Il solare termico è uno dei possibili sistemi che si possono installare, sia a livello residenziale sia commerciale o industriale, per sfruttare i benefici dei raggi del sole. Si tratta di catturare l’energia solare, immagazzinarla e utilizzarla per diversi scopi, in particolare per il riscaldamento dell’acqua corrente, in sostituzione delle caldaie alimentate tramite gas naturale.
Gli impianti solari termici si distinguono in impianti a basse temperature (fino a 120 °C), impianti a medie temperature (ca. 500 °C), impianti ad alte temperature (ca. 1000 °C) che trovano applicazione soprattutto nei grossi impianti industriali.
In Italia la tecnologia del solare termico è matura, secondo ENEA vi sono condizioni particolarmente favorevoli con: un forte ricorso nel riscaldamento dell’acqua sanitaria all’elettricità (8.000.000 di scaldabagni elettrici), ¾ di idoneità della maggioranza degli edifici a uso residenziale; ¾ esposizione climatica; ¾ forte incentivazione economica.
Tecnologie e metodi installativi
Questa tecnologia si basa su alcuni elementi: il pannello solare termico, la struttura principale del sistema; i collettori, che cedono il calore del sole a un fluido termovettore incanalato in un circuito che lo porterà a un accumulatore al fine di immagazzinare quanta più energia termica possibile e poterla utilizzare all’effettivo fabbisogno.
In particolare, il solare termico è di 4 tipologie:
impianto a circolazione naturale: il fluido è l’acqua stessa che riscaldandosi sale in un boiler per essere poi distribuita alle utenze, ma si tratta di una soluzione che vede dispersione termica e, quindi, perdita di efficienza;
tipologia a circolazione forzata: è composto da un pannello solare, una serpentina all’interno di un boiler e tubi di raccordo, una pompa che cede il calore alla serpentina, una centralina di controllo, certamente una soluzione più complessa e che consuma elettricità, ma presenta una più elevata efficienza termica;
impianto a svuotamento: equivale al sistema a circolazione forzata, diversamente l’impianto viene riempito e usato al necessario;
impianto a concentrazione con inseguitore solare: è in grado di concentrare i raggi nel fluido termoconduttore con la sua forma parabolica.
Componenti e dimensionamento
Come scegliere la migliore tecnologia? Ogni tipologia di impianto e strutture correlate devono rispondere alle specifiche esigenze di utilizzo.
Come ben spiegato da Viessmann, un pannello solare efficiente deve offrire flessibilità di installazione: verticale, orizzontale, sul tetto, integrati nel tetto, su facciata o in posizione libera; e possibilmente essere di color bluette, colore che può trattenere la maggior parte dell’energia, e con tecnologia antistagnazione che previene le elevate temperature azzerando i periodi di stagnazione del liquido interno. Il pannello deve essere combinato con un ottimo sistema di accumulo per conservare il calore ottenuto durante le ore di maggior insolazione e poter poi sfruttare l’acqua calda accumulata all’effettivo fabbisogno.
Quanto deve essere ‘grande’? L’impianto solare termico, in termini di dimensionamento, deve rispondere, ancora una volta, alle esigenze termiche domestiche (utilizzo di mq d’acqua, temperatura d’uso…) che è bene siano valutate da un esperto.
Solare termico
Una progettazione razionale richiede, infatti, un’accurata previsione dell’energia utile che l’impianto potrà fornire ed è necessario l’utilizzo di software specifici per il dimensionamento tecnico/economico, secondo un criterio semplificato. Si considera una superficie di 0.7-1.2 m2 a persona, in funzione della localizzazione geografica, con un volume di accumulo di 50-70 litri/m2. Il tecnico deve tenere presente alcuni parametri:
Calcolo della radiazione disponibile
Stima del carico termico
Dimensionamento del campo solare
Dimensionamento del serbatoio
Calcolo della frazione solare su base mensile e annuale
Dimensionamento dei componenti del circuito solare (scambiatore di calore, vaso di espansione…).
Un impianto solare termico può essere installato ex novo o a partire da un impianto esistente. Sostituire vecchi impianti a gas naturale consente, in particolare, di ridurre notevolmente i costi energetici fino al 25% per riscaldare l’acqua a uso sanitario o per il riscaldamento.
Ma non solo. Si tratta anche di un vero e proprio investimento che riqualifica e aggiunge valore all’immobile. Si tratta, inoltre, di una scelta ecologica che riduce sensibilmente le emissioni di CO2, salvaguardare le risorse e proteggere l’ambiente. L’investimento in un impianto di climatizzazione più efficiente è conveniente anche perché è incentivato dallo Stato e dagli enti pubblici sotto forma di detrazioni fiscali e agevolazioni.
La tecnologia degli scambiatori di calore Sondex e i convertitori di frequenza VLT assicurano una elevata efficienza per l’impianto solare di Silkeborg, Danimarca.
