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Acqua calda solare: cosa devi sapere

Usi l’acqua calda a casa ogni giorno quando fai la doccia, fai il bucato o lavi i piatti. I sistemi di riscaldamento solare dell’acqua utilizzano l’energia del sole per riscaldare l’acqua della tua casa. 

L’acqua calda solare  (nota anche come riscaldamento solare dell’acqua ) è un’alternativa ai sistemi di riscaldamento dell’acqua convenzionali, inclusi scaldacqua a serpentina senza serbatoio, scaldacqua a gas, scaldacqua elettrici o scaldacqua a pompa di calore (che utilizzano tutti gas, olio o Abbiamo usato  l’energia solare  per riscaldare l’acqua per secoli, ma solo negli anni ’80 le società di acqua calda solare iniziarono a decollare negli Stati Uniti, rendendo l’acqua calda solare un’opzione praticabile per i proprietari di immobili

Con un sistema solare di acqua calda, è possibile utilizzare l’energia del sole per risparmiare denaro riducendo la dipendenza dalle fonti energetiche convenzionali come petrolio, elettricità e gas. L’acqua calda solare riduce le emissioni di gas serra nell’atmosfera e ti aiuta anche a risparmiare denaro a lungo termine riducendo le bollette del gas e dell’elettricità.

Come funziona un sistema di riscaldamento solare dell’acqua: le basi

I sistemi di acqua calda solare catturano l’energia termica dal sole e la utilizzano per riscaldare l’acqua per la tua casa. Questi sistemi sono costituiti da alcuni componenti principali: collettori, un serbatoio di accumulo, uno scambiatore di calore, un sistema di controllo e un riscaldatore di riserva.

Collezionisti

I pannelli in un sistema solare termico sono noti come “collettori” e sono generalmente installati su un tetto. 

Questi collettori sono diversi dai pannelli solari fotovoltaici che probabilmente conosci, perché invece di generare elettricità, generano calore. Il sole (o “radiazione solare”) passa attraverso la copertura in vetro di un collettore e colpisce un componente chiamato piastra assorbente, che ha un rivestimento progettato per catturare l’energia solare e convertirla in calore. Questo calore generato viene trasferito ad un “fluido di trasferimento” (antigelo o acqua potabile) contenuto in piccoli tubi nella piastra.

I collezionisti sono disponibili in diverse dimensioni. Le dimensioni e il numero di collettori che installerai dipendono dalla quantità di sole che riceve il tuo tetto e dalla quantità di acqua calda che usi nella tua casa. Inoltre sono realizzati in due stili: piatto piano e tubo evacuato. I collettori a piastra piatta sono generalmente meno costosi, ma possono catturare meno luce solare e sono meno efficienti in condizioni più fredde. I collettori a tubi sottovuoto occupano meno spazio sul tetto, ma sono più pesanti e fragili.

Scambiatore di calore e serbatoio di accumulo 

Una volta che il fluido di trasferimento nei collettori si riscalda, si sposta in una serie di tubi noti come “scambiatore di calore”, che si trova all’interno del serbatoio di accumulo per l’acqua calda. Quando questi tubi vengono riempiti con fluido di trasferimento riscaldato, il calore viene trasferito dai tubi all’acqua, producendo acqua calda pronta per essere utilizzata nella vostra casa.

Sistema di controllo

La maggior parte dei sistemi di acqua calda solare ha un sistema di controllo che garantisce che l’acqua nel serbatoio di accumulo non diventi troppo calda. I sistemi di controllo possono anche impedire il ciclo dell’acqua fredda attraverso il sistema quando fuori fa estremamente freddo e il fluido di trasferimento non viene riscaldato a sufficienza.

Riscaldatore di riserva

Infine, ogni sistema solare per l’acqua calda è dotato di un sistema di backup. Nei giorni in cui è troppo nuvoloso per generare abbastanza acqua riscaldata dall’energia solare, il riscaldatore di riserva entrerà in funzione e genererà acqua calda per la tua casa con gas o elettricità. I riscaldatori di riserva rappresenteranno circa il 20 percento del consumo di acqua calda durante tutto l’anno.

Tipi di sistemi di acqua calda solare: diretti vs indiretti e attivi vs passivi

Ogni sistema solare per l’acqua calda è composto dalle stesse parti di base, ma ci sono alcune differenze nella progettazione del sistema. Devi scegliere tra un sistema diretto o indiretto, che influisce sul modo in cui il fluido viene riscaldato nei collettori. Devi anche decidere se desideri un sistema di acqua calda solare attivo o passivo, che influisce sul modo in cui il fluido si muove attraverso il tuo sistema.

Acqua calda solare diretta vs. indiretta

La principale differenza tra l’acqua calda solare diretta e indiretta è il tipo di fluido utilizzato per raccogliere il calore nell’impianto. In un sistema indiretto, l’energia solare viene raccolta e trattenuta in uno speciale fluido antigelo. L’antigelo viene fatto circolare nel serbatoio dell’acqua calda, che riscalda l’acqua per l’uso in casa. In confronto, in una configurazione diretta, l’acqua riceve calore direttamente dal sole, anziché essere raccolta prima in un fluido di trasferimento. 

La maggior parte delle installazioni di acqua calda solare negli Stati Uniti utilizza sistemi di acqua calda solare indiretta. I sistemi indiretti sono più resistenti alle basse temperature e sono migliori nel trattenere l’energia termica durante i mesi invernali più freddi. Tuttavia, i sistemi indiretti sono anche più costosi dei sistemi diretti. 

I sistemi di acqua calda solare diretta possono funzionare per alcuni proprietari di case nelle parti più meridionali del paese, ma la maggior parte dei residenti negli Stati Uniti vorrà installare un sistema indiretto per evitare perdite di efficienza durante le parti più fredde dell’anno.

Acqua calda solare attiva vs. passiva

Nell’impianto di acqua calda solare, il fluido antigelo o l’acqua viene spostato in tutto il sistema con una pompa di controllo o per gravità. Le pompe del controller sono utilizzate solo in installazioni solari attive di acqua calda. I sistemi passivi si basano sulla gravità per spostare fluidi e acqua.

Sebbene i sistemi passivi siano meno complicati da installare, sono anche molto meno efficienti dei sistemi attivi. Inoltre, alcuni sistemi passivi devono avere il serbatoio di stoccaggio installato più in alto rispetto ai collettori per funzionare, il che può mettere a dura prova il tetto. La maggior parte dei sistemi di acqua calda solare negli Stati Uniti sono attivi, il che significa che hanno un controller che pompa acqua o fluido antigelo attraverso il sistema.

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