Impianti solari termici

Gli impianti solari termici hanno le maggiori potenzialità per lo sviluppo delle energie rinnovabili. La tecnologia solare termica è in una fase tecnologicamente avanzata ed è molto affidabile.

L’investimento economico per un impianto di questo tipo si riesce ad ammortizzare in poco tempo.
La sua durata media supera abbondantemente i 20 anni.

IL SEMPLICE FUNZIONAMENTO DI UN IMPIANTO SOLARE TERMICO

Il pannello piano è il sistema di pannello solare termico più utilizzato per ottenere le temperature comprese fra i 50 °C e i 90 °C.

Si ottengono facilmente facendo riscaldare al sole superfici piane.

Un collettore piano è costituito da:

- una serpentina (in rame, o in acciaio inox, ecc.) che si trova all’interno in cui scorre un fluido che trasporta il calore e che grazie all’azione termica del sole, si riscalda.

- isolante termico che impedisce la dispersione di calore.

Il calore prodotto viene poi immagazzinato in un accumulo (un serbatoio contenente acqua) dove sono collegate le varie utenze dell’abitazione o dell’azienda.Il fluido interno al pannello può essere glicole, (quasi identico all’antigelo comunemente usato nelle autovetture) che viene miscelato con acqua in modo da garantire un'adeguata resistenza alle basse temperature, oppure nei pannelli a tubi sottovuoto anche semplicemente acqua.

L’impianto solare può produrre, secondo il suo dimensionamento, sia solo l’ ACS Acqua Calda Sanitaria, sia acqua calda per integrazione al riscaldamento. In questo secondo caso, l’acqua sanitaria è compresa nella produzione dell’integrazione.

Qualsiasi impianto solare termico ha sempre bisogno di essere collegato ad una caldaia (meglio se a condensazione, a metano o a biomasse), per via dell'incostanza dell'energia solare.

Ogni volta che l’impianto non riesce a portare l’acqua alla temperatura desiderata, la caldaia deve intervenire per sopperire alla differenza termica mancante.

impianti termici grugliasco

In questo modo tutta l’energia che il sole ci regala gratuitamente viene utilizzata per scaldare l’acqua della nostra abitazione. Quando l’energia del sole non è sufficiente, la nostra caldaia si “inserirà” solo per fornirci l’acqua alla temperatura necessaria.

Oltre ai pannelli solari, gli impianti sono completati da alcune apparecchiature (circolatore, centralina elettronica, sonde di temperatura, vaso di espansione).

 

QUALE TIPI DI IMPIANTI ESISTONO?

Semplificando e tenendo in considerazione quello che oggi la tecnologia offre e quello che viene comunemente installato, possiamo considerare tre tipologie principali di pannelli solari:

 

  • Pannello piano a glicole:

La circolazione del liquido-glicole avviene con l'aiuto di una piccola pompa collegata ad un circuito idraulico chiuso e separato da quello dell'acqua riscaldata. Per regolare la circolazione ci si avvale di sonde elettroniche che confrontano la temperatura del fluido nel pannello con quella dell’ accumulo. Il glicole, arrivato ad una certa temperatura, viene fatto circolare dalla pompa e passa attraverso una o più serpentine situate nell’accumulo pieno d’acqua. Queste scambiano il calore prodotto dai pannelli e lo cedono all’acqua che utilizzeremo per l’ACS . E’ possibile anche integrare una resistenza elettrica (ottimo il collegamento ad un impianto fotovoltaico) per riscaldare l'acqua in caso di insufficiente irradiazione solare. · Questa tipologia di pannello viene utilizzata principalmente per la produzione di acqua calda sanitaria.

RCS grugliasco
  • Pannello a tubi sottovuoto con glicole

I pannelli solari termici sottovuoto sono in grado di garantire un maggiore apporto energetico anche in condizioni di basso irraggiamento o basse temperature esterne.

Esistono principalmente due tipi di collettori sottovuoto: quelli che contengono un tubo a U in cui circola direttamente il liquido che assorbe il calore e quelli Heat pipe che contengono un tubo in rame chiuso alle estremità contenente un liquido in bassa pressione che evapora riscaldandosi e si condensa nella parte alta del tubo cedendo il calore all'acqua sovrastante.

Questa tipologia di collettori, in passato indicata principalmente per applicazioni a temperature più elevate di quelle raggiungibili con collettori piani, è adesso largamente commercializzata e, con l’immissione sul mercato di collettori a doppio tubo, la tecnologia sottovuoto sta incontrando un grande successo anche in Italia. Questa tipologia di pannello viene utilizzata per la produzione di acqua calda sanitaria e per l’eventuale l’integrazione al riscaldamento con impianti radianti a pavimento

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  • Pannello a tubi sottovuoto ad acqua

Paradigma è la prima ed unica azienda che propone l’innovativo Sistema Solare AQUA, una tecnologia all’avanguardia testata dall’ITW- Istituto per la Termodinamica dell’Università di Stoccarda. L’aspetto principale di questo innovativo pannello solare è l’assenza del glicole, sostanza chimica non naturale, che viene sostituito dall’acqua utilizzata tradizionalmente come liquido termovettore negli impianti. Ciò rende il sistema da una parte completamente ecologico, dall’altra molto più semplice perché il circuito di riscaldamento è unico. I pannelli solari termici, infatti, sono direttamente collegati all’impianto/circuito di riscaldamento.


L’altro aspetto fondamentale che differenzia il Sistema Solare AQUA da quelli tradizionali è il funzionamento basato sul “PRINCIPIO DEL SECCHIO”: un’innovazione in ambito solare termico. La pompa dell’impianto solare si accende soltanto quando la temperatura di mandata solare è uguale o superiore alla temperatura desiderata nel bollitore per poi scaricarla come fosse una “secchiata” all’interno del bollitore/accumulo. Avendo temperature di mandata del liquido solare elevate, il pannello solare termico può essere considerato come una caldaia aggiuntiva: scaricando solo acqua ad alta temperatura e diretta nella parte alta del bollitore, la sonda di accensione della caldaia si mantiene calda, evitando così frequenti accensioni. Il Sistema Solare AQUA sfrutta l’altissimo isolamento termico dei pannelli solari termici sottovuoto, conosciuti per l’elevata efficienza dovuta alle minime perdite di calore (effetto “thermos” dei tubi in vetro), che li rende in grado di produrre energia termica a temperature molte elevate.


Ma l’acqua non gela? Il Sistema Solare AQUA è dotato di un’evoluta funzione antigelo: la pompa solare, che fa muovere e circolare l’acqua nell’impianto solare, si accende (quando la temperatura del liquido scende sotto un determinato livello) secondo un preciso software che distribuisce nella rete delle tubazioni solari (di diametri ridotti, quindi con basso contenuto) l’esatta quantità di energia necessaria ad evitare in modo affidabile un eventuale rischio di gelo. La funzione antigelo è in grado di gestire situazioni anche con temperature fino a -25°, sostituendo pienamente la capacità anticongelante dell’ormai superato glicole.
Questa tipologia di pannelli possono essere tranquillamente usati per per la produzione di acqua calda sanitaria, per l’integrazione al riscaldamento con impianti radianti a pavimento e con impianti termici a radiatori.

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Le applicazioni vanno quindi dagli usi residenziali mono e bi-familiari, alle utenze collettive (condomini, centri sportivi, ospedali, alberghi), alle utenze industriali, fino al riscaldamento di interi quartieri (teleriscaldamento).

QUANTO COSTANO?

Per un impianto a pannelli sottovuoto ad acqua con 5mq di collettori piani e con un serbatoio di accumulo da 300 litri per l’acqua sanitaria (utile a soddisfare il fabbisogno di circa 4-5 persone) si può considerare un costo tra i 3.000 euro e i 4.500 euro (sono escluse l’installazione, la manodopera e l’IVA). Un impianto più grande dello stesso tipo, che possa contribuire anche al riscaldamento degli ambienti, con 10 mq di collettori piani e con circa 600 litri di accumulo (per una famiglia da 5 persone in una casa con un sistema di riscaldamento a pavimento o a termosifoni) può avere un costo indicativo di circa 10.000 euro (sono escluse l’installazione, la manodopera e l’IVA). Non è possibile stimare il costo di posa in opera degli impianti senza che prima sia stato effettuato un sopralluogo utile per verificare la distanza tra pannelli solari ed accumulo, tipo di caldaia esistente con la quale l’impianto solare dovrà necessariamente interfacciarsi, spazio a disposizione nella centrale termica, ed altri elementi.

QUANTO POSSO RISPARMIARE?

Un impianto solare termico permette di risparmiare sulle bollette elettriche e/o del gas con tempi di rientro dall’investimento molto vantaggiosi.

Negli anni successivi l’energia prodotta dall’impianto solare termico è gratuita. Questi tempi di ammortamento si dimezzano usufruendo della detrazione fiscale del 65% per la riqualificazione energetica degli edifici. Un impianto solare Paradigma, leader nel settore delle energie rinnovabili, soddisfa, in media, l’ 80% circa del fabbisogno di acqua calda sanitaria di un’abitazione. Se si utilizza il solare anche per integrazione al riscaldamento domestico, il fabbisogno complessivo che si soddisfa potrebbe arrivare fino al 40-50%, tra integrazione ed acqua calda sanitaria prodotta.

L'utilizzo dei pannelli solari termici per il riscaldamento dell'acqua, andando a sostituire una caldaia o uno scaldabagno elettrico, ha come diretta conseguenza la:

  • - mancata emissione di CO2;
  • - produzione di calore da fonte rinnovabile eco-compatibile (il sole);
  • - minore necessità di infrastrutture per il trasporto dell'energia da grandi distanze;
  • - indipendenza energetica (non dipendono dalla fornitura di carburante);
  • - mancata emissione di ossidi di zolfo, di azoto, e di pm10;
  • - indirettamente la diminuzione dei disastri ambientali;
  • - mancata immissione nell'ambiente di calore;
  • - tecnologia accessibile (la forma più semplice consiste in un tubo metallico colorato di nero);
  • - bassi oneri di realizzazione e smaltimento;
  • - alto rendimento termico.
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