Impianto solare termico

Come possiamo utilizzare l'energia solare?

L'energia solare può essere sfruttata per la produzione di acqua calda sanitaria o acqua calda per il riscaldamento.

Da cosa è composto un impianto solare termico?

Un impianto solare termico utilizza pannelli solari (detti collettori) all'interno dei quali viene fatta passare l'acqua.

Il collettore è composto da lamiere di rame o altri materiali, spesso trattati con una speciale verniciatura o laccatura, sotto cui passano tubazioni di rame, e attraverso le quali scorre il fluido termovettore che assorbe il calore del sole. Il liquido caldo confluisce in uno scambiatore di calore all'interno di un serbatoio di accumulo, dove scalda l'acqua utilizzata per impieghi domestici o per il riscaldamento.

Gli impianti solari termici si suddividono poi in impianti a circolazione naturale o a circolazione forzata. Entrambi i sistemi sono la soluzione ideale per coprire nel periodo invernale il fabbisogno termico per usi domestici sino al 70-80%, mentre nel periodo estivo la copertura è praticamente totale.

Nel caso della circolazione naturale così chiamati perché sfruttano la proprietà dei corpi caldi di salire in modo naturale) il serbatoio di accumulo è solitamente posizionato sopra il collettore, e la circolazione avviene grazie alla differenza di densità del fluido che scorre all'interno del circuito fra il collettore(dove il fluido è caldo) ed il serbatoio (dove il fluido è freddo). Si tratta di una soluzione impiantistica semplice e economicamente vantaggiosa ideale per privati e famiglie.

I principali vantaggi di questi sistemi sono i seguenti: 
1.  Costo limitato 
2.  Semplice installazione 
3.  Molto convenienti per usi prevalentemente estivi o in località con elevata insolazione

I sistemi termici forzati sono la soluzione ideale quando si vuole produrre acqua calda in quantità anche elevate: palazzine con più appartamenti, case di riposo (caratterizzate da consumi di acqua molto elevati, alberghi, ristoranti, centri sportivi o palestre con docce, piscine…).

I collettori termici (A) hanno al loro interno dei tubi dentro ai quali scorre un liquido (acqua + antigelo) che quando è esposto al sole si scalda. Una centralina (B) misura la temperatura raggiunta dal liquido nel pannello e quelladell’acqua contenuta all’interno del serbatoio. Se il liquido nei pannelli è più caldo dell’acqua del serbatoio, la centralina fa partire una pompa (C) che spinge il liquido all’interno del circuito in modo da farlo passare attraverso una serpentina interna al serbatoio. Attraverso tale serpentina (D) avviene il passaggio del calore dal liquido all’acqua del serbatoio, che entra quindi nel circuito dell’acqua sanitaria della casa (E).

In periodi di prolungato brutto tempo, si richiede più acqua di quella che il sistema può fornire. In questi casi interviene la caldaia (F) che, scaldando dell’acqua che passa in una seconda serpentina posizionata nella parte alta del serbatoio, fornisce il calore utile a raggiungere la temperatura desiderata.
I principali vantaggi di questi impianti sono i seguenti: 

1. Alta efficienza grazie al serbatoio verticale (si evitano miscelazioni di acqua fredda e calda)
2. Posizionamento del serbatoio all’interno dell’abitazione (minimizzazione dell’impatto visivo del sistema)

Che tipi di collettori esistono?

Il collettore di gran lunga più comune è quello piano, formato da un assorbitore (composto da lamiere e tubazioni solitamente in rame) coperto sul lato esposto al sole da un vetro e sul lato posteriore da uno strato di materiale isolante.

Ben più efficienti però sono i collettori a tubi sotto vuoto, che hanno un rendimento decisamente maggiore a fronte di un costo più elevato. In questo tipo di collettore, le lamiere assorbenti sono posizionate in tubi di vetro all'interno dei quali viene creato il vuoto, riducendo così le perdite di calore e rendendo questo tipo di collettore assai più efficace durante l'inverno e nei periodi più freddi e meno soleggiati.

Un impianto solare termico aiuta l'ambiente?

Certamente, perché l'utilizzo dell'energia solare è alternativo alle tradizionali fonti energetiche, come il petrolio, il gas ed il carbone. L'energia risparmiata attraverso un impianto solare termico riduce le immissioni di CO2 nell'atmosfera, contribuendo a non aumentare l'effetto serra, e l'inquinamento.

Posso installare un impianto solare termico a casa mia?

Per installare un impianto solare termico sul tetto, questo deve avere un'esposizione che va da sud-est a sud-ovest. L'inclinazione ideale è compresa fra 15 e 60 gradi, e può essere variata anche grazie a delle staffe in fase di montaggio dei pannelli. Rispettando queste condizioni, e senza impedimenti davanti ai pannelli (come ad esempio alberi, camini, antenne) la superficie necessaria per ottenere acqua calda sanitaria per una famiglia di quattro persone si può calcolare in 4-6 mq, mentre se l'esposizione è verso est o verso ovest occorrerà calcolar e una maggiore superficie dei pannelli.

Per avere una quantità sufficiente di acqua calda però, non basta aver dimensionato correttamente la superficie dei pannelli solari: molto importante è anche il corretto dimensionamento del serbatoio di accumulo, e soprattutto il suo isolamento. Infatti, un serbatoio da 150 litri può essere sufficiente per una famiglia di 2-3 persone, ma al crescere delle esigenze cresceranno anche le dimensioni del serbatoio (400 litri per una famiglia di 4-5 persone).

L'energia solare può coprire il mio intero fabbisogno di acqua calda?

Solo a condizione di avere un serbatoio di accumulo di dimensioni adeguate e ben isolato. Occorre infatti considerare che d'inverno, nelle giornate nuvolose, il riscaldamento prodotto dai pannelli sarà pressoché nullo, e lo stesso durante le ore notturne. Un serbatoio di accumulo di buona qualità però è in grado di mantenere calda l'acqua per diversi giorni anche in mancanza di riscaldamento solare. Se dunque da maggio a settembre si può riuscire ad ottenere la copertura completa del fabbisogno di acqua calda, durante l'inverno si otterrà un preriscaldamento dell'acqua che poi verrà portata alla corretta temperatura attraverso un sistema integrativo, che può essere una caldaia convenzionale o uno scambiatore di calore elettrico. In ogni caso, un impianto adeguatamente dimensionato può servire a coprire l'80% dei fabbisogni annui di acqua calda sanitaria.

Il solare termico può riscaldare la mia casa?

Se la casa risponde a precisi requisiti di isolamento termico (come la quasi totalità delle costruzioni di cui parliamo su questo sito), un impianto solare termico può agevolmente riscaldare tutta l'abitazione attraverso un sistema di riscaldamento a bassa temperatura, come ad esempio il riscaldamento a pavimento o a parete. In questo caso la superficie dei pannelli solari andrà adeguatamente aumentata.

Anche in una casa non adeguatamente isolata e dotata degli accorgimenti tipici delle case a risparmio energetico, un impianto solare termico può contribuire a ridurre i costi del riscaldamento tradizionale, sempre a condizione di utilizzare un riscaldamento a bassa temperatura. In questo caso il solare termico contribuirà al riscaldamento, che sarà principalmente fornito da una caldaia tradizionale (a metano, GPL o gasolio).

Mi occorre un'autorizzazione per l'installazione di un impianto solare termico?

La Legge n. 9/91 considera un impianto solare come un'estensione dell'impianto idrico-sanitario, e quindi lo fa rientrare nelle procedure di autorizzazione previste per tali impianti. E' quindi sufficiente presentare al comune competente una denuncia di inizio attività (SCIA) ed attendere 30 giorni per un'eventuale comunicazione negativa. In alcuni casi però ci potrebbero essere vincoli di tipo urbanistico o paesaggistico, oppure ancora legati all'interesse storico-artistico dell'immobile. In questo caso occorre informarsi sulle procedure previste dai regolamenti locali.

Oltretutto per gli impianti messi in opera entro il 31 dicembre 2011 è possibile chiedere una detrazione fiscale pari al 55%.

Per maggiori informazioni guarda il modulo ENEA