Riscaldando con pannelli solari l’acqua in estate, è possibile utilizzarla in inverno per riscaldamento?

Utilizzare dei pannelli solari per riscaldare l’acqua è qualcosa che già viene fatto in moltissimi casi ed è uno dei punti di forza per risparmiare energia e ridurre l’impatto ambientale delle cosidette “case ecologiche”. Questi pannelli raccolgono la luce solare e direttamente la usano per riscaldare un recipiente contenente acqua. Si possono raggiungere anche temperature abbastanza alte per utilizzare quest’acqua per l’igiene personale e altro. Anche se la temperatura ambiente è sicuramente più bassa dei 30-40 gradi solitamente utilizzati in casa questo non contraddice il secondo principio della Termodinamica perchè l’effetto del pannello è quello di porre l’acqua in interazione direttamente con la radiazione che proviene dal Sole il quale ovviamente si trova a temperature molto più alte di quelle che si vogliono conferire all’acqua.

Tuttavia il principio zero della termodinamica (“due corpi a temperatura diversa si scambiano calore fino al raggiungimento dell’equilibrio termico”) impedisce di utilizzare questo metodo per accumulare calore per l’inverno. A causa di ciò, e per la sua natura microscopica e altamente entropica, il calore è una forma di energia impossibile da confinare, si può solo rallentare il suo inesorabile flusso.

Un fluido caldo messo in un recipiente prima o poi si pone all’equilbrio con l’ambiente circostante. Dopo qualche tempo (che per nessun materiale conosciuto supera qualche ora) il flusso di calore che raffredda il fluido non dipende più dal materiale del contenitore ma solo dallo spessore delle sue pareti. Per fare in modo che questo flusso di calore sia abbastanza tenue da conservare l’energia interna dell’acqua per oltre 3-4 mesi, lo spessore dovrebbe essere enorme rendendo di fatto la cosa poco praticabile anche perchè in tal caso il calore, anche se non disperso nell’ambiente, sarebbe distribuito su una massa troppo grande per essere praticamente utilizzabile.