Scaldabagno solare

Lo scaldacqua solare è la conversione della luce solare in calore per il riscaldamento dell'acqua mediante un collettore solare termico. È disponibile una varietà di configurazioni a costi variabili per fornire soluzioni in climi e latitudini diversi. Gli scaldacqua solari sono ampiamente utilizzati per applicazioni residenziali e per alcune applicazioni industriali.

L'installazione di uno scaldacqua solare è un metodo molto diffuso tra i proprietari di casa per ridurre la bolletta elettrica. Questi sistemi utilizzano l'energia rinnovabile per ridurre il fabbisogno di energia di rete, fornendo al contempo elevati volumi di acqua calda.

Che cos'è uno scaldacqua solare?

A differenza degli scaldacqua tradizionali, gli scaldacqua solari non utilizzano l'energia della rete per riscaldare l'acqua. Al contrario, questi apparecchi ad alta efficienza utilizzano collettori solari dedicati sul tetto dell'abitazione per attingere energia dal sole. L'energia solare raccolta viene poi utilizzata per riscaldare l'acqua di casa.

Gli scaldacqua solari sono stati estremamente popolari in passato perché riducono la bolletta elettrica e consentono di riscaldare l'acqua con energia pulita. I collettori solari riscaldano direttamente l'acqua e non forniscono altra energia solare alla casa.

Più di recente, si è optato per gli scaldacqua a pompa di calore elettrica, abbinati a sistemi di pannelli solari domestici. Le pompe di calore elettriche utilizzano l'energia di rete per riscaldare l'acqua, tuttavia, se abbinate a un sistema solare domestico, sono in grado di funzionare ancora con l'elettricità solare.

Se non siete in grado di installare un sistema solare domestico completo, o se avete una casa non collegata alla rete, uno scaldacqua solare indipendente può essere un'ottima opzione.

Come funzionano gli scaldacqua solari?

I sistemi solari di riscaldamento dell'acqua possono produrre una quantità di acqua calda sufficiente a soddisfare la maggior parte del fabbisogno giornaliero di acqua calda sanitaria.

Esistono due tipi principali di scaldacqua solari per uso residenziale e commerciale:

• Scaldacqua solari attivi
• Scaldacqua solari passivi

Ognuna di queste funziona in modo diverso e consiste in apparecchiature diverse.

Scaldacqua solari attivi

Gli scaldacqua solari attivi utilizzano una pompa per far circolare l'acqua calda dai collettori solari, o assorbitori, fino all'abitazione. Di solito vengono installati in aree con climi più freddi, in quanto l'acqua viene immagazzinata in un serbatoio che può essere tenuto in casa per evitare il congelamento.

Esistono due tipi diversi di scaldacqua solari attivi:

• Sistemi attivi diretti, in cui l'acqua viene riscaldata direttamente nei collettori e poi inviata ai rubinetti e ai soffioni della doccia. I collettori solari sono solitamente tubi di metallo o di vetro.
• Sistemi indiretti attivi, in cui un fluido di trasferimento del calore, come il glicole propilenico, viene riscaldato all'interno dei collettori solari e poi trasferisce il calore all'acqua di alimentazione con uno scambiatore di calore in un sistema a ciclo chiuso. Si verifica una certa perdita di calore mentre il fluido di trasferimento circola nel sistema.

Scaldacqua solari passivi

Gli scaldacqua solari passivi non utilizzano pompe di circolazione per spostare l'acqua calda. Si affidano invece alla convezione come sistema di circolazione, dove l'acqua più calda sale in superficie e l'acqua fredda affonda, per far circolare l'acqua.

I sistemi solari passivi sono di solito più economici di quelli attivi, in quanto non richiedono attrezzature speciali per pompare l'acqua.

Esistono due tipi principali di scaldacqua solari passivi:

• Gli scaldacqua solari a collettore integrale sono grandi serbatoi di stoccaggio dell'acqua nera integrati in una scatola isolata con una parte superiore che lascia passare la luce del sole. La luce solare riscalda l'acqua direttamente nei serbatoi neri, che poi fluisce nell'impianto idraulico quando si ha bisogno di acqua calda.
• I sistemi passivi a termosifone utilizzano collettori metallici a piastra piatta per riscaldare piccoli lotti di acqua sul tetto. Quando si aprono le valvole dell'acqua calda, l'acqua calda nella parte superiore del collettore scende dal tetto ai rubinetti. Di solito sono progettati per contenere 40 galloni d'acqua.

Molti sistemi passivi includono un riscaldatore senza serbatoio come fonte di energia di riserva, che può essere a gas o elettrico.

Serbatoi di accumulo e collettori solari

La maggior parte degli scaldacqua solari richiede un serbatoio di accumulo ben isolato. Gli accumulatori solari hanno un'uscita e un ingresso aggiuntivi collegati al collettore. Nei sistemi a due serbatoi, lo scaldacqua solare preriscalda l'acqua prima che entri nello scaldacqua tradizionale. Nei sistemi a un serbatoio, il riscaldatore di riserva è combinato con l'accumulo solare in un unico serbatoio.

Per le applicazioni residenziali si utilizzano tre tipi di collettori solari:

Collettore piatto

I collettori piani vetrati sono scatole isolate e protette dalle intemperie che contengono una piastra assorbente scura sotto una o più coperture in vetro o plastica (polimero). I collettori piani non vetrati - tipicamente utilizzati per il riscaldamento delle piscine solari - hanno una piastra assorbente scura, in metallo o polimero, senza copertura o involucro.

Sistemi integrali collettore-stoccaggio

Conosciuti anche come sistemi ICS o batch, sono caratterizzati da uno o più serbatoi o tubi neri in una scatola isolata e vetrata. L'acqua fredda passa prima attraverso il collettore solare, che la preriscalda. L'acqua passa poi allo scaldacqua convenzionale di riserva, fornendo una fonte affidabile di acqua calda. Questi impianti devono essere installati solo in climi miti e freddi, perché le tubature esterne potrebbero congelare in caso di freddo intenso.

Collettori solari a tubi evacuati

Sono caratterizzati da file parallele di tubi di vetro trasparenti. Ogni tubo contiene un tubo esterno in vetro e un tubo assorbitore in metallo collegato a un'aletta. Il rivestimento dell'aletta assorbe l'energia solare ma inibisce la perdita di calore per irraggiamento. Questi collettori sono utilizzati più frequentemente nelle applicazioni commerciali statunitensi.

I sistemi solari di riscaldamento dell'acqua richiedono quasi sempre un sistema di backup per le giornate nuvolose e i periodi di maggiore richiesta. Gli scaldacqua ad accumulo convenzionali di solito forniscono un sistema di backup e possono già far parte del pacchetto del sistema solare. Un sistema di backup può anche far parte del collettore solare, come ad esempio i serbatoi sul tetto dei sistemi a termosifone. Poiché un sistema di accumulo con collettore integrale immagazzina già l'acqua calda oltre a raccogliere il calore solare, può essere abbinato a uno scaldacqua tankless o a richiesta per il backup.

Guida all'acquisto

Quando si sceglie un sistema di riscaldamento solare dell'acqua per la propria casa, ci sono diversi aspetti da considerare.

Capacità del sistema

Il sistema scelto deve soddisfare le vostre esigenze. Ad esempio, se avete un fabbisogno regolare di 500 galloni d'acqua al giorno, assicuratevi che il sistema scelto sia in grado di soddisfare queste e altre esigenze.

Facilità d'uso

Quando scegliete un sistema, verificate che sia facile da configurare, utilizzare e mantenere. Questo vi aiuterà a evitare problemi dopo l'acquisto.

Durata

Poiché i riscaldatori a energia solare vengono installati all'esterno, devono essere resistenti e realizzati con materiali di qualità. Scegliete quindi un prodotto che vi offra il miglior rapporto qualità-prezzo e che sia in grado di resistere ai capricci della natura.