Storia dei sistemi solari termici

I sistemi solari termici sfruttano il fenomeno che gli oggetti colpiti dai raggi del sole si riscaldano, e il loro sviluppo è stato segnato da progressivi miglioramenti dei metodi di raccolta e mantenimento del calore.

Già i Romani avevano sviluppato dei sistemi di riscaldamento delle abitazioni e dell’acqua basati sull’utilizzo dell’energia solare e dell’effetto serra creato dal vetro.

Ma è nel 1767 che Horace-Bénédict de Saussure, scienziato di Ginevra, costruì il primo esempio di pannello solare, detto “eliometro”. Si trattava di un dispositivo molto semplice, costituito da una scatola di legno foderata di sughero nero, sulla parte superiore della quale erano applicati tre strati di vetro posti ad opportuna distanza: la temperatura all’interno della scatola arrivava a 109 °C.

Lo scienziato inoltre dimostrò che questa temperatura era indipendente dall’altitudine, a parità di esposizione: durante una spedizione sul Monte Bianco rilevò infatti gli stessi valori.

Sir John Herschel, astronomo, usò un sistema analogo per cucinare il cibonella sua spedizione in Africa nel 1830, inaugurando una tecnica di cottura oggi chiamata solar cooking.

Anni dopo Auguste Mouchot, scienziato francese, pensò di sfruttare l’energia solare per la produzione di energia meccanica, con l’intento di ridurre i rischi della dipendenza dal carbone dell’industria del suo Paese.
Brevettò così il primo motore ad energia solare, della potenza di 1 KW, e il suo progetto convinse Napoleone III tanto da assicuragli i fondi per continuare le sue ricerche. Purtroppo il basso prezzo del carbone lasciò nell’ombra i grandi progressi tecnici fatti.

Gli ultimi anni del XIX secolo videro notevoli progressi su diversi fronti: nel 1878 l’inglese William Adams cominciò la costruzione della prima torre a concentrazione per la produzione di energia elettrica, e nel 1885 il francese Charles Tellier utilizzò pannelli piani per la produzione di vapore. Nello stesso periodo negli States, l’ingegnere John Ericsson inventò i primi pannelli parabolici.

Nel 1891 l’americano Clarence Kemp brevettò il primo sistema per la produzione di acqua calda per usi domestici.
Il sistema ebbe un successo tale che già nel 1897 un terzo delle case di Pasadena, California, utilizzavano questo dispositivo per il riscaldamento dell’acqua.
Negli anni Venti si diffuse nelle regioni più soleggiate degli Stati Uniti, come Florida e California, il cosiddetto “day and night water heater”, che era in grado di fornire acqua calda durante tutto il giorno (era un sistema a circolazione naturale in cui l’acqua veniva accumulata in un serbatoio posto più in alto dei pannelli piani).

Pochi anni dopo fu realizzato il primo edificio il cui impianto di riscaldamento utilizzava una serie di pannelli solari, dando inizio alla diffusione su larga scala di questi dispositivi.

Negli anni '50 gli scaldacqua solari si diffusero particolarmente e nell’ultimo decennio si è assistito ad un forte sviluppo del solare termico in virtù delle migliorate prestazioni di tali impianti, di una raggiunta maturità ambientale in molti paesi industrializzati e del fondamentale intervento dei loro governi per lo sviluppo di tale tecnologia.

I pannelli solari in Italia

Le prime ricerche per il riscaldamento solare dell'acqua furono effettuate in Italia agli inizi degli anni '60 dal Politecnico di Milano.
I primi modelli di scaldacqua solari commerciali iniziarono a diffondersi intorno al 1975. Agli inizi degli anni '80 l'ENEL promosse una campagna per l'installazione nel nostro paese di 100.000 m2 di collettori solari, che, tuttavia, in assenza di riferimenti normativi per la loro produzione e installazione, non ebbe il successo previsto. Oggi la diffusione dei collettori solari sta avendo un nuovo momento di slancio, grazie a programmi a carattere nazionale e regionale.