Solare Termico

COS'E' IL SOLARE TERMICO?

L’impianto solare termico è una tecnologia che cattura l’energia solare e la trasforma in energia termica. Successivamente il calore ricavato può essere usato per la produzione di acqua calda, di energie elettrica, per raffreddare, per la produzione di idrogeno, ecc.
Esistono due forme di solare termico: solare termico attivo e passivo. Nel primo caso si tratta di impianti specifici per lo stoccaggio e l’utilizzo diretto dell’energia solare. Nel secondo viene usata passivamente l’energia solare su costruzioni immobili che, grazie a un razionale posizionamento delle superficie vetrate, strutture per il trasporto di calore ed un’accurata scelta dei materiali di costruzione, è possibile accumulare l’energia termica per il riscaldamento della casa.

Gli impianti termici possono lavorare: a basse temperature (fino a 120°C), a medie temperature (circa 500°C) a alte temperature (circa 1000°C). Gli impianti termici a medie e alte temperature vengono utilizzati per la produzione d’energia dinamica, corrente elettrica, idrogeno, cogenerazione e trigenerazione. Si tratta di grossi impianti ad alta potenza.

L’applicazione più diffusa e conveniente per i privati del solare termico attivo a bassa temperatura è quella per la produzione di acqua calda, che può essere utilizzata sia per uso domestico, sia per il riscaldamento di ambienti e piscine.

Si tratta di una tecnologia più semplice e meno costosa rispetto al fotovoltaico che trasforma l’energia solare in energia elettrica

Componenti principali dell’impianto solare termico:

• Uno o più Pannelli (detti anche collettori solari)

Si tratta di una piastra captante che grazie alla sua geometria ed alla proprietà della sua superficie, assorbe energia solare e la converte in calore (conversione fototermica).

Il collettore solare al suo interno ha un fluido termovettore (acqua+ antigelo) che viene riscaldato dal calore catturato raggiungendo temperature fino a 90°C e che poi trasferisce il calore al bollitore(scambiatore del boiler di accumulo)

• Serbatoio di accumulo per lo stoccaggio dell’acqua calda

Si tratta di un serbatoio coibentato , nel quale è presente uno scambiatore di calore in cui circola il fluido termovettore del circuito primario che , cedendo il calore ricevuto dal sole, riscalda l’acqua contenuta nell’accumulatore.

• eventuale: pompa per la circolazione dell’acqua e centralina elettronica che rileva i parametri di temperatura e gestisce il funzionamento della pompa.

Applicazioni e Vantaggi

Più risparmio e meno inquinamento con l’energia del sole:

• FONTE ENERGETICA A COSTO ZERO

Innanzitutto la fonte energetica utilizzata, il sole, è una fonte rinnovabile (cioè può essere utilizzato illimitatamente) ed è a costo zero, il suo utilizzo dipende solamente dalle condizioni meteo

• TECNOLOGIA AFFIDABILE

Si tratta di una tecnologia affidabile, collaudata, presente da oltre 20 anni nel mercato mondiale e semplice da installare ed generalmente da integrare con un impianto esistente ed infine con bassi costi di manutenzione.

• VANTAGGI AMBIENTALI

E’ una tecnologia pulita e rispettosa dell’ambiente: non si hanno emissioni di Co2 (anidride carbonica), che è una delle cause del surriscaldamento della terra, né di altri inquinanti atmosferici, quali biossido di zolfo , ossido di azoto. anzi attraverso la riduzione del consumo di energia elettrica e quindi di combustibili necessari alla sua produzione, si ha una riduzione delle emissioni di sostanze ad effetto serra ed inquinanti

• PRODUZIONE ACQUA CALDA PER USO DOMESTICO

Il solare termico permette di ottenere un risparmio sulla bolletta energetica, arrivando a coprire i due terzi del fabbisogno di acqua calda sanitaria di una famiglia (una famiglia di 4 persone mediamente consuma 200 litri di acqua calda al giorno + 30 litri al giorno per la lavatrice. Con 1 pannello di un metro quadro circa si riescono a scaldare alla temperatura media di 45° in media 80-130 litri di acqua la giorno, quindi sono sufficienti n.2 pannelli per soddisfare le necessità di un a famiglia media con un risparmio quindi fino al 70% sulla energia necessaria per produrre acqua calda ) . Nei mesi più caldi è in grado di coprire completamente il fabbisogno di una famiglia , senza bisogno che la caldaia entri in funzione. Nei mesi invernali il rendimento del sistema cala dagli 80°C ai 40°C, in ogni caso i pannelli continuano a preriscaldare l’acqua, che arriva alla caldaia ad una temperatura superiore a quella dell’acquedotto. Questo permette alla caldaia raggiungere la temperatura desiderata in minor tempo e con minor consumo di energia e la caldaia lavora di meno e dura di più.

• PRODUZIONE ACQUA CALDA PER ELETTRODOMESTICI

l’impianto solare produce acqua calda che può essere utilizzata direttamente da alcuni elettrodomestici particolari che si trovano in commercio, come la lavatrice che ha il doppio attacco per acqua calda e fredda, e la lavastoviglie predisposta per l’attacco diretto all’acqua calda. Evitando l’utilizzo delle resistenze elettriche degli elettrodomestici per scaldare l’acqua, si possono ulteriormente ridurre i consumi di energia elettrica.

• PRODUZIONE ACQUA CALDA PER RISCALDAMENTO

L’impianto solare può essere utilizzato in maniera combinata sia per produrre acqua calda sanitaria che per integrare il riscaldamento, con ulteriore risparmio nella bolletta energetica, fino al 40% dei consumi. L’impianto di riscaldamento che meglio si sposa con il sistema solare termico è quello a pannelli radianti (a pavimento, parete e a soffitto) che lavorano a bassa temperatura 30°-35° C, mentre i classici termosifoni hanno bisogno di una temperatura di 60°-70° C. Con acqua calda attorno ai 30° C si può ottenere il riscaldamento dell’ambiente a 20° C.

Inoltre rispetto alla temperatura di esercizio dei radiatori (80-85° C), la più bassa temperatura richiesta dai pannelli radianti (30° C) provoca minori dispersioni termiche.

Mediamente l’80% della spesa energetica di un’abitazione è destinata al riscaldamento

Un edificio di 100 mq abitato da 4 persone consuma circa 2000 mc di metano per una spesa di 1500 euro (0,72 E/mc), con l’utilizzo di un impianto di un impianto combinato si può risparmiare fino a 600-800 euro l’anno.(da verificare)

L’impianto solare combinato per acqua calda e riscaldamento invernale, ha bisogno di una maggiore superfice di esposizione rispetto a quello per la sola produzione di acqua calda( la superficie dei collettori varia dai 7 ai 20 m2 e serbatoi da i300 ai 2000 litri ed è consigliabile l’utilizzo di pannelli solari a tubo sottovuoto che garantiscono, soprattutto in inverno, un rendimento di circa il 20-30% maggiore rispetto ai pannelli piani.

• PRODUZIONE DI ACQUA CALDA PER PISCINE

La piscina richiede una temperatura dell’acqua intorno ai 25°-28°C, per il raggiungimento della quale i pannelli solari sono molto efficaci.

Se la piscina viene utilizzata solo nel periodo estivo ed anche se si trova in una zona a clima freddo, è conveniente utilizzare i pannelli non vetrati in plastica o gomma, in quanto pur avendo un minor rendimento rispetto ai pannelli vetrati, sono meno costosi.

Per la piscina l’impianto non necessita in ogni caso un sistema di accumulo. I pannelli solari vengono utilizzati anche per scaldare l’acqua per la doccia.

• SOLAR COOLING (produzione di freddo)

Gli impianti di solar cooling uniscono la tecnologia dei pannelli solari termici con quella delle macchine ad assorbimento: il calore prodotto dai pannelli solari in estate è utilizzato, tramite le macchine ad assorbimento, per raffreddare l’acqua e immetterla negli impianti di condizionamento estivi per il raffrescamento degli edifici.

Questi sistemi utilizzano sostanze non tossiche e funzionano anche a basse temperature d’esercizio (fluido da 45 – 90°C)! Questo sistema si basa sull’evaporazione e sulla condensazione di un fluido termostatico al fine di abbassare la temperatura di un oggetto.

Anche se il sistema di refrigerazione ad assorbimento non è efficiente come sistemi di refrigerazione tradizionali, visto che vi è bisogno di freddo durante la stagione estiva, quando la radiazione solare è molto abbondante, e spesso l’energia accumulata dai collettori solari può essere troppa rispetto all’utilizzo, gli impianti di solar cooling possono sfruttare questa energia per produrre il freddo e quindi permettono di diminuire i costi e i consumi elettrici dovuti ai condizionatori. Il solar cooling viene in genere usato per raffreddare l’aria dell’abitazione, ma se si dispone di energia sufficiente è possibile raffreddare frigoriferi o altro. La loro diffusione è ancora in fase sperimentale e costosa.

• INCREMENTO DEL VALORE DELL’IMMOBILE

Con l’installazione di un impianto solare si accresce il valore dell’immobile in quanto migliora la sua classe energetica. Per le nuove costruzioni vige l’obbligo di installare pannelli solari volti a rendere gli immobili autonomi dal punto di vista della produzione di acqua calda.