Sommario 1.Tempi di riscaldamento 2.Tipologie 3.Installazione 4.Benefici 5.L irraggiamento 6.L Isolamento Termico 7.Dati Lo scopo principale del Pannello Solare Termico è quello di trasformare l energia che assorbe dal sole in energia pulita
utilizzabile per la propria casa aumentando così il risparmio energetico e quindi economico. Tempi di riscaldamento e quantità di pannelli necessari Un pannello solare termico impiega circa 10 ore per riscaldare l'acqua del serbatoio. Il periodo di tempo necessario è variabile in base all'esposizione solare, alla stagione, alle condizioni meteorologiche. Quando il cielo è coperto e in inverno il rendimento dei pannelli solari cala dagli 80 ai 40. Nelle ore notturne è possibile utilizzare solo l'acqua riscaldata precedentemente nelle ore del giorno. Per queste ragioni è consigliabile abbinare il pannello solare termico a una caldaia a gas. Il numero dei pannelli solari termici determinato dalle esigenze dell'utenza e dal clima del luogo. Un pannello termico della dimensione di 1 m 2 riesce a soddisfare in media 80-130 litri d'acqua calda al giorno alla temperatura media di 40. Il consumo medio di acqua calda per persone è di circa 30-50 litri al giorno, pertanto 1 m 2 di pannello dovrebbe soddisfare le esigenze d'acqua calda di 1-2 persone. Si può suddividere in alcune tipologie costruttive: Pannello solare termico piano; Non vetrati o scoperti; Vetrati; Non selettivi; Selettivi; Ad aria; Pannelli solare termico sottovuoto; Pannelli solare termico con serbatoio integrato; Pannelli solare termico a concentrazione.
I Pannelli solari termici piani non vetrati o scoperti Hanno il vantaggio di essere poco costosi e di avere un ottimo rendimento in condizioni ottimali di irraggiamento quando la temperatura esterna è alta. A causa della mancanza dell'isolamento il loro rendimento diminuisce rapidamente all'allontanarsi dalle condizioni ottimali. Il limite di questi pannelli è che funzionano con una temperatura ambiente di almeno 20 C (al di sotto il bilancio tra energia accumulata ed energia dispersa è sfavorevole), e la temperatura massima dell acqua non supera i 45 C. Sono adatti perciò al solo uso stagionale ed esclusivamente per la produzione di acqua calda sanitaria, sono spesso impiegati nel riscaldamento delle piscine. I pannelli solari termici vetrati selettivi Consistono in un particolare trattamento dell'assorbitore che lo rende più ricettivo al calore, per questo sono più efficienti nei periodi meno favorevoli. I pannelli solari termici vetrati non selettivi Hanno semplicemente l'assorbitore colorato di nero in modo da attirare maggiormente la radiazione solare. I pannelli solari termici piani ad aria Fanno circolare al loro interno aria anziché acqua. L aria viene fatta circolare tra vetro e assorbitore o, in alcuni casi, in una intercapedine ricavata tra l assorbitore ed il fondo di poliuretano
isolante. Questi ultimi sono studiati in modo tale che l'aria permanga più tempo possibile nel pannello solare poiché scambia più difficilmente il calore rispetto all'acqua. I pannelli solari termici sottovuoto Sono in grado di garantire un maggiore apporto energetico anche in condizioni di basso irraggiamento o basse temperature esterne. I pannelli solari termici piani vetrati ad acqua : Hanno una struttura attorno all'assorbitore che ne limita le dispersioni sia per convezione con l'aria che per irraggiamento dato che il vetro che ricopre la parte superiore dell'assorbitore è progettato per questa funzione. Hanno un rendimento leggermente inferiore ai non vetrati in condizioni ottimali ma in condizioni meno favorevoli hanno un rendimento decisamente più alto arrivando a produrre acqua calda per uso sanitario circa da marzo a ottobre. Installazione Pannelli Solari Un elemento importante affinchè il nostro impianto renda al massimo è il sole. Dobbiamo scegliere la potenza dell'impianto fotovoltaico da installare, per fare ciò possiamo basarci sul nostro consumo medio di energia durante l'anno. Devono essere inclinati di circa 30 gradi ed orientati verso sud. Cominciamo a montarli sul tetto utilizzando i suoi supporti, dopo di che fissiamoli con dei tasselli. Adesso dobbiamo collegare un cavo elettrico che va dai pannelli al punto dove abbiamo deciso di mettere il regolatore di corrente e le batterie per l'accumulo di
energia. Ora dobbiamo installare necessariamente in casa un inverter e a sua volta collegarlo alle batterie. Finito di montare i pannelli solari dobbiamo rivolgerci al nostro gestore di energia elettrica che dovrà installare un secondo contatore. Avremo così due contatori: Uno che misura i nostri consumi Il secondo misura la quantità di energia prodotta dall'impianto che abbiamo installato. Occorre molta attenzione in quanto bisogna salire sul tetto, poi serve anche un po di dimestichezza con gli impianti elettrici. Infatti, per chi non ha mai avuto a che fare con degli impianti elettrici risulterà molto difficile montarsi un impianto fotovoltaico da soli. L installazione dei pannelli solari può costare dai 4.000 ai 5.000 circa, a seconda del modello di famiglia che può variare dalle 3-4 persona alle 5-6 ed anche ai m 2 della struttura a cui varierà l installazione dei 2 pannelli o 3 pannelli solari. Installazione di pannelli solari nelle scuole I Pannelli solari termici sono molto convenienti per la scuola se c'è un impianto sportivo, poiché se la scuola rimane chiusa nei mesi estivi, quando i pannelli solari danno la maggior resa, l utilizzo dei pannelli solari termici non è conveniente. Se invece il plesso scolastico comprende al suo interno palestre o altri impianti sportivi che utilizzano elevate quantità di acqua calda sanitaria, l'utilità di installare i pannelli solari va valutata in maniera approfondita, poiché il consumo di energia elettrica non deve necessariamente coincidere con la produzione. Anche
l'elettricità prodotta durante la stagione estiva può essere immessa nella rete e rendere conveniente l'investimento. Installando dei pannelli solari termici nella scuola si può raggiungere una percentuale di risparmio fino al 30-32% La nostra scuola spende mensilmente fino 16.768 per il riscaldamento. In un periodo di tempo che va dal 15 ottobre al 15 Aprile arriva a spendere circa 100.613. Benefici: L'utilizzo dei pannelli solari per il riscaldamento dell'acqua, andando a sostituire una caldaia o uno scaldabagno elettrico ha come diretta conseguenza il risparmio di idrocarburi e di energia elettrica. Inoltre: Mancata emissione di CO2; Produzione di calore da fonte rinnovabile eco-compatibile (il sole); Minore necessità di infrastrutture per il trasporto dell'energia da grandi distanze; Indipendenza energetica; Mancata emissione di ossidi di zolfo, di azoto, e di pm10; Indirettamente la diminuzione dei disastri ambientali; Mancata immissione nell'ambiente di calore;
Tecnologia accessibile (la forma più semplice consiste in un tubo metallico colorato di nero); Bassi oneri di realizzazione e smaltimento; Alto rendimento termico Irraggiamento solare I collettori termici possono essere a circolazione naturale o a circolazione forzata; i primi utilizzano del liquido contenuto nei pannelli per consentirne la circolazione all'interno del sistema pannello di calore. In questo caso il serbatoio di accumulo che contiene lo scambiatore di calore deve trovarsi più in alto del pannello. I sistemi a circolazione forzata utilizzano una pompa che fa circolare il fluido all'interno di scambiatore e pannello quando la temperatura del fluido all'interno del pannello è più alta di quella all'interno del serbatoio di accumulo, che, in questo caso, si trova più in basso dei pannelli. Sistemi di questo tipo sono più complessi dal punto di vista dei controlli e delle apparecchiature impiegate, ma consentono di posizionare il serbatoio di accumulo, anche di grandi dimensioni, dove si vuole, ad esempio a terra e non sul tetto dove problemi di peso ne renderebbero difficile la collocazione. Isolamento Termico L'isolamento termico in edilizia si usa al fine di contenere il calore all'interno degli edifici. È chiamata casa energetica un'unità abitativa ad elevato grado di isolamento termico. Isolare
termicamente, porta ad un elevato risparmio energetico, e quindi anche un risparmio economico, sia per il riscaldamento invernale che per il raffrescamento estivo. L'isolante termico può essere posto esternamente a un edificio, in cavità presenti nel muro perimetrale, oppure internamente all'edificio (ad es. tramite l'utilizzo di contro pareti in cartongesso o di controsoffittature). L'isolamento esterno consente all'edificio di mantenere più a lungo la propria temperatura, mentre quello interno dà una risposta molto più rapida all'accensione di un impianto di climatizzazione, ed è quindi ideale per le seconde case o per le abitazioni che sono occupate solo per una mezza giornata. DATI SULLA RADIAZIONE SOLARE NELLA PROVINCIA DI NOVARA: Radiazione solare annua (kwh/m2) Orizzontale Verticale Ottimale Minima 1231 980 1428 Media 1276 1032 1491 Massima 1292 1052 1510 Produzione annua per kilowatt picco (kwh/1kwp) Orizzontale Verticale Ottimale Minima 910 729 1052 Media 952 778 1109 Massima 966 796 1128 Angolo di inclinazione ottimale per i moduli fotovoltaici (in gradi) Angolo Minimo 35 Medio 37 Massimo 37