La temperatura di stagnazione è la temperatura massima raggiunta da un collettore solare quando la circolazione si ferma mentre persiste il pieno irraggiamento solare: per un collettore piano di qualità è tipicamente di 160–200 °C, per i tubi sottovuoto fino a 300 °C. Ogni componente del circuito solare deve essere scelto in modo da resistere a ripetuti eventi di stagnazione.
Quando si verifica la stagnazione?
La stagnazione si verifica ogni volta che la pompa non è in grado di asportare il calore dal collettore: un'interruzione di corrente in una giornata estiva, un accumulo completamente carico che attiva lo spegnimento per limite massimo, un periodo di vacanza senza richiesta di acqua calda o un guasto di un componente. Il collettore sale allora di temperatura finché le sue dispersioni termiche non bilanciano la radiazione assorbita: è la temperatura di stagnazione riportata nella scheda tecnica Solar Keymark.
Che cosa provoca la stagnazione nell'impianto
- Fluido termovettore: il glicole propilenico si degrada e si acidifica con ripetute esposizioni a temperature superiori a circa 170 °C; il controllo del fluido ogni 2–3 anni fa parte della manutenzione standard.
- Formazione di vapore: negli impianti pressurizzati il fluido entra in ebollizione; il vaso di espansione deve assorbire il volume spostato, ed è per questo che le regole di dimensionamento del vaso includono il volume di vapore del collettore.
- Guarnizioni e isolamento in prossimità del collettore devono essere di qualità per alte temperature (EPDM, lana minerale).
Gli impianti ben progettati trattano la stagnazione come una normale condizione di funzionamento, non come un guasto: i buoni collettori scaricano rapidamente il vapore (idraulica dell'assorbitore favorevole) e i sistemi drain-back evitano del tutto il problema svuotando il collettore quando la pompa si ferma.
Regole di progetto che rendono la stagnazione innocua
- Dimensionare il vaso di espansione per l'espansione totale del fluido più il contenuto del collettore sotto forma di vapore.
- Montare la valvola di non ritorno e il collegamento del vaso in modo che il vapore non possa raggiungere direttamente la membrana.
- Utilizzare un fluido idoneo alle alte temperature e controllare periodicamente il pH e la protezione antigelo.
- Negli impianti drain-back, mantenere la pendenza richiesta delle tubazioni in modo che il collettore si svuoti in modo affidabile.
- Rispettare la pressione massima di esercizio del collettore indicata nella documentazione per la condizione di stagnazione.
Domande frequenti
La stagnazione è pericolosa?
Non in un impianto progettato correttamente. I componenti vengono scelti in base alla temperatura di stagnazione documentata e il vaso di espansione assorbe il volume di vapore. Il pericolo sorge solo quando gli impianti sono realizzati con vasi sottodimensionati o componenti per basse temperature.
I collettori PVT raggiungono le stesse temperature di stagnazione?
No: il PVT non vetrato raggiunge in stagnazione temperature molto più basse (in genere inferiori a 80 °C) perché il laminato fotovoltaico limita la temperatura dell'assorbitore, uno dei motivi per cui il PVT si abbina in modo così sicuro ai circuiti sorgente delle pompe di calore.