Solare

Sistema a circolazione naturale (termosifone)

Definizione

Un sistema a circolazione naturale (termosifone) è uno scaldacqua solare che fa circolare l'acqua solo per convezione naturale: l'acqua riscaldata nel collettore sale in un accumulo posto sopra di esso, mentre l'acqua più fredda dell'accumulo ridiscende, senza pompa, senza centralina e senza elettricità. È la configurazione di riscaldamento solare dell'acqua più semplice e diffusa nei climi soleggiati.

Scaldacqua solare a circolazione naturale: l'accumulo si trova sopra il collettore; l'acqua riscaldata sale dalla parte alta del collettore all'accumulo e l'acqua più fredda ritorna dal fondo dell'accumulo all'ingresso inferiore del collettore, senza pompa

Come funziona un sistema a circolazione naturale

L'acqua si dilata quando si riscalda e diventa più leggera. In un sistema a circolazione naturale l'accumulo è posto sopra il collettore, quindi l'acqua riscaldata dal sole nel collettore sale spontaneamente attraverso la tubazione di collegamento fino all'accumulo, mentre l'acqua fredda e più densa del fondo dell'accumulo scende per sostituirla. La circolazione continua esattamente finché il sole fornisce calore: un circuito autoregolante, senza parti in movimento.

Sistemi a circolazione naturale diretti e indiretti

  • Diretti (a circuito aperto): nel collettore circola l'acqua potabile stessa. Massimo rendimento, ma solo per regioni senza gelo e con acqua di buona qualità.
  • Indiretti (a circuito chiuso): nel collettore circola una miscela antigelo che cede il calore all'accumulo tramite un'intercapedine o uno scambiatore a serpentino. Sono la soluzione standard per le regioni con notti di gelo, compresa gran parte della Turchia e le zone alte dell'Europa meridionale.

Punti di forza e limiti

AspettoCircolazione naturaleImpianto a circolazione forzata
Elettricità necessariaNessunaPompa + centralina
InstallazioneSemplice, kit completo sul tettoImpianto a componenti con locale tecnico
CostoIl più bassoPiù alto
Posizione dell'accumuloObbligatoriamente sopra il collettore (sul tetto)Ovunque (cantina)
Aspetto architettonicoAccumulo visibile sul tettoSolo collettori
Uso tipicoACS per 1–2 nuclei familiari, climi soleggiatiRiscaldamento combinato, grandi impianti

I sistemi a circolazione naturale prefabbricati vengono provati come unità complete secondo la EN 12976 e possono ottenere la certificazione Solar Keymark come sistemi. La serie TSM di Solimpeks (120–350 L) è costruita su questo principio, e i sistemi TSM 120–300 sono certificati Solar Keymark secondo la EN 12976.

Domande frequenti

Un sistema a circolazione naturale funziona in inverno?

I sistemi indiretti con circuito a glicole funzionano tutto l'anno; la resa segue naturalmente la radiazione solare. Alle alte latitudini, con un sole invernale debole, vengono in genere abbinati a una resistenza elettrica di integrazione oppure svolgono la funzione di preriscaldamento.

Perché l'accumulo deve stare sopra il collettore?

La differenza di densità che aziona la circolazione è piccola; il dislivello verticale tra l'uscita calda del collettore e il fondo freddo dell'accumulo è ciò che crea la pressione motrice. Se l'accumulo viene montato più in basso, la circolazione si inverte di notte e raffredda l'acqua accumulata.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Team Ingegneria di Solimpeks

Solare termico e ingegneria di sistema