Tipi Di Scaldacqua Solari: Tutto Ciò Che Devi Sapere

Gli scaldacqua solari, noti anche come sistemi solari per l’acqua calda, sono utilizzati in tutto il mondo per produrre acqua calda, principalmente per il fabbisogno domestico. Sono rispettosi dell’ambiente in quanto il carburante che utilizzano, ovvero la luce solare è una fonte di energia rinnovabile.

I sistemi di riscaldamento dell’acqua solare funzionano trasferendo il calore da un collettore riscaldato dal sole all’aria o al liquido, che viene poi fatto circolare attraverso lo scaldabagno esistente della tua casa.

Più di 1,5 milioni di case e aziende utilizzano sistemi di riscaldamento dell’acqua solare. Ma in che modo i sistemi solari di riscaldamento dell’acqua traggono energia dal sole?

In questo blog faremo luce su come funzionano i riscaldatori solari ed esploreremo i diversi tipi di scaldacqua solari comunemente usati in tutto il mondo.

Come funzionano gli scaldacqua solari?

Uno scaldabagno solare è un dispositivo di riscaldamento dell’acqua che raccoglie la luce solare e la utilizza per riscaldare l’acqua.

A differenza dei tradizionali scaldacqua, un sistema di riscaldamento dell’acqua solare non utilizza elettricità o gas per riscaldare l’acqua. Invece, il dispositivo ad alta efficienza trae energia, nota come radiazione solare, dal sole e la converte in calore. Questo calore viene quindi assorbito dal fluido termovettore o utilizzato direttamente per riscaldare l’acqua del rubinetto dall’alimentazione principale.

Ogni tipo di scaldabagno solare funziona in modo diverso. Tuttavia, ogni riscaldatore solare ha una serie di collettori che raccolgono la radiazione, un sistema di trasferimento dell’energia e un serbatoio dell’acqua del rubinetto. Gli scaldacqua solari possono funzionare in tutti i climi e condizioni atmosferiche fintanto che c’è combustibile, cioè la luce solare.

6 Tipo di scaldabagni solari

Ci sono 6 tipi di scaldabagni solari più comunemente usati negli Stati Uniti. Differiscono a seconda delle procedure utilizzate per riscaldare l’acqua. In questa sezione, esamineremo ogni tipo in dettaglio.

Impianti solari attivi per il riscaldamento dell’acqua

I sistemi di riscaldamento dell’acqua solare attivi differiscono dagli altri sistemi perché dispongono di pompe di circolazione e controlli.

In un sistema attivo, le pompe di circolazione trasportano l’acqua o il fluido di scambio termico dall’area di stoccaggio dell’acqua all’impianto idraulico della tua casa. Dovrai posizionare un serbatoio d’acqua in casa. Richiedono una fonte di energia per fornire energia alle pompe della caldaia.

Esistono 2 tipi di sistemi di riscaldamento dell’acqua solare attivi:

1. Sistemi attivi di circolazione diretta del riscaldatore

In un sistema attivo diretto, le pompe di circolazione pompano l’acqua da un serbatoio a una serie di collettori durante il giorno e la riportano al sistema idrico. L’acqua calda viene fatta ricircolare dal serbatoio di risciacquo del collettore per proteggerla dal gelo.

Le persone usano questo sistema nelle regioni in cui le temperature di congelamento sono rare o poco frequenti perché il ricircolo richiede più energia e il lavaggio riduce il tempo di esecuzione.

2. Sistemi attivi di riscaldamento dell’acqua indiretto

Un sistema indiretto attivo è comune nelle zone a clima freddo.

In questo sistema, le pompe di circolazione fanno circolare un fluido termovettore non congelante attraverso una serie di collettori. I liquidi antigelo più comunemente usati sono soluzioni di acqua-propilenglicole e acqua-glicole etilenico. Lo scambiatore di calore trasferisce il calore all’acqua del rubinetto.

Questo processo è molto efficiente. Secondo il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, questo sistema fornisce dal 61% al 63% dell’energia per il riscaldamento dell’acqua ogni anno.

Sistemi solari di riscaldamento dell’acqua passivi

Non ci sono pompe di circolazione dell’acqua nel sistema di scaldacqua solare passivo. I sistemi passivi sono i tipi più semplici di scaldacqua solari. Il funzionamento di questi sistemi non richiede apparecchiature elettriche o energetiche o pannelli solari aggiuntivi.

I sistemi passivi sono più economici di quelli attivi, ma sono anche meno efficienti. D’altra parte, durano più a lungo e sono più affidabili dei sistemi di riscaldamento attivi.

Esistono 2 tipi di sistemi di riscaldamento dell’acqua solare passivi:

3. Sistemi passivi a termosifone per acqua calda

Un riscaldatore a termosifone riscalda l’acqua o un fluido antigelo come il glicole. Il fluido quindi, per convenzione naturale, sale dal collettore a un serbatoio posto a un livello più alto del campo. Non sono necessarie pompe per spostare il liquido.

Questo trasferimento di calore aumenta la temperatura e riscalda l’acqua nel serbatoio. Poiché questi sistemi funzionano per convenzione naturale, sono più efficaci nelle aree con un’elevata radiazione solare.

4. Sistemi di raccolta e stoccaggio integrati passivi (ICS).

I sistemi di collettori e accumulatori integrali (ICS) sono più economici dei sistemi di riscaldamento a termosifone. Funzionano meglio nelle regioni in cui la temperatura scende raramente sotto lo zero, impedendo il congelamento dei tubi.

Se la tua famiglia ha bisogno di una grande quantità di acqua durante il giorno e la sera, dovresti dotarti di un sistema di riscaldamento passivo ICS.

Il sistema passivo ICS è costituito da un grande serbatoio nero o un sistema di tubazioni, che è integrato in una scatola vetrata isolata con una parte superiore che consente il passaggio della luce solare. La luce solare riscalda l’acqua nel serbatoio nero e l’acqua rifluisce nel sistema idraulico per l’uso.

Altri tipi di scaldabagni solari

5. Sistema di drenaggio dell’acqua solare

Un sistema idrico solare con drenaggio è un sistema di riscaldamento solare in cui l’acqua purificata o non trattata circola attraverso un circuito chiuso. Lo scambiatore di calore trasferisce quindi il calore all’acqua del rubinetto.

In assenza di calore solare, di notte il liquido nel campo dei collettori viene lavato per gravità per evitare il congelamento o la convenzione naturale che fa sì che l’acqua fredda nel collettore riduca la temperatura dell’acqua calda nel serbatoio.

6. Sistema idrico solare ad aria

Il sistema idrico solare aereo ha un componente aggiuntivo: un ventilatore. In questo sistema, una serie di collettori raccoglie l’aria che aziona un ventilatore attraverso uno scambiatore di calore aria-acqua. È quindi possibile utilizzare l’acqua riscaldata per uso domestico.

Lo svantaggio di questo sistema è che è inefficiente (è efficace solo quando c’è vento/arieggia).

Serbatoi e collettori per scaldacqua solari

3 tipi di collettori d’acqua solari e serbatoi d’acqua sono collegati a diversi tipi di scaldacqua solari:

Collettori piatti: la maggior parte delle famiglie li usa. Sono costituiti da scatole coibentate resistenti alle intemperie con pannelli assorbenti scuri. L’isolamento impedisce la perdita di calore nel sistema e l’assorbitore cattura la massima radiazione solare.
Collettori a tubi sottovuoto: un array di collettori a tubi sottovuoto è costituito da file di tubi di vetro trasparenti disposti parallelamente l’uno all’altro. Ciascun tubo dell’array ha una piuma rivestita con materiale che assorbe la radiazione solare e un rivestimento metallico esterno che assorbe.
Collettore integrato e serbatoi di accumulo (ICS): un sistema di riscaldamento dell’acqua solare ICS ha una scatola vetrata contenente tubi o serbatoi. Il collettore solare riceve l’acqua fredda, la riscalda e la trasferisce alle unità di riscaldamento dell’acqua.

Vantaggi e svantaggi dell’utilizzo di scaldacqua solari

Gli scaldacqua solari presentano i seguenti vantaggi:

Lavoro tutto l’anno; l’acqua calda è disponibile tutto l’anno.
Avere un costo una tantum; non hanno canone mensile perché non hanno bisogno di energia o carburante
Sono verdi e rispettosi dell’ambiente; garantiscono l’assenza di inquinamento e contribuiscono a ridurre le emissioni di anidride carbonica
Utilizzare efficacemente una fonte di energia rinnovabile; convertono circa l’80 per cento della radiazione solare nell’energia termica necessaria per ottenere acqua calda
Può durare fino a 20 anni
Sono meno spazialmente intensi

E i seguenti svantaggi:

Hanno costi iniziali elevati quando si tratta di attrezzature e installazione
Per il funzionamento è necessaria la luce solare diretta
Non funzionano efficacemente nei giorni nuvolosi, piovosi o nebbiosi
Può corrodersi
Richiedono una manutenzione frequente
Può surriscaldarsi se la dimensione del serbatoio non è adatta al collettore

La scelta di uno scaldabagno solare

È difficile scegliere un sistema solare per l’acqua calda quando ci sono così tante diverse opzioni disponibili sul mercato. Quando scegli tra diversi tipi di scaldacqua solari per uso domestico, tieni a mente i seguenti suggerimenti:

Se non senti la temperatura sotto lo zero, scegli un sistema di riscaldamento solare diretto attivo.
Gli scaldacqua indiretti attivi possono resistere a condizioni meteorologiche avverse e danni, quindi prendine uno se vivi in una zona più fredda.
Se utilizzi più acqua calda durante il giorno che di notte, opta per un sistema passivo, come ICS, che produce acqua calda in batch.
Se hai una piscina e hai bisogno di un sistema per riscaldarla, un sistema a circolazione indiretta attiva con liquido riscaldante è l’opzione migliore per te.
Ottieni un sistema a termosifone solo se hai abbastanza spazio sul tetto perché dovrai installarlo sul tetto.
Infine, scegli uno scaldabagno solare per la tua casa in base all’intensità della luce solare nella tua regione, al fabbisogno di acqua calda della tua casa e al tuo budget.

Conclusione: tipi di scaldacqua solari

Questo ci porta alla conclusione della nostra discussione sui tipi di scaldacqua solari.

Gli scaldacqua solari sono un ottimo modo per ridurre gradualmente le bollette del gas e dell’elettricità di casa.

Ci sono tonnellate di scaldacqua solari sul mercato oggi e può confondere quale sia giusto per te. Più informazioni hai, più sarai sicuro di prendere una decisione più informata.

Ci auguriamo di essere stati in grado di fare luce su tutti i fattori importanti che è necessario conoscere e considerare prima di procedere all’acquisto.