I processi naturali usati nel solare termico sono il flusso di energia termica associato alle radiazioni solari, alla conduzione e alla convezione.
Quando la luce del sole arriva su un collettore solare la maggior parte della radiazione solare che la compone viene assorbita e usata per scaldare l’acqua. Il bisogno di assorbire al meglio il calore del sole influenza la forma del collettore, la scelta dei materiali e il posizionamento del pannello durante l’installazione per ottenere al meglio acqua calda per la propria casa.

Il calore fluisce sempre da un corpo caldo a uno più freddo attraverso irraggiamento, conduzione o convezione. La luce del sole viene assorbita dal pannello per irraggiamento; nello stesso tempo l’aria tra la superficie assorbente e il vetro di protezione del pannello si riscalda per convezione mentre il calore assorbito per irraggiamento è trasferito per conduzione a tubi di rame, al cui interno circola l’acqua, che viene così scaldata.

Un tipo meno comune di collettore solare è basato sull’uso di due tubi concentrici. Il tubo esterno è sotto vuoto e uno specchio semicircolare è impiegato per concentrare la luce solare che lo colpisce dirigendola sul tubo assorbente che contiene il fluido di lavoro. Il quale fluisce tramite una serpentina in un boiler dove trasferisce il calore del sole assorbito nel tubo all’acqua contenuta nella cisterna.

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