Problemi, errori e manutenzioni del solare termico un argomento a quanto pare molto sentito.
Il solare termico è una ottima soluzione per risparmiare energia con una fonte rinnovabile veramente pulita come il sole.
Ma non sempre gli impianti solari termici hanno fatto parlare bene di se. Questo non perché non sono validi, ma perché per varie ragioni non stanno funzionando al massimo delle loro capacità.
In questo articolo vediamo quali problemi e errori del solare termico maggiormente capita di incontrare e quali manutenzioni vanno fatte.
Indice
Errori nella progettazione di un impianto solare termico
In fase progettuale di un impianto solare termico bisogna essere esperti per non commettere una serie di errori.
Il primo errore di progettazione è sicuramente il dimensionamento errato degli accumuli in rapporto ai collettori solari. Esiste un rapporto tra il numero di collettori solari e la dimensione del boiler o puffer. Per valutarne la dimensione va tenuto conto anche dell’utilizzo che si vuole fare dell’acqua calda prodotta dall’impianto solare. Se si sovradimensionano i collettori solari avremo un impianto costoso e poco efficiente. Se si sottodimensionano i collettori solari dovremo integrare l’energia con una caldaia o resistenza elettrica.
Il secondo errore di progettazione è uno schema di impianto non corretto per il buon funzionamento del solare termico. Per esempio il collegamento idraulico dei collettori solari tra di loro o nel collegamento al boiler o puffer.
Vediamo un esempio del collegamento di 6 collettori solari:
Qui sopra un collegamento errato di 6 collettori solari.
Qui sopra il collegamento corretto di 6 collettori solari.
Il terzo errore di progettazione è il posizionamento delle sonde di temperatura. Per esempio, se le sonde di temperatura non si trovano all’uscita dei collettori solari ma all’entrata, la lettura della temperatura non sarà corretta.
Qui sopra il posizionamento della sonda di temperatura con 2, 3 o 4 collettori solari.
Qui sopra il posizionamento della sonda di temperatura con 2 sotto campi da 3 collettori solari in serie con ritorno diverso.
Quanti collettori solari si possono collegare in serie?
Per sapere quanti collettori solari si possono collegare in serie bisogna:
- Sapere se si imposta l’impianto High-flow (0,66 l/(m2·min) o Low-flow (0,25 ∼ 0,35 l/(m2·min)
- Verificare le indicazioni del produttore del collettore solare
Se non si rispettano il numero massimo di collettori da collegare in serie il rendimento dell’impianto solare sarà basso.
Materiali non idonei alla realizzazione di un impianto solare termico e quelli idonei
Ci sono dei materiali non idonei alla realizzazione di un impianto solare termico. I collettori solari, specialmente in fase di stagnazione, raggiungono i 200C°. Guarnizioni e tubazioni devono essere specifiche per impianti solari termici.
Il tubo multistrato non sopporta le alte temperature del solare termico, non è adatto come tubazione solare.
I raccordi zincati reagiscono con il rame presente nel solare termico e quindi non sono adatti.
La tubazione per il solare termico ottimale è di rame.
Una valida alternativa al rame per il solare termico, è il tubo flessibile in acciaio inossidabile già coibentato e con il cavo della sonda temperatura inserito.
N.B. in tratti lunghi orizzontali può dare problemi alla disareazione dell'impianto solare.
Tubazioni esterne del solare termico non adeguate
Le tubazione degli impianti solari termici vanno coibentate. Spesso per coibentare le tubazioni del solare termico vengono utilizzati isolanti tradizionali non resistenti ai raggi ultra violetti UV. Questo causa un rapido degrado della coibentazione, causando perdite di efficienza all’impianto solare termico.
Vanno usate coibentazioni resistenti ai raggi UV.
Nel caso che la zona è soggetta a uccelli che staccano pezzi della coibentazione, è opportuno proteggerle con dei copri tubo in acciaio inossidabile o alluminio le tubazioni.
Distanza raccomandata tra le file di collettori solari
Nel caso di installazione dei collettori solari su un tetto piano o a terra, c’è da rispettare una certa distanza per evitare l’ombreggiamento:
Formula per determinare la distanza tra le file di collettori solari termici:
Distanza= altezza collettore m x 2,2 ∼ 2,8
Sradicamento dei collettori solari per vento: occhio alla statica
A volte i collettori solari vengono posizionati su tetti piani e per evitare di forare l’impermeabilizzazione si zavorrano.
Ma spesso queste zavorre sono troppo leggere i collettori solari vengono sradicati dal vento:
Esiste una formula per calcolare la zavorra necessaria a garantire la staticità dei collettori solari.
Attenzione: più è alto l’edificio, più l’azione del vento è aggravata.
Peso minimo zavorra:
– altezza edificio < 8 m 75 kg/m²
– altezza edificio 8 <> 20 m 130 kg/m²
Attenzione! Anche sui tetti a falda vanno usati degli accorgimenti per evitare danni causati dal vento. I collettori solari vanno tenuti distanti dai bordi del tetto:
E = area degli angoli
a = lato minore della pianta del tetto
b = lato lungo della pianta del tetto
Tetti spioventi con pendenza da 8° a 35°:
Rilevamento delle zone perimetrali e d‘angolo
R (zona perimetrale) = a/8 (min. 1 m!)
Stagnazione dell'impianto solare termico
A quanto pare la stagnazione dell’impianto solare sembra debba essere elencato tra i problemi, errori e manutenzioni del solare termico, ma non è così.
Per stagnazione del solare termico si intende la creazione di vapore (200C°) nella parte alta dell’impianto quando il boiler o puffer ha raggiunto la temperatura massima e la circolazione si interrompe. La circolazione riprende solo quando il collettore ha raggiunto una temperatura inferiore al bollitore o puffer. Ciò avviene solitamente dopo il trascorrere della notte.
La stagnazione è uno stato normale per l’impianto e non bisogna ricorrere a rimedi come la copertura dei collettori. Un buon impianto, mantenuto bene e con collettori, guarnizioni e vasi di espansione idonei non ha problemi con la stagnazione.
E’ ovvio che il dimensionamento di tutte le parti dell’impianto vanno progettate da un esperto in energie rinnovabili, altrimenti le stagnazioni saranno troppo frequenti.
C’è da dire che le stagnazioni deteriorano la qualità del glicole, ma con la manutenzione (solitamente ogni 2 anni) vengono controllate le caratteristiche dell’antigelo.
Errori nel riempimento del circuito solare termico e come riempirlo correttamente
L’impianto solare termico, dopo l’installazione, richiede il riempimento del circuito idraulico solare con una miscela glicolata. Questo serve a proteggere i collettori solari dal ghiaccio. Se si forma ghiaccio nei collettori solari, le tubazioni si gonfiano e creano delle crepe e il collettore è da buttare!
Per riempire correttamente un impianto solare termico bisogna mescolare il glicole ad acqua idonea prima di pomparlo nel circuito.
A sinistra si vede come posizionare la pompa di riempimento e regolare le chiusure nel circuito dell’impianto solare termico.
A destra come impostare l’impianto solare termico per il corretto funzionamento.
Valvole di sfiato nell'impianto solare termico
Bisogna sempre inserire nell’impianto solare termico delle valvole per togliere l’aria dall’impianto solare termico.
Va sempre installato un rubinetto sotto alla valvola di sfogo e tenuto chiuso durante il funzionamento dell’impianto solare termico.
La pompa di riempimento è sempre necessaria per un corretto svuotamento dell’aria dall’impianto solare.
Vasi d'espansione nell'impianto solare termico
E’ fondamentale prevedere uno o più vasi d’espansione nel circuito dell’impianto solare termico.
Questi vasi d’espansione devono essere del tipo solare termico, solitamente bianchi.
Pressione del circuito del solare termico
Come regolare la pressione del circuito solare:
La formula per calcolare la pressione di un circuito solare è:
Differenza di altezza H in metri + 0,3 bar =
bar pressione impianto con fluido solare a 20C°
La formula per calcolare la portata della pompa in un circuito solare termico è:
Superficie collettore solare m² x 0,5l∼0,8l/m²min =
Portata della pompa del solare termico
Manutenzione dell'impianto solare termico
Ogni due anni va fatta la manutenzione agli impianti solari termici con glicole.
Cosa controllare dell’impianto solare ogni 2 anni:
In fase dei controlli all’impianto solare termico che vengono effettuati ogni 2 anni, vanno fatte queste operazioni:
- Verifica con la cartina tornasole dell’acidità dell’acqua glicolata
- Test della resistenza a -21C° del liquido glicolato
- Verifica dello stato dell’anodo di magensio (se presente un boiler)
