Per riscaldare l’acqua utilizziamo le fonti energetiche presenti in natura, che possono essere: la radiazione solare, il calore del vento, il calore della pioggia, ecc. Per fare questo sfruttiamo le leggi della termodinamica, formulate alla fine del XVIII secolo dal fisico francese Sadi Carnot.

Nel caso dei pannelli solari termodinamici, i concetti termodinamici si applicano utilizzando un gas refrigerante che vaporizza a -26°C, così facendo il calore captato dai pannelli viene trasportato fino all’acqua che deve essere scaldata. In questo modo, anche se non disponiamo direttamente della radiazione solare, siamo in grado di captare il calore del vento e della pioggia, grazie al fatto che il gas refrigerante all’interno dei pannelli si trova a una temperatura di -10°C. In questo modo tutto il calore presente attorno ai Pannelli Solari Termodinamici viene captato e sfruttato per produrre acqua calda.

Attraverso un blocco termodinamico il gas, che si è riscaldato all’interno del pannello, arriva alla temperatura di 110°C e successivamente per mezzo di uno scambiatore di calore innalza la temperatura dell’acquafino a 50°C. Il sistema ci garantisce così di poter scaldare l’acqua tutto l’anno, anche in inverno con temperature prossime a 0°C.

Termodinamica

I diversi elementi utilizzati nell’installazione dei sistemi proposti dai nostri partners per captare il calore sono raccordati da tubazioni in rame sono i seguenti:

• Placche solari (captatori di calore).
• Compressore.
• Condensatore (scambiatore).
• Valvola di espansione.

Processo di funzionamento:
Il fluido refrigerante esce da una valvola di espansione allo stato liquido e circola nei pannelli solari dove si riscalda grazie al calore assorbito dalla radiazione solare, dalla pioggia, dal vento e dal calore dell’ambiente circostante.

All’interno dei pannelli il refrigerante, una volta riscaldato, passa allo stato gassoso, a questo punto il compressore aspira il gas e lo comprime, determinando così un innalzamento della temperatura del fluido fino a 110/120°C.

Refrigerante

Un refrigerante è una sostanza con un basso punto di ebollizione capace d’assorbire una grande quantità di calore e produrre uno cambio di stato: da liquido a gassoso e viceversa.

Esistono molte tipologie di liquidi e gas refrigeranti, il più comune liquido naturale è l’acqua, ma può essere utilizzata solo per refrigerare sistemi dove le temperature oscillano tra 0ºC e 100ºC.

Un gas naturale piuttosto conosciuto nella refrigerazione industriale è l’ammoniaca, molto efficiente come refrigerante, ma tossico e corrosivo.
I nostri sistemi termodinamici usano i gas chiamati Klea, tra questi: 134 A, 407 A, 407 B, 407 C e 410.

Di seguito alcune importanti caratteristiche dei gas refrigeranti utilizzati:

• Non vanno in combustione.
• Non sono corrosivi.
• Non sono tossici.
• Sono chimicamente stabili anche a elevate temperature e pressioni.
• Hanno un ridotto impatto ambientale.
• Sono compatibili con gli oli presenti nel compressore.
• Hanno un elevato calore d’evaporazione.
• Sono privi di cloro e non rappresentano un pericolo per lo strato di ozono