Per evitare il surriscaldamento del solare termico occorre dare al calore in eccesso un posto dove andare e lasciare che il campo di collettori vada in stagnazione in sicurezza. Alzi il limite dell'accumulo a 75–80 °C con una valvola miscelatrice a valle, attivi la funzione di raffreddamento notturno della centralina e dimensioni il vaso di espansione in modo che possa contenere sotto forma di vapore l'intero contenuto dei collettori. Un impianto costruito correttamente raggiunge 160–200 °C in stagnazione senza subire danni.
Perché gli impianti solari termici si surriscaldano in estate?
Un impianto solare termico si surriscalda in estate perché il campo di collettori è dimensionato per primavera e autunno, così in una limpida giornata di luglio raccoglie da due a tre volte più calore di quanto la famiglia riesca a utilizzare. Un campo da 5 m² nell'Europa meridionale raccoglie 25–30 kWh in una buona giornata; una famiglia di quattro persone preleva 8–10 kWh di acqua calda. Quando l'accumulo raggiunge il proprio limite, la centralina ferma il circolatore e il collettore, ancora in pieno sole, sale fino alla sua temperatura di stagnazione.
L'assenza per le vacanze è il classico fattore scatenante. Due settimane senza alcun prelievo in agosto portano il campo in un ciclo giornaliero di stagnazione proprio nel periodo dell'anno in cui il sole è più forte.
La stagnazione è davvero pericolosa?
La stagnazione è una condizione prevista in fase di progetto, non un guasto. Ogni collettore certificato ISO 9806 deve sopportare ripetute esposizioni ad alta temperatura e shock termici, e un buon collettore piano resta semplicemente a 160–200 °C finché il sole non si sposta. I tubi sottovuoto raggiungono fino a 300 °C, secondo lo studio sulla stagnazione dell'IEA SHC Task 26.
A subire danni con la stagnazione è tutto ciò che sta a valle. Il glicole propilenico si degrada in acidi corrosivi oltre circa 170 °C, le guarnizioni si induriscono e il vapore spinge il fluido nel vaso di espansione. Un impianto che va in stagnazione due volte in un'estate funzionerà per 20 anni. Un impianto che va in stagnazione per sei settimane ogni anno richiede fluido nuovo ogni tre.
Quali misure di protezione dal surriscaldamento funzionano davvero?
| Misura | Come funziona | Costo | Giudizio |
|---|---|---|---|
| Vaso di espansione dimensionato correttamente | Assorbe l'intero contenuto dei collettori sotto forma di vapore, così non sfiata nulla | Basso (fase di progetto) | Essenziale, non facoltativo |
| Limite dell'accumulo alzato a 75–80 °C + valvola miscelatrice | Accumula il surplus anziché andare in stagnazione; la valvola mantiene sicuri i punti di prelievo | Basso | La prima mossa migliore |
| Raffreddamento notturno / circolazione inversa | La centralina fa funzionare il circolatore dopo il tramonto per dissipare attraverso il collettore il calore dell'accumulo | Gratuito (funzione della centralina) | Molto efficace nei climi asciutti |
| Carico di dissipazione (piscina, scaldasalviette, massetto) | Invia il surplus dove è utile | Medio | Ideale dove c'è una piscina |
| Progetto drain-back | Il circuito si svuota per gravità ogni volta che il circolatore si ferma | Medio (fase di progetto) | Elimina il problema strutturalmente |
| Coperture dei collettori durante le vacanze | Ombreggiamento manuale dell'apertura | Basso | Funziona, ma qualcuno deve occuparsene |
Il guasto più comune nella pratica non è nessuno di questi. È un vaso di espansione sottodimensionato che lascia sfiatare un po' di fluido dalla valvola di sicurezza ogni agosto, così l'impianto si svuota silenziosamente nell'arco di cinque estati.
Quali impostazioni della centralina prevengono il surriscaldamento?
Imposti il massimo dell'accumulo a 75–80 °C anziché a 60 °C, installi a valle una valvola miscelatrice termostatica perché i punti di prelievo restino sicuri e abiliti il limite massimo del collettore, in genere 110–120 °C, in modo che il circolatore si fermi prima di tentare di far circolare vapore. Attivi il raffreddamento notturno e la funzione vacanze della centralina solare prima di partire, non dopo il rientro.
Due impostazioni vengono spesso invertite: la soglia di spegnimento di emergenza del collettore deve essere superiore al limite massimo del collettore, e il limite dell'accumulo non deve mai superare la temperatura nominale dell'accumulo.
Che cosa fare se l'impianto si è già surriscaldato?
Non apra nulla di caldo. Lasci raffreddare il collettore sotto i 60 °C, dopo il tramonto o con nuvolosità fitta, prima di toccare qualsiasi valvola. Poi controlli la pressione dell'impianto rispetto al valore di riempimento a freddo, ispezioni lo scarico della valvola di sicurezza alla ricerca di croste di glicole seccato e verifichi la protezione antigelo e il pH del fluido. Un fluido scuro, dall'odore dolciastro o acido richiede un cambio completo, non un rabbocco.
Un po' di prospettiva aiuta: un collettore piano ben costruito resta in servizio per 25 anni o più. Il collettore sopravvive di decenni al fluido che lo circonda, quindi consideri il fluido per ciò che è, un materiale di consumo, e il problema del surriscaldamento diventa una voce di manutenzione anziché un guasto.
Domande frequenti
Che temperatura raggiunge un collettore solare in stagnazione?
Un collettore piano di qualità raggiunge 160–200 °C e i tubi sottovuoto fino a 300 °C. Queste temperature fanno parte delle prove di certificazione ISO 9806, quindi il collettore stesso non subisce danni. Il rischio riguarda il glicole, le guarnizioni e il vaso di espansione del circuito a valle.
Posso semplicemente coprire i collettori quando vado in vacanza?
Sì: una copertura opaca elimina completamente il problema e non costa nulla. È praticabile solo su tetti accessibili e dipende dal fatto che qualcuno se ne ricordi. Le misure gestite dalla centralina, come il raffreddamento notturno e un limite dell'accumulo più alto, funzionano sia che qualcuno sia in casa sia che non ci sia.
Il surriscaldamento danneggia il collettore stesso?
No. I collettori certificati sono provati per ripetute esposizioni ad alta temperatura e shock termici e sono progettati per andare in stagnazione. A subire danni con il surriscaldamento sono il fluido termovettore, le guarnizioni del circolatore e un vaso di espansione sottodimensionato.
Per evitare il surriscaldamento conviene un sistema drain-back?
Sì, se è progettato fin dall'inizio. Un circuito drain-back si svuota da solo ogni volta che il circolatore si ferma, quindi il suo fluido non può degradarsi per il calore e non può gelare. Richiede una pendenza continua di almeno il 2% verso il serbatoio, ed è per questo che è difficile da adottare in una riqualificazione.
Perché il mio impianto perde pressione ogni estate?
Quasi sempre perché il vaso di espansione è troppo piccolo o ha perso la precarica di gas, così il vapore della stagnazione spinge il fluido fuori dalla valvola di sicurezza. Controlli la precarica del vaso prima di rabboccare di nuovo, altrimenti la perdita si ripeterà il prossimo agosto.