I collettori parte di un impianto solare termico

Gli elementi di captazione solare sono la parte principale di un impianto solare termico, ad essi infatti è demandato il compito di assorbire la maggior quantità possibile della radiazione solare, sia diretta che diffusa, da trasferire al fluido termovettore e quindi nell’impianto, cercando di minimizzare le perdite energetiche cosiddette ottiche (dovute alla riflessione della luce da parte dei componenti del collettore stesso) mediante trattamenti anitriflesso, e le perdite termiche (dovute alla differenza di temperatura tra il collettore e l’ambiente esterno) mediante coibentazione; la tipologia costruttiva di tali elementi si differenzia per l’utilizzo a cui sono destinati e per la dimensione dell’impianto:
 

• pannelli a fluido liquido senza protezione (collettori scoperti): costituiti da un assorbitore realizzato in materiale plastico nel quale l'acqua all'interno dei condotti del pannello viene riscaldata direttamente dai raggi solari ed inviata ad un serbatoio di accumulo o, più semplicemente, immediatamente all’utenza. Data la mancanza di copertura non sono in grado di superare i 40/45°C di temperatura di esercizio, hanno il vantaggio del basso costo, tuttavia la loro applicazione è assai limitata e sono inoltre soggetti a deterioramento;

 

• pannelli a fluido liquido con protezione (collettori coperti): costituiti da
  • un assorbitore metallico (in rame, alluminio o acciaio) che incorpora anche i tubi di passaggio del fluido vettore;
  • una lastra in vetro o in plastica con buona trasparenza alle radiazioni emesse dal sole ed elevata opacità a quelle emesse dall’assorbitore;
  • un pannello di materiale isolante, posto sotto l’assorbitore;
  • un involucro di contenimento per proteggere i componenti di cui sopra e limitare le dispersioni termiche del pannello solare termico.

 
Questi pannelli possono produrre acqua calda fino a 90/95°C, tuttavia la loro resa media è tra i 65/70°C. Sono tra le tipologie maggiormente impiegate negli impianti civili, di piccole e medie dimensioni, esistono sia prefabbricati con serbatoio di accumulo incorporato sia per utilizzo custom built;
 

• pannelli a fluido liquido con tubi sottovuoto (collettori a tubi evacuati): costituiti da una serie di tubi in vetro sottovuoto all’interno dei quali sono posti assorbitori a strisce. Questa tecnica costruttiva consente di limitare le dispersioni termiche dei pannelli ed assicurare, pertanto, rendimenti più elevati. I collettori solari sottovuoto possono produrre acqua calda fino a temperature di 115/120°C, pertanto possono essere utilizzati in impianti assemblati su specifica anche di grandi dimensioni sia in ambito civile che in ambito produttivo, nonché per produrre acqua refrigerata con l’aiuto di appositi gruppi frigoriferi.

 

• pannelli ad aria del tipo a cassetta: costituiti da un contenitore scatolare con superficie superiore trasparente (in vetro o in plastica) e con isolamento termico sia sul fondo che sulle pareti laterali; l’assorbitore è una lastra metallica (in acciaio o in rame) attorno al quale scorre libero un flusso d’aria che in questa tipologia costituisce il vettore energetico. Tali pannelli non hanno una resa elevata in quanto l’aria è un vettore poco idoneo a scambiare e a trasportare calore, i loro principali vantaggi sono il costo contenuto, vista anche l’assenza di scambiatori e la mancanza di pericolo di congelamento o surriscaldamento.