Il collettore solare ad aria calda

Come scaldare la propria casa in maniera semplice, efficiente e risparmiosa

PeR Parco delle Energia Rinnovabili dell’Umbria - 08/01/2012

Come l’uomo ha bisogno di cibo per vivere, così la nostra casa si nutre di energia per funzionare ed essere confortevole per l’uomo. C’è però un fatto interessante e forse ovvio, ma spesso sottovalutato. Come il cibo “cotto” o “trasformato” è meno nutriente di quello crudo, così anche l’energia, in questo caso quella solare, più viene trasformata meno è efficiente, ovvero vi sono delle perdite di energia. Per ovviare questo fenomeno è possibile utilizzare un collettore solare termico molto poco conosciuto e ritenuto desueto: il collettore ad aria calda.

Il sole scalda l’aria
Questo collettore sfrutta lo stesso principio e alcuni elementi costruttivi del suo parente stretto, il collettore solare termico ad acqua, ma con la sostanziale differenza di sfruttare esclusivamente l’effetto serra, scaldando l’aria che verrà immessa direttamente all’interno dell’abitazione. Questa peculiarità evita, come nel sistema ad acqua, la perdita di efficienza:
Pannello ad aria = il SOLE scalda l’ARIA che entra diretta in CASA
Pannello ad acqua = il SOLE scalda il LIQUIDO e il LIQUIDO scalda l’ARIA della CASA
La grande efficienza rende il collettore ad aria estremamente interessante per l’integrazione del riscaldamento, ma la sua diffusione è ancora limitata. Ciò è forse imputabile al fatto che questo tipo di tecnologia non è oggetto di forme di incentivazione specifiche e forse, un pò maliziosamente, anche alla grande facilità d’istallazione che non necessita della figura di un tecnico specializzato per il quale possa diventare una redditiva fonte di guadagno.

Semplicità ed efficienza
Il sistema, come accennato, è tanto semplice quanto efficiente. I pannelli sono costituiti da una superficie vetrata esterna (meglio se micro prismatica) e da una interna scura assorbente, o trattata selettivamente, in grado di massimizzare l’assorbimento della radiazione solare. Il sistema assorbe calore dal sole e lo cede al fluido termovettore, in questo caso aria anziché acqua, che circola nell’intercapedine tra vetro e assorbitore. Il flusso d’aria può anche passare in una serie di “trappole” che lo rallentano consentendo un maggiore assorbimento di calore.
A questo punto l’aria è pronta per essere immessa nell’ambiente da riscaldare attraverso un semplice foro nella parete. Questi pannelli vanno comunque sempre orientati verso Sud con un’inclinazione che può variare, alle latitudini italiane, dai 55 fino ai 90 gradi (per aver maggiore rendimento in inverno quando il sole è basso sull’orizzonte).
L’apporto effettivo di questi sistemi è ovviamente suscettibile di grandi variazioni in funzione del grado di isolamento dell’edificio da riscaldare. Approssimando, potremmo indicare come plausibile un’integrazione del 30% circa di riscaldamento su 35 mq di abitazione con 2 mq di collettore ad aria. L’apporto è comunque significativo da ottobre ad aprile, dando il meglio di se nelle stagioni intermedie, in cui si potrebbero ottenere anche apporti del 100% di energia solare.

Come si utilizza
Questi sistemi hanno di norma una piccola ventola che ne forza e controlla l’immissione, la quale può essere attivata o manualmente, o da un piccolo modulo fotovoltaico, o da una centralina elettronica differenziale che ne gestisce il funzionamento. Un ulteriore incremento di efficienza può essere ottenuto utilizzando come ingresso l’aria calda prelevata direttamente dai locali invece di quella fredda proveniente dall’esterno. Alcuni collettori sono muniti di una valvola di scarico condensa che permette al collettore di funzionare anche come deumidificatore d’ambiente – sempre molto nelle località marine.

Vantaggi e svantaggi
Riassumendo, possiamo affermare che il collettore ad aria ha un efficienza altissima, tra l’85% ed il 90% e una grande semplicità di montaggio. Ha però il limite di non poter accumulare calore (possibile ma complesso) e il fatto che non si utilizza in estate e che non produce acqua calda sanitaria. È però molto veloce nel riscaldamento e bastano pochi minuti di sole invernale affiche il sistema cominci a pompare calore in casa. Paragonato ad una serra climatica ha un costo di circa 5 volte inferiore a parità di calorie prodotte e consente di evitare totalmente il rischio di surriscaldamento (che nel caso di serre mal progettate costituisce un serio problema nei nostri climi mediterranei). I collettori ad aria in commercio non sono molti, ma in media il costo è analogo a quelli ad acqua (il costo varia dai 350 ai 700 euro a mq), pur avendo costi di installazione quasi nulli.
In alternativa ai sistemi reperibili in commercio è possibile sbizzarrirsi nell’autocostruzione.
Al PeR, il Parco dell’Energia Rinnovabile dell’Umbria (www.per.umbria.it ), insegniamo e stimoliamo l’autocostruzione con bottiglie di plastica, scatole di metallo, canne fumarie e, con rendimenti straordinari, lattine di alluminio. Attraverso il riciclo dei materiale e l’autocostruzione, stimoliamo la creatività, la fantasia e la riduzione dell’esigenza del denaro – principi fondamentali della filosofia del Parco.

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