Su questo argomento: Introduzione, Conviene installare un impianto solare termico?, Acqua calda sanitaria (ACS), Riscaldamento di ambienti, Costo di un impianto solare termico, L'impianto, Tipologie di pannelli solari termici, Gli impianti solari-termici di Ferraloro Energia.

Introduzione

Negli ultimi tempi, finalmente anche in Italia, si stanno (ri) scoprendo le risorse energetiche alternative e la possibilità di utilizzare lo sviluppo tecnologico anche nel settore dell’energia civile con pannelli solari, caldaie a condensazione (vedi Risparmio Energetico link alla pagina) ed i sistemi a loro collegati.

L’energia che il sole ci mette a disposizione equivale a circa 1 kWh per metro quadro a livello del mare e in condizioni di cielo sereno. Uno dei modi per sfruttare tale energia è il solare termico ovvero lo sfruttamento diretto del calore del sole trasformato in energia termica.

Le principali applicazioni di tale tecnologia sono utilizzate per fornire:

• Acqua calda sanitaria (ACS)
• Riscaldamento di ambienti (casa, uffici, etc…)

Conviene installare un impianto Solare Termico?

La risposta è senza ombra di dubbio un forte si e le ragioni di tale affermazione sono di differente natura. Innanzitutto è importante sottolineare che la durata di prodotti di alta qualità si aggira intorno ai venti anni e già questo garantisce la convenienza di investimenti su tali tecnologie.
Faremo delle considerazioni separate per i due tipi di impianti, ACS e riscaldamento ambienti, considerando per entrambi i vantaggi ambientali, economici e fiscali.

Acqua Calda Sanitaria (ACS)

1. in primis andremo a considerare i benefici ambientali. Per quantificare tali vantaggi andremo a valutare la quantità di anidride carbonica (CO2) emessa nell’atmosfera dai diversi modi comunemente utilizzati per produrre acqua calda (scaldabagno elettrico, caldaia a metano, pannelli solari) ricordando che tale elemento è ritenuto una delle cause dell’eccessivo surriscaldamento del pianeta terra.
   Per produrre l’acqua calda necessaria al proprio fabbisogno una persona con uno scaldabagno elettrico utilizza circa 1,8kWh elettrici al giorno.
   Per produrre 1kWh con una centrale termoelettrica si emettono tra gli 0,65 e gli 0,85 kg di CO2, uno scaldabagno è quindi responsabile di circa  1,35 kg di CO2 ogni giorno a persona.
   Con una caldaia a metano, invece, si produrranno circa 0,96kg di CO2 al giorno a persona, tale differenza deriva da un diverso “CO2 factor” che rappresenta quanta CO2 si forma dalla conversione completa di una unità di combustibile secondo il metodo ENEA.
   Con i pannelli solari non si ha nessuna emissione di CO2 né di altri inquinanti atmosferici come le polveri, gli ossidi di azoto e ossidi di zolfo.
   In ogni caso i pannelli possono essere usati anche ad integrazione della caldaia gas o dello scaldabagno con riduzioni delle emissioni del 60%.
   Di seguito viene riportata una tabella riassuntiva di tre diversi sistemi usati per riscaldare l’acqua insieme ai loro consumi e le loro emissioni di anidride carbonica nell’atmosfera per una famiglia media di 3 persone:
   
   
   

   Dispositivo	Fonte di energia	Emissioni di CO2(kg/anno)
   Scaldabagno	Energia elettrica / fonte fossile	1500
   Boiler a gas	Metano	1050
   Pannello solare	Sole	0

   
   
2. La seconda ragione per la quale conviene installare un impianto solare termico per ACS è di natura economica. La tecnologia Solare Termica ha un livello di efficienza molto elevato che consente rese sino a 5 volte superiori al fotovoltaico e ciò implica che per il fabbisogno di una famiglia le superfici di pannelli saranno sensibilmente inferiori.
   Attraverso l’energia solare possiamo supplire alla quasi totalità del bisogno di acqua per utilizzo sanitario domestico ovvero per lavarci e lavare indumenti e stoviglie (gli elettrodomestici dell’ultima generazione prevedono la possibilità di utilizzare acqua preriscaldata).
   Calcolare il risparmio annuale derivante dall’utilizzo di un impianto solare per il riscaldamento dell’acqua ad uso sanitario non è immediato essendoci in gioco diversi fattori tra cui alcuni (esempio le abitudini individuali) molto variabili; volendo affrontare un discorso ‘di massima’ è possibile però stimare un risparmio pari a circa 170-220 m3 annui a persona includendo in tale stima anche il risparmio derivante dal completo spegnimento della caldaia, fiamma pilota compresa, per il periodo tra aprile ed ottobre.
   Tale risparmio, per una famiglia di 4 persone con un impianto a gas metano, si traduce in un risparmio effettivo pari a 210–270 euro all’anno.
3. Un’altra importantissima ragione è quella legata alle agevolazioni fiscali messe in atto dallo Stato che consentono una detrazione del 55% degli investimenti finalizzati ad aumentare l’efficienza energetica degli edifici tra cui figura anche l’installazione di impianti solari termici (per il dettaglio vedi Agevolazioni Fiscali e Finanziarie qui link alla pagina).

Riscaldamento di ambienti 

Nel caso di sistemi per il riscaldamento di ambienti è meno semplice quantificare con precisione i risparmi ottenibili poiché ciò è fortemente influenzato dalle abitudini delle persone, dalla zona, dalla caldaia, della tipologia del collettore solare, etc…
Le attuali tecnologie permettono di ottenere una copertura del fabbisogno energetico per riscaldamento domestico anche pari al 60%, ma occorre fare qualche necessaria premessa. 
Un impianto solare termico per il riscaldamento domestico si abbina tipicamente ad un impianto di riscaldamento funzionante a bassa temperatura ovvero un impianto costituito da pannelli radianti sottopavimento o a parete. Ciò è dovuto al fatto che l’acqua è scaldata attraverso i pannelli solari ad una temperatura di circa 40-50 gradi centigradi e i pannelli radianti sottopavimento o a parete, lavorando al meglio a tali temperature, consentono di ottimizzare l’efficienza del sistema portando il risparmio anche al 60%. Alimentare attraverso un impianto solare di medie dimensioni un normale impianto di riscaldamento a termosifoni significa poter ottenere un risparmio potenziale pari a “solo” il 20-30% poiché tali sistemi necessitano di acqua a temperatura superiore.
I pannelli solari consigliati per questo tipo di applicazione sono del tipo “sotto vuoto” per assicurare un buon rendimento anche nei periodi invernali.

È applicabile anche per interventi di questo tipo la detrazione fiscale del 55% (per il dettaglio vedi Agevolazioni Fiscali e Finanziarie)

Di seguito lo schema logico di un impianto Solare Termico per la produzione di ACS e per riscaldamento di ambienti.

Per lo schema si ringrazia Rehau S.p.A.

Costo di un impianto Solare Termico 

Si andranno a dare dei riferimenti differenziati per le due tipologie di impianti di cui sopra tenendo in considerazione che nel caso di realizzazione congiunta possono esserci dei fattori di risparmio legati soprattutto alla voce della manodopera.
I riferimenti di prezzo che andremo a fornire sono soggetti a variabilità poiché tra i fattori che intervengono esistono la tipologia di pannello che si decide di utilizzare, la tipologia di caldaia e altri elementi legati alla difficoltà realizzativi dell’impianto.
Il costo di un impianto per ACS per un appartamento bilocale di una famiglia di 4 persone oscilla tra i € 3.500,00 e i € 6.000,00 in base a diversi fattori tra cui alcuni sulla tipologia dell’impianto illustrati nel paragrafo successivo.

Il costo di un impianto per riscaldamento di ambienti è difficilmente stimabile poiché se si decide di utilizzare pannelli radianti a pavimento o a parete piuttosto che in abbinamento ai normali termosifoni cambia sensibilmente il lavoro soprattutto per quanto concerne le opere edili e murarie piuttosto che se lo si realizza in un appartamento in fase di realizzazione o in concomitanza di una ristrutturazione.
Per avere un indicazione attendibile vi invitiamo a compilare senza impegno il ns. modulo di richiesta di preventivo che ci consentirà di fornirvi una stima attendibile dei costi.

L’impianto 

I componenti principali di un impianto Solare Termico sono: 

• pannelli solari
• serbatoio per l'accumulo di acqua calda
• centraline di regolazione e pompe di circolazione (negli impianti a circolazione forzata)

Il loro funzionamento prevede che il sistema di circolazione trasferisca il calore prodotto dai pannelli solari verso il punto di accumulo o di utilizzo.
Solitamente il vettore di calore (tipicamente un fluido) è rappresentato dall’acqua a cui solitamente viene aggiunta una soluzione antigelo per evitare il congelamento nei periodi freddi.

Dal punto di vista tecnologico gli impianti solari termici si distinguono in: 

• impianti a circolazione naturale: In tali sistemi l’acqua riscaldata nel pannello solare si espande e sale nel serbatoio d’accumulo, venendo sostituita dall’acqua fredda che scende nel serbatoio. Tali sistemi tendono ad essere più economici rispetto a quelli a circolazione forzata essendo privi di pompe.
  I sistemi a circolazione naturale vengono usati principalmente nelle zone a maggiore incidenza solare. Il serbatoio coibentato accumula il calore necessario. Il calore viene trasportato dal fluido vettore fino al serbatoio attraverso un circuito specifico, il fluido non viene mai a contatto con l’acqua sanitaria. Il fluido nei pannelli, riscaldandosi con le radiazioni solari, diventa più leggero e sale nel serbatoio dove trasferisce il suo calore all’acqua sanitaria attraverso le pareti metalliche di uno scambiatore, perdendo calore il fluido si raffredda e torna verso il basso (effetto denominato ‘termosifone’).
  
  
  Per lo schema si ringrazia Rehau S.p.A.

• impianti a circolazione forzata: I sistemi a circolazione forzata sono un po’ più complessi di quelli a circolazione naturale perchè il liquido del circuito primario è spinto da una pompa verso i pannelli solari. E’ necessario installare un sistema a circolazione forzata laddove il serbatoio di accumulo dell'acqua non può essere posizionato ad un livello più alto rispetto ai pannelli solari. Il bollitore può essere installato, solitamente, in un locale che funge da centrale termica.
  SCHEMA

Tipologie di pannelli solari temici 

Esistono diversi tipi di collettori solari da utilizzare in impianti come quelli descritti precedentemente. Tra i maggiormente diffusi:

• Pannelli solari sottovuoto: I pannelli solari sottovuoto di ultima generazione hanno un ottimo rendimento in tutti i mesi dell'anno e sono adatti ad essere installati anche in condizioni climatiche molto rigide; sono quindi particolarmente indicati nel nord Italia. Si presentano come tubi di vetro al cui interno viene creato il vuoto d’aria per impedire la cessione del calore (effetto Thermos) e all'interno viene posto un elemento, solitamente un tubo di rame, preposto ad assorbire il calore.
  In alcune versioni a circolazione naturale all'interno del tubo può circolare direttamente l'acqua da riscaldare.
  
  
  
  
• Pannnelli solari vetrati: I pannelli solari vetrati sono composti da un vetro trasparente alla luce del sole ma opaco ai raggi infrarossi che sono così trattenuti all'interno.
  I raggi del sole, che raggiungono la parte interna del pannello, lo scaldano e il calore viene trattenuto all'interno. La superficie di questi pannelli può essere, o meno, trattata con prodotti che ne migliorano il rendimento (ossia la capacità di "trattenere" i raggi).
  
  
  
  
• Pannelli solari scoperti: I pannelli solari scoperti sono adatti per il riscaldamento di piscine scoperte, acqua calda per le docce negli stabilimenti balneari, nei campeggi, negli alberghi stagionali, ecc. Sono privi di vetro e l'acqua passa direttamente all'interno dei tubi del pannello, dove viene riscaldata dai raggi solari ed è pronta per essere usata. Il limite di questi pannelli è che, non essendo coibentati, funzionano con una temperatura ambiente di almeno 20°C. Il loro costo è però ovviamente più basso dei pannelli vetrati e l'installazione è davvero semplice.

Gli impianti solari-termici di Ferraloro Energia

Feraloro Energia, in Liguria, ha realizzato un impianto solare-termico ad Arenzano, in provincia di Genova e a Ventimiglia, in provincia di Imperia. In Piemonte, ha realizzato un impianto solare-termico a Viguzzuolo, in provincia di Alessandria.