Pannelli solari termici: heat pipe o pressurizzati, quale scegliere?

Chi deve scegliere i pannelli per un impianto solare termico si trova quasi sempre davanti a due famiglie di prodotto molto diverse tra loro: i pannelli pressurizzati (i classici pannelli piani vetrati) e i pannelli heat pipe a tubi sottovuoto. Entrambi convertono la radiazione solare in calore utile per l'acqua calda sanitaria o per l'integrazione al riscaldamento, ma lo fanno con principi costruttivi diversi, e questo si traduce in prestazioni, manutenzione e costi di gestione differenti nel tempo. Vediamo come funzionano e in quali condizioni ha senso scegliere l'uno o l'altro.

Come funziona un pannello pressurizzato

Il pannello pressurizzato è il modello più diffuso: una piastra assorbente (in rame o alluminio trattato selettivamente) è attraversata da un circuito di tubi in cui scorre direttamente il fluido solare (acqua glicolata), racchiuso in una scocca con vetro temperato e isolamento posteriore. Il calore captato dalla piastra passa per conduzione al fluido che circola nei tubi del pannello stesso: è un collegamento idraulico "bagnato", cioè il glicole attraversa fisicamente il pannello.

Questo tipo di pannello ha un rendimento molto buono con radiazione solare diretta e temperature esterne non troppo basse, è relativamente semplice da installare su falda inclinata e, a parità di superficie, è in genere la soluzione con il miglior rapporto tra resa e costo nei climi mediterranei.

Come funziona un pannello heat pipe

Nel pannello heat pipe (detto anche "a tubi sottovuoto a circolazione forzata") ogni tubo di vetro contiene un piccolo condotto sigillato, il tubo di calore, con all'interno un fluido che evapora a contatto con il sole e condensa nella parte alta del tubo, dove cede il calore a un collettore a secco comune a tutti i tubi. La differenza sostanziale è che il fluido solare dell'impianto non entra mai nei singoli tubi: scorre solo nel collettore a secco in testa al pannello. Questo collegamento "a secco" ha due conseguenze pratiche importanti:

• se un tubo si rompe o si danneggia, si sfila e si sostituisce il singolo tubo senza svuotare il circuito solare e senza intervenire sul resto dell'impianto;
• il vuoto che isola ogni tubo riduce le perdite per convezione, quindi il pannello heat pipe mantiene un rendimento più stabile anche con temperature esterne basse, cielo nuvoloso o radiazione diffusa.

Di contro, a parità di superficie captante il pannello heat pipe pressurizzato ha generalmente un costo per metro quadro più alto, ed è leggermente meno efficiente del pannello piano nelle condizioni di piena insolazione estiva, dove il pannello pressurizzato "semplice" rende già al massimo.

Quando scegliere l'uno o l'altro

Non esiste una risposta valida per ogni caso, ma alcuni criteri pratici aiutano a orientarsi:

• Clima e zona geografica: in aree con inverni rigidi, nebbia frequente o molte giornate di cielo coperto, il pannello heat pipe mantiene prestazioni più costanti nei mesi critici (quelli in cui il contributo del solare termico serve davvero a ridurre il carico della caldaia o della pompa di calore).
• Uso previsto: per la sola produzione di acqua calda sanitaria in un climi temperato, il pannello pressurizzato resta spesso la scelta più equilibrata tra costo e rendimento. Per impianti che devono dare un contributo anche nei mesi intermedi o per un'integrazione al riscaldamento, il heat pipe tiene meglio il rendimento quando la radiazione diretta scarseggia.
• Manutenibilità nel tempo: dove l'accesso al tetto è complicato (coperture alte, falde difficili da raggiungere), la possibilità di sostituire un singolo tubo heat pipe senza intervenire sull'intero circuito idraulico è un vantaggio operativo non banale, soprattutto per chi gestisce gli impianti per conto di terzi.
• Tipo di copertura: su tetti piani con struttura di supporto a falda regolabile entrambe le soluzioni si installano bene; su coperture con vincoli di peso o di vento, va valutato il dato tecnico specifico del singolo pannello scelto, riportato nella relativa scheda tecnica di prodotto.

Per il dimensionamento della superficie captante e dei litri di accumulo necessari, in funzione del numero di persone in casa, può essere utile la nostra guida su come dimensionare un impianto solare termico per l'acqua calda sanitaria: i criteri di base (superficie per persona, litri di accumulo) valgono per entrambe le tecnologie, con un margine di superficie leggermente superiore a favore del pannello pressurizzato per compensare il rendimento in condizioni non ottimali.

Collegamenti idraulici e componentistica

Qualunque sia il pannello scelto, il resto dell'impianto (centralina di circolazione, vaso di espansione dedicato, raccordi di collegamento) va dimensionato e scelto in coerenza con la tecnologia del pannello e con il layout dei collettori sul tetto. Per i collegamenti tra pannelli e tra pannello e centrale termica, sul nostro sito trovate sia tubo corrugato inox autocartellante (serie Cobrasun e Easysolar) che la raccorderia dedicata al solare termico: componenti pensati per resistere alle temperature di esercizio tipiche del circuito solare, diversi dalla raccorderia generica in ottone usata per gli impianti idrosanitari.

In sintesi

Il pannello pressurizzato resta la scelta più diffusa e con il miglior rapporto costo/rendimento dove l'insolazione è abbondante e l'uso principale è la produzione di acqua calda sanitaria. Il pannello heat pipe è la soluzione da preferire dove il clima è più rigido o nebbioso, dove il contributo solare deve restare significativo anche nei mesi intermedi, o dove la facilità di manutenzione nel tempo pesa più del costo iniziale. In caso di dubbio sulla scelta per un progetto specifico, la scheda tecnica di ciascun modello (rendimento, pressione e temperatura di esercizio, peso) resta il riferimento più affidabile, prima ancora delle indicazioni generali di questo articolo.

Potete consultare la gamma completa nelle categorie Pannelli Forzati Heat Pipe e Pannelli Solari Pressurizzati, oppure nella categoria generale Solare Termico, che raccoglie pannelli, serbatoi, raccordi e accessori per impianti solari termici.