Caratteristiche generali

l principio di funzionamento di un impianto a circolazione forzata differisce da quello a circolazione naturale per il fatto che il fluido, contenuto nel collettore solare, scorre nel circuito chiuso per effetto della spinta fornita da una pompa comandata da una centralina o termostato attivata, a sua volta, da sonde poste sul collettore e nel serbatoio.

Gli elementi costitutivi di un impianto di questo tipo sono: 

• collettore/i solare/i
• serbatoio di accumulo/scambiatori
• termostato differenziale o centralina
• sonde di temperatura
• pompa di circolazione
• vaso di espansione
• scambiatore di calore
• valvole

E’ evidente che in un impianto a circolazione forzata la progettazione non è limitata al calcolo della sola superficie di collettori solari, ma è necessario dimensionare anche tutti i rimanenti componenti dell’impianto.

Applicazioni tipiche

L’applicazione tipica della circolazione forzata è, oltre alla produzione di acqua calda per uso sanitario nei casi in cui la circolazione naturale non è applicabile, il riscaldamento ambiente, il mantenimento in temperatura dell’acqua di piscina, i condomini e il settore industriale.

Criteri di dimensionamento

La progettazione di un impianto a circolazione forzata richiede la suddivisione dell’analisi del problema di dimensionamento attraverso diverse fasi. Così come per la circolazione naturale, preliminarmente è necessario individuare tutte quelle informazioni di base che permettono un dimensionamento accurato dell’impianto ovvero:

• le necessità dell’utente e le condizioni di montaggio
• l’orientamento e l’inclinazione delle superfici disponibili per l’installazione
• le condizioni climatiche del luogo
• la globalità del progetto

La conoscenza di questi dati con l’ausilio eventuale di programmi di simulazione adeguati, permettono di determinare il corretto dimensionamento di un impianto solare. Successivamente è necessario scegliere il tipo di collettore solare da utilizzare ed in base alle caratteristiche del tipo di collettore scelto, è necessario determinare la superficie dei pannelli solari (e di conseguenza il numero) necessaria per soddisfare i dati iniziali del progetto. Solo dopo questa fase preliminare è possibile passare all’individuazione ed alla scelta di tutti i rimanenti componenti dell’impianto quali: 

• la pompa di circolazione in funzione della quota a cui i collettori solari verranno posizionati ed in funzione del numero massimo di collettori raggruppati in serie
• il tipo e la capacità del serbatoio di accumulo
• il tipo e la superficie dello scambiatore di calore
• la centralina elettronica di controllo
• la capacità del vaso di espansione

Circolazione Forzata a svuotamento

Gli impianti in circolazione forzata a svuotamento sono molto simili agli impianti a circolazione forzata tradizionale. Questi impianti permettono però di risolvere alcune delle problematiche proprie degli impianti forzati tradizionali.

Uno dei maggiori problemi della circolazione forzata, se non risolto in fase progettuale, è per esempio la possibilità di surriscaldamento del fluido termovettore.

Infatti, nel caso in cui il calore generato dal sistema solare non fosse utilizzato per un periodo di tempo piuttosto lungo, si ha come conseguenza un surriscaldamento del fluido antigelo. In tutte le condizioni di stagnazione del fluido, lo stesso può raggiungere temperature estremamente alte.

Nel caso in cui si raggiungano temperature tra i 160/170 ° C si ha una trasformazione chimica del fluido antigelo, il quale da elemento tipicamente basico assume caratteristiche acide. La conseguenza fondamentale di ciò è che il fluido cessa definitivamente di avere un comportamento antigelo, mettendo così a rischio il corretto funzionamento dell’impianto nel periodo invernale.

Negli impianti forzati a svuotamento ciò non accade in quanto sono in grado di far defluire, ad impianto fermo, il fluido termovettore dai collettori all’interno di un serbatoio di drenaggio. Generalmente questi impianti vengono commercializzati in KIT, in modo da avere vantaggi simili a quelli della circolazione naturale (progettazione semplificata, unica garanzia su tutti i componenti, etc.).

(fonti: Progetto RES & RUE Dissemination – ACCOMANDITA)