temperatura dell'acqua riscaldata. Deve essere installato su una piattaforma elevata:

Un collettore tubolare con fluido termovettore liquido agisce come un «effetto serra»: i raggi solari penetrano attraverso il vetro e riscaldano il tubo. Grazie alla tenuta e all'isolamento termico, il calore viene trattenuto all'interno del pannello.

La resistenza del modulo solare è determinata in gran parte dal materiale del coperchio protettivo:

  • Vetro comune – la copertura più economica e fragile;
  • Vetro temperato – elevato grado di diffusione della luce e maggiore resistenza;
  • Vetro antiriflesso – si distingue per la massima capacità di assorbimento (95%) grazie alla presenza di uno strato che elimina la riflessione dei raggi solari;
  • Vetro autopulente (polare) con biossido di titanio – i residui organici bruciano al sole, mentre i detriti vengono lavati dalla pioggia.

Il vetro in policarbonato resiste meglio agli urti. Il materiale viene installato nei modelli costosi.

Involucro esterno
Riflessione dei raggi solari e capacità di assorbimento: 1 – rivestimento antiriflesso, 2 – vetro temperato infrangibile. Lo spessore ottimale del rivestimento protettivo esterno è di 4 mm

Caratteristiche operative e funzionali degli impianti solari a pannelli:

  • nei sistemi a circolazione forzata è prevista una funzione di sbrinamento che consente di eliminare rapidamente il manto nevoso sul campo solare;
  • Il vetro prismatico cattura un'ampia gamma di raggi con diverse angolazioni – nel periodo estivo l'efficienza dell'impianto raggiunge il 78-80%;
  • Il collettore non teme il surriscaldamento – in caso di eccesso di energia termica è possibile il raffreddamento forzato del fluido termovettore;
  • Maggiore resistenza agli urti rispetto ai collettori tubolari;
  • Possibilità di installazione con qualsiasi angolazione;
  • Politica dei prezzi accessibile.

I sistemi non sono esenti da difetti. Durante i periodi di scarsa radiazione solare, all'aumentare della differenza di temperatura, l'efficienza del collettore solare piano diminuisce notevolmente a causa di un insufficiente isolamento termico. Pertanto, il modulo a pannello si giustifica in estate o in regioni con clima caldo.

Sistemi solari termici: caratteristiche costruttive e di esercizio

La varietà dei sistemi solari può essere classificata secondo questi parametri: metodo di utilizzo della radiazione solare, modalità di circolazione del fluido termovettore, numero di circuiti e stagionalità di funzionamento.

Sistema attivo e passivo

In ogni sistema solare di conversione energetica è previsto un ricevitore solare. In base al modo di utilizzare il calore ottenuto, si distinguono due tipi di impianti solari: passivi e attivi.

La prima tipologia è il sistema di riscaldamento solare in cui gli elementi strutturali dell'edificio fungono da elemento assorbente del calore della radiazione solare. Come superficie di captazione solare agiscono il tetto, la parete-collettore o le finestre.

Sistema solare passivo
Schema di un sistema solare passivo a bassa temperatura con parete-collettore: 1 – raggi solari, 2 – schermo semitrasparente, 3 – barriera d'aria, 4 – aria riscaldata, 5 – flussi d'aria esausti, 6 – irraggiamento termico dalla parete, 7 – superficie termoassorbente della parete-collettore, 8 – persiane decorative

Nei paesi europei le tecnologie passive vengono utilizzate per la costruzione di edifici a risparmio energetico. Le superfici di captazione solare vengono decorate come finestre finte. Sotto il rivestimento in vetro è posta una parete in mattoni anneriti con aperture per la luce.

Come accumulatori di calore fungono gli elementi della struttura – pareti e solai, isolati esternamente con polistirene.

I sistemi attivi prevedono l'utilizzo di dispositivi indipendenti, non facenti parte della struttura.

Sistema solare attivo
In questa categoria rientrano gli impianti sopra menzionati con collettori tubolari e piani – gli impianti solari termici sono generalmente posizionati sul tetto dell'edificio

Sistemi a termosifone e a circolazione forzata

L'apparecchiatura geotermica con movimento naturale del fluido termovettore lungo il circuito collettore-accumulatore-collettore avviene per convezione: il fluido caldo, a bassa densità, sale verso l'alto, mentre quello raffreddato scende verso il basso.

Nei sistemi a termosifone, il serbatoio di accumulo è posizionato sopra il collettore, garantendo la circolazione spontanea del fluido termovettore.

Sistema solare a termosifone
Lo schema di funzionamento è tipico dei sistemi monotubo stagionali. Si sconsiglia di utilizzare il sistema a termosifone per collettori con superficie superiore a 12 m².

Il sistema solare a gravità presenta una vasta gamma di svantaggi:

  • nelle giornate nuvolose, le prestazioni del sistema diminuiscono – per il movimento del fluido termovettore è necessaria una differenza di temperatura maggiore;
  • perdite termiche dovute al lento movimento del fluido;
  • rischio di surriscaldamento del serbatoio a causa della mancanza di controllo del processo di riscaldamento;
  • instabilità di funzionamento del collettore;
  • difficoltà di posizionamento del serbatoio di accumulo – l'installazione sul tetto aumenta le perdite termiche, accelera i processi di corrosione e comporta il rischio di congelamento dei tubi.

Vantaggi del sistema 'a gravità': semplicità costruttiva e accessibilità economica.

I costi di capitale per l'installazione di un sistema solare a circolazione forzata sono notevolmente superiori rispetto a un sistema a gravità. Nel circuito viene inserita una pompa che garantisce il movimento del fluido termovettore. Il funzionamento della stazione di pompaggio è controllato da un regolatore.

Sistema solare a circolazione forzata
La potenza termica aggiuntiva generata nel sistema forzato supera la potenza consumata dalle apparecchiature di pompaggio. L'efficienza del sistema aumenta di un terzo.

Questo metodo di circolazione è utilizzato negli impianti geotermici a doppio circuito funzionanti tutto l'anno.

Vantaggi del sistema completo:

  • scelta illimitata della posizione del serbatoio di accumulo;
  • funzionalità fuori stagione;
  • scelta della modalità di riscaldamento ottimale;
  • sicurezza – blocco del funzionamento in caso di surriscaldamento.

Svantaggio del sistema: dipendenza dall'energia elettrica.

Soluzioni tecniche: sistemi a circuito singolo e a doppio circuito

Negli impianti a circuito singolo circola un fluido che successivamente viene inviato ai punti di prelievo dell'acqua. In inverno, l'acqua deve essere scaricata dal sistema per prevenire il congelamento e la rottura dei tubi.

Caratteristiche degli impianti geotermici a circuito singolo:

  • si consiglia di 'caricare' il sistema con acqua purificata non dura – il deposito di sali sulle pareti dei tubi porta all'ostruzione dei canali e al guasto del collettore;
  • corrosione dovuta all'eccesso di aria nell'acqua;
  • vita utile limitata – compresa tra quattro e cinque anni;
  • elevato rendimento in estate.

Negli impianti solari a doppio circuito circola un fluido termovettore speciale (liquido antigelo con additivi antischiuma e anticorrosione) che cede calore all'acqua tramite uno scambiatore di calore.

Sistemi solari a circuito singolo e doppio
Schemi di installazione di un sistema solare a circuito singolo (1) e a doppio circuito (2). La seconda opzione si distingue per maggiore affidabilità, possibilità di funzionamento invernale e durata di esercizio (20-50 anni).

Aspetti dell'uso del modulo a doppio circuito: leggera riduzione del rendimento (dal 3 al 5% in meno rispetto al sistema a circuito singolo), necessità di sostituire completamente il fluido termovettore ogni 7 anni.

Condizioni di funzionamento e di aumento dell'efficienza

È meglio affidare la progettazione e l'installazione del sistema solare a professionisti. Il rispetto delle tecniche di installazione garantirà il funzionamento e le prestazioni dichiarate. Per migliorare l'efficienza e la durata, è necessario considerare alcuni aspetti.

Valvola termostatica. Nei sistemi di riscaldamento tradizionali, l'elemento termostatico viene raramente installato, poiché la regolazione della temperatura è affidata al generatore di calore. Tuttavia, quando si realizza un impianto solare, non bisogna dimenticare la valvola di protezione.

Posizionamento della valvola termostatica
Il riscaldamento del serbatoio alla temperatura massima consentita aumenta la produttività del collettore e consente di sfruttare il calore solare anche in caso di tempo nuvoloso.

Il posizionamento ottimale della valvola è a 60 cm dal riscaldatore. Se posizionata troppo vicino, il termostato si surriscalda e blocca l'erogazione di acqua calda.

Posizionamento del serbatoio di accumulo. Il serbatoio tampone dell'acqua calda sanitaria deve essere installato in un luogo accessibile. Se posizionato in un ambiente compatto, occorre prestare particolare attenzione all'altezza del soffitto.

Installazione del serbatoio di accumulo
Lo spazio libero minimo sopra il serbatoio è di 60 cm. Questo spazio è necessario per la manutenzione dell'accumulatore e la sostituzione dell'anodo di magnesio.

Installazione del vaso di espansione. L'elemento compensa la dilatazione termica durante i periodi di stagnazione. L'installazione del vaso al di sopra delle apparecchiature di pompaggio provocherebbe il surriscaldamento della membrana e la sua usura prematura.

Vaso di espansione
Il luogo ottimale per il vaso di espansione è sotto il gruppo pompa. Con questa installazione, l'impatto termico si riduce notevolmente e la membrana mantiene l'elasticità più a lungo.

Collegamento del circuito solare. Quando si collegano i tubi, si consiglia di creare un anello. L'anello termico riduce le perdite di calore, impedendo la fuoriuscita del liquido riscaldato.

Collegamento del circuito solare
Variante tecnicamente corretta per la realizzazione del "circuito" del solare termico. La mancata osservanza di questo requisito provoca una diminuzione della temperatura nel serbatoio di accumulo di 1-2°C durante la notte.

Valvola di non ritorno. Previene il «ribaltamento» della circolazione del fluido termovettore. In caso di scarsa attività solare, la valvola di non ritorno impedisce la dispersione del calore accumulato durante il giorno.

Modelli più diffusi di moduli solari

I sistemi solari termici di aziende nazionali ed estere sono molto richiesti. I prodotti dei seguenti produttori hanno guadagnato una buona reputazione: NPO Mashinostroeniya (Russia), Gelion (Russia), Ariston (Italia), Alten (Ucraina), Viessman (Germania), Amcor (Israele) e altri.

Sistema solare termico "Sokol". Collettore solare piano, dotato di un rivestimento ottico multistrato con deposizione magnetronica. La capacità di emissione minima e l'elevato livello di assorbimento garantiscono un'efficienza fino all'80%.

Caratteristiche operative:

  • Temperatura di esercizio: fino a -21 °C;
  • Emissione termica inversa: 3-5%;
  • Strato superiore: vetro temperato (4 mm).

Collettore SVK-A (Alten). Impianto solare termico a vuoto con superficie di assorbimento 0,8-2,41 m² (a seconda del modello). Fluido termovettore: glicole propilenico; l'isolamento termico dello scambiatore di calore in rame da 75 mm riduce al minimo le perdite di calore.

Parametri aggiuntivi:

  • Corpo: alluminio anodizzato;
  • Diametro dello scambiatore di calore: 38 mm;
  • Isolamento: lana minerale con trattamento antiigroscopico;
  • Rivestimento: vetro borosilicato 3,3 mm;
  • Efficienza: 98%.

Vitosol 100-F – collettore solare piano per montaggio orizzontale o verticale. Assorbitore in rame con serpentino tubolare a forma di arpa e rivestimento elio-titanio. Trasmittanza luminosa: 81%.

Caratteristiche dei sistemi solari termici
Ordine di prezzi indicativi per i sistemi solari termici: collettori solari piani – da 400 u.c./m², collettori solari tubolari – 350 u.c./10 tubi sottovuoto. Kit completo del sistema di circolazione – da 2500 u.c.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Principio di funzionamento dei collettori solari e loro tipologie:

Valutazione del funzionamento del collettore piano a temperatura negativa:

Tecnologia di installazione del collettore solare pannellato sull'esempio del modello Buderus:

L'energia solare è una fonte rinnovabile per ottenere calore. Considerando l'aumento dei prezzi delle risorse energetiche tradizionali, l'implementazione dei sistemi solari termici giustifica gli investimenti di capitale e si ammortizza nei prossimi cinque anni, a condizione che venga rispettata la tecnica di installazione.

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Commenti dei visitatori
  1. Valerij

    Utilizzare l'energia solare per illuminare e riscaldare la casa – è il mio sogno. Risparmierò un po' di soldi e lo farò. Un mio conoscente ha installato pannelli solari sul tetto. L'intero processo di riconversione è costato 25 mila dollari. Ora hanno abbastanza elettricità per la famiglia e vendono anche l'eccedenza allo stato. Hanno calcolato che i costi si ammortizzeranno in 6 anni, e poi riceveranno un reddito. Un investimento promettente.

    • Vjaceslav

      Il suo conoscente sta mentendo – un privato non può vendere elettricità allo stato. E poi l'attrezzatura non è eterna. Dovrà essere manutenuta e riparata.

      Bisogna aspettare ancora una ventina d'anni – forse allora sarà più accessibile. Ma non nel nostro paese…

  2. Vjaceslav

    Su questo tema si spezzeranno ancora molte lance. Ho letto più volte studi con un atteggiamento scettico riguardo al recupero dei costi di progetti simili. A quanto pare, tutto dipende dalla regione in cui si trova la casa. Anche con un consumo di elettricità di 1000 kWh al mese a 0,03 €, non si arriva a 25.000 dollari in 5 anni).

    Invece per il riscaldamento, secondo me è interessante. Sorge solo la domanda: il collettore solare può assumersi completamente il riscaldamento e l'acqua calda nelle medie latitudini? Allora la questione del recupero dei costi diventa secondaria.

    • Esperto
      Amir Gumarov
      Esperto

      Buongiorno. Anch'io mi pongo attivamente questa domanda e il problema non sono le medie latitudini, ma la durata del giorno. Le batterie e i collettori funzionano con la luce solare, non con il calore del sole. La durata del ciclo di luce in inverno, le ore notturne, la stagione nuvolosa (a volte questo tempo dura settimane).

      Diventa dubbia la versione dei produttori su un recupero in 10 anni, considerando la durata media delle batterie di 25 anni e degli accumulatori di 12 anni. E sembra sempre più veritiera la versione recentemente calcolata di un recupero in 45 anni, che non sembra più così conveniente.

  3. Boris

    E come calcolare il recupero per la regione di Krasnodar? Da noi il numero di giorni di sole è a posto. Sarà difficile installare i pannelli da sé?

    • Esperto
      Amir Gumarov
      Esperto

      Buongiorno, Boris. Nella regione di Krasnodar l'energia alternativa è abbastanza sviluppata, soprattutto le centrali solari collegate alla rete (SES).

      Per quanto riguarda il recupero, è necessario fare alcuni calcoli. Per chiarezza, farò un esempio su un progetto già pronto per la città di Soči, un impianto solare (SES) da 10 kW. Prendiamo subito in considerazione la tariffa locale per l'elettricità di 0,079 €/kWh.
      Il costo dell'impianto solare stesso è di 5.900 €, più travi e supporti per il tetto, materiali di consumo e lavori di montaggio costeranno 1.100 €. In totale si arriva a 7.000 €.

      Allego il grafico della produzione annuale totale di energia elettrica dell'impianto solare fotovoltaico da 10 kW per l'anno, che ammonta a 15900 kWh. Il grafico del risparmio medio mensile mostra che l'impianto solare consente di risparmiare una somma di 1.250 € all'anno.
      Non è difficile calcolare che a Sochi un tale impianto si ripaga in 5 anni.

      Per il montaggio consiglio di affidarsi a una squadra proveniente da un'organizzazione specializzata nel montaggio termotecnico, per ottenere una garanzia ufficiale.

      Foto allegate:

Piscine

Pompe

Isolamento termico