Quali Sono I Guasti Più Comuni In Un Impianto Solare Termico?
Introduzione al funzionamento e alla natura dei guasti
Un impianto solare termico è progettato per sfruttare l’energia del sole al fine di riscaldare l’acqua o un fluido termovettore, con l’obiettivo di ridurre i consumi energetici da fonti fossili e migliorare la sostenibilità ambientale di abitazioni, strutture ricettive, edifici pubblici o impianti industriali. Il principio di base è relativamente semplice: i pannelli solari termici catturano la radiazione solare, la trasformano in calore e la trasferiscono a un circuito idraulico, che a sua volta scalda l’acqua sanitaria o integra il riscaldamento ambientale.
Nonostante la loro apparente semplicità, questi sistemi sono composti da diverse componenti tecniche che operano in sinergia: i collettori solari (piani o a tubi sottovuoto), le tubazioni coibentate, la pompa di circolazione (nei sistemi a circolazione forzata), il serbatoio di accumulo, il gruppo di regolazione e controllo, le valvole di sicurezza e, spesso, un sistema di integrazione termica (caldaia o pompa di calore) per garantire acqua calda anche in condizioni di scarsa insolazione.
Come ogni impianto tecnologico, anche un sistema solare termico può subire guasti o malfunzionamenti nel corso della sua vita utile, che mediamente si aggira tra i 20 e i 25 anni se ben mantenuto. È importante sottolineare che la maggior parte dei problemi non deriva da un “difetto di fabbrica” dei pannelli, ma da fattori come scarsa manutenzione, errori di installazione, usura di componenti meccanici o idraulici, e in alcuni casi eventi atmosferici estremi.
Quando un guasto si manifesta, le conseguenze possono variare: si può trattare di un calo di rendimento, di un blocco completo del sistema, di perdite di fluido termovettore o di problemi di sicurezza. Non riconoscere tempestivamente i segnali di anomalia può portare a danni più gravi e a costi di riparazione elevati.
In questa trattazione analizzeremo i guasti più comuni, le loro cause, i sintomi e le possibili soluzioni, con un approccio tecnico ma comprensibile anche per chi non è un professionista del settore.
Perdite di fluido termovettore e problemi di tenuta
Tra i guasti più frequenti in un impianto solare termico c’è senza dubbio la perdita di fluido termovettore. Questo liquido – generalmente una miscela di acqua e glicole propilenico o glicole etilenico in concentrazione variabile a seconda della zona climatica – ha il compito di trasferire il calore dai collettori al serbatoio di accumulo. La presenza del glicole è fondamentale per prevenire il congelamento nelle stagioni fredde e per innalzare la temperatura di ebollizione, ma la sua efficacia dipende dalla corretta concentrazione e dallo stato chimico.
Le perdite possono essere causate da diversi fattori:
Giunzioni difettose o allentate nelle tubazioni.
Microfessurazioni dovute a sbalzi termici ripetuti.
Corrosione interna per incompatibilità dei materiali o per presenza di ossigeno nel circuito.
Eccessiva pressione dovuta a un malfunzionamento del vaso di espansione.
Un segnale tipico di perdita è la riduzione di pressione nel circuito chiuso, spesso rilevata dal manometro del gruppo di pompaggio. Altri indizi sono macchie di liquido colorato vicino alle giunzioni o odore caratteristico di glicole. È importante agire tempestivamente, poiché un livello basso di fluido riduce la capacità di scambio termico e può provocare il surriscaldamento dei collettori.
La manutenzione preventiva gioca un ruolo cruciale: un controllo annuale della pressione, dell’integrità delle guarnizioni e della qualità del glicole può evitare guasti costosi. È bene ricordare che il glicole degrada col tempo, soprattutto se esposto a temperature elevate per lunghi periodi (stagnazione estiva), diventando acido e corrosivo. In un impianto correttamente mantenuto, il fluido va sostituito ogni 4-5 anni nelle zone temperate e ogni 2-3 anni in aree con forti escursioni termiche.
Surriscaldamento e stagnazione termica
Un altro guasto comune – o meglio, una condizione critica che può danneggiare l’impianto – è il surriscaldamento o stagnazione termica. Questo fenomeno si verifica quando l’energia solare captata non può essere dissipata o utilizzata, ad esempio nei periodi in cui l’utenza è assente (case vacanza, chiusure aziendali estive) e il serbatoio di accumulo è già a temperatura massima.
In queste condizioni, il fluido nei collettori può raggiungere temperature superiori a 180 °C nei modelli a tubi sottovuoto e oltre 140 °C nei collettori piani. Il glicole, sottoposto a queste temperature, subisce una rapida degradazione, con formazione di composti acidi, incrostazioni e depositi che riducono l’efficienza dello scambio termico. Inoltre, l’eccessiva pressione generata dal calore può portare all’apertura frequente della valvola di sicurezza, con perdita di fluido e aria nel circuito.
Gli impianti moderni sono dotati di centraline di controllo che attivano strategie di protezione, come la dissipazione termica verso un radiatore esterno o la circolazione notturna per raffreddare il serbatoio, ma in molti sistemi più datati o economici queste funzioni non sono presenti. Nei casi peggiori, la stagnazione può provocare danni irreversibili ai collettori, deformazioni delle guarnizioni e corrosione interna.
Prevenire il surriscaldamento significa dimensionare correttamente l’impianto in fase progettuale, evitando di sovrastimare la superficie captante rispetto al fabbisogno reale. In alternativa, si possono adottare coperture mobili per i pannelli nei mesi di inattività, oppure sistemi di dissipazione automatica del calore in eccesso.
Malfunzionamenti delle pompe di circolazione e dei sistemi di controllo
Nei sistemi a circolazione forzata, la pompa di circolazione è il cuore pulsante che garantisce il movimento del fluido tra collettori e serbatoio. Un suo malfunzionamento può portare rapidamente a un blocco della produzione di acqua calda e, nei mesi estivi, a un surriscaldamento pericoloso.
Le cause più comuni di guasto alla pompa sono:
Usura meccanica dei cuscinetti o dell’albero motore.
Blocco per incrostazioni dovute a glicole degradato o a residui metallici.
Cavitazione per presenza di aria nel circuito.
Guasto elettrico dovuto a sovratensioni o infiltrazioni di umidità.
La pompa è comandata da una centralina elettronica che rileva le temperature tramite sonde PT1000 o NTC posizionate nei collettori e nel serbatoio. Se le sonde si guastano o forniscono dati errati, la centralina può attivare la pompa in momenti sbagliati o lasciarla spenta quando dovrebbe funzionare, con conseguenze dirette sul rendimento.
Un segnale tipico di guasto alla pompa è la mancanza di circolazione percepibile toccando le tubazioni: se i collettori sono caldi ma il tubo di ritorno è freddo, è probabile che il fluido non stia circolando. In alcuni casi, si può percepire un rumore anomalo proveniente dalla pompa, indicativo di problemi meccanici interni.
Per prevenire questi guasti, è consigliabile verificare il corretto funzionamento della pompa almeno una volta all’anno, assicurarsi che il circuito sia privo di aria e che la qualità del glicole sia mantenuta ottimale.
Incrostazioni, corrosione e degrado dei materiali
L’acqua utilizzata negli impianti solari termici può contenere sali disciolti che, a temperature elevate, tendono a precipitare formando incrostazioni sulle superfici di scambio termico. Questo fenomeno è particolarmente grave in zone con acqua dura, dove il contenuto di carbonato di calcio è elevato. Le incrostazioni riducono la capacità di trasferire calore e possono ostruire parzialmente le tubazioni.
Nei sistemi indiretti (con glicole) il problema è meno marcato, ma può comunque manifestarsi nel circuito secondario di acqua sanitaria, soprattutto negli scambiatori a serpentino. Nei sistemi diretti, dove l’acqua sanitaria circola nei collettori, il rischio è molto più elevato.
La corrosione è un altro nemico silenzioso, favorita dalla presenza di ossigeno, da pH non controllato del fluido termovettore o da incompatibilità tra materiali (ad esempio, acciaio e rame senza protezione). La corrosione può portare a microperdite e alla necessità di sostituire intere sezioni di tubo o componenti costosi come lo scambiatore di calore.
Il degrado dei materiali non riguarda solo le parti metalliche: anche le guarnizioni e le coibentazioni esterne possono deteriorarsi a causa dei raggi UV, delle intemperie e delle variazioni di temperatura. Una coibentazione danneggiata provoca dispersioni termiche significative, riducendo l’efficienza complessiva.
