Riscaldamento con captatori solari
I captatori solari sono parti usate nei sistemi solari e possono essere:
- collettori o pannelli solari piani, producono calore a bassa temperatura, possono avere una copertura trasparente, quelle scure vengono denominate assorbitori; i pannelli solari con tubi sotto vuoto sono migliori delle lastre assorbenti piane; i collettori possono essere ad acqua e ad aria;
- collettori a specchi cilindro-parabolici che danno una media temperatura, possono essere fissi o ruotanti;
- eliostati o centrali eliosolari producono calore ad alta temperatura, sono in grado di muovere una turbina a vapore coassiale con un generatore elettrico e distribuisce energia nell’impianto. Essi sono regolati da un sistema computerizzato che segue sempre il “moto apparente del sole”.
Il collettore solare piano ha il compito di catturare l’energia solare, di trasformarla in calore e di dargli una temperatura al livello adatto; esso funziona come una “trappola di calore” ed è il tipo più usato.
Il collettore è formato da:
- la “lastra trasparente” di vetro o materiale plastico idoneo, essa fa transitare le radiazioni solari, alcuni raggi però vengono riflessi mentre la parte che resta viene trasformata in calore;
- la “piastra captante” cioè l’assorbitore che deve essere un buon conduttore (rame, alluminio, ferro); i raggi colpiscono la piastra che si scalda e rimanda la radiazione, essa è opaca e i raggi infrarossi restano chiusi dentro il pannello producendo l’”effetto serra” che è utile per il suo funzionamento ma dannoso per l’ambiente.
- nell’assorbitore ci sono i canali dove circola l’acqua, dove il fluido porta il calore dal pannello al serbatoio di accumulo;
- l' isolante termico situato sotto e ai lati dell’assorbitore cerca di limitare le perdite per conduzione del calore del sole;
- il “contenitore” che comprende tutte le parti descritte e sopra è coperto da una lastra trasparente.
Esite un limite all'energia solare captabile (cioè la quantità di energia del sole catturata da un collettore solare ) per i seguenti motivi:
- l’energia del sole è limitata solo a poche ore del giorno;
- nell’arco dell’anno le ore di pieno sole sono ridotte;
- il collettore solare spesso non è perpendicolare ai raggi del sole.