Meridian Energy IMPIANTI SOLARI TERMICI PER ALBERGHI E STRUTTURE RICETTIVE. Via Reggio Calabria n Cosenza tel.

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1 IMPIANTI SOLARI TERMICI PER ALBERGHI E STRUTTURE RICETTIVE

2 INTRODUZIONE Un impianto solare termico è un sistema in grado di trasformare l energia irradiata dal sole in energia termica, ossia calore che può essere utilizzato negli usi quotidiani, quali ad esempio il riscaldamento dell acqua calda sanitaria (ACS) o il riscaldamento degli ambienti. Negli ultimi anni molti paesi europei hanno intensificato le loro attività nel settore della tecnologia solare introducendo normative ecologiche, programmi di sostegno ed incentivi per le energie rinnovabili in generale: in Italia ricordiamo il Conto termico e le detrazioni fiscali del 65%. L Italia è uno dei paesi europei con il maggiore potenziale per il solare termico, grazie alla grande disponibilità di energia solare ed ai costi sempre più alti dell energia convenzionale. Quasi il 100% delle fonti energetiche non rinnovabili ed una parte dell elettricità sono importati. Negli ultimi anni la diffusione del solare termico in Italia ha registrato un tasso di crescita molto alto, partendo comunque da un livello molto basso. Attualmente, comunque, il mercato europeo del solare termico è dominato da paesi come la Germania e l Austria e la Grecia. D altra parte, la diffusione di impianti solari in numerosi paesi del Nord Europa, come la Danimarca e la Svezia, nei quali le condizioni geografiche non offrono irraggiamento solare in eccedenza, dimostrano il funzionamento dei sistemi solari anche in condizioni climatiche meno favorevoli. Le applicazioni per il solare termico sono svariate e possono essere di seguito riassunte: Riscaldamento dell acqua sanitaria per uso domestico/ ospedaliero/ alberghiero; Riscaldamento dell acqua per le docce di stabilimenti sportivi, balneari, ecc. ; Riscaldamento dell acqua per processi a bassa temperatura; Riscaldamento degli ambienti di edifici; Raffrescamento degli edifici (solar cooling); Essiccazione di prodotti agroalimentari; Reintegro delle perdite di calore delle piscine. Sono infatti molteplici le possibilità di impiego del solare nel ramo alberghiero e della ristorazione, trattandosi di un settore che offre condizioni di impiego pressoché ineguagliabili non esistendo limitazioni di sorta per le sue applicazioni.

3 Il fabbisogno di acqua calda di una struttura ricettiva turistica estiva coincide perfettamente con la disponibilità di energia solare. Infatti proprio durante il periodo in cui ci sono più ospiti, si verificano le condizioni climatiche più favorevoli ed il sole dà il meglio di sé. Le strutture che, invece, operano principalmente in inverno possono sfruttare il sole per coprire il loro fabbisogno di acqua calda e fornire un supporto al riscaldamento dei locali. Anche gli alberghi in zone urbane possono investire vantaggiosamente nell energia solare, poiché il loro costante fabbisogno di acqua calda rende il calore solare un opzione economicamente vantaggiosa. Le ricadute positive di un impianto solare non sono solo economiche e ambientali, ma influiscono positivamente anche sull'immagine della struttura e sulla percezione di benessere da parte degli ospiti. Per un numero sempre maggiore di ospiti delle strutture turistiche alberghiere è importante che le ferie siano all insegna del rispetto ambientale. In effetti, i turisti più esigenti privilegiano sempre più destinazioni dove si presta attenzione all ambiente e al clima. Dotare una struttura alberghiera di un impianto solare significa quindi lanciare un segnale chiaro e profilarsi rispetto alla concorrenza. Ma significa anche ridurre il proprio consumo di gasolio, di gas o di altri combustibili fossili per la produzione di energia, termica o elettrica, rendendosi pertanto più indipendenti dal rincaro del prezzo delle energie convenzionali. CONSUMO ENERGETICO NEGLI ALBERGHI Una struttura alberghiera spende per l energia circa il tre percento del suo fatturato annuo, cui si aggiungono costi analoghi per la manutenzione degli impianti di riscaldamento. Nell industria alberghiera, l energia è dunque un fattore di costo importante. Se i prezzi di olio combustibile, gas ed elettricità dovessero aumentare ulteriormente, ciò potrebbe mettere in serie difficoltà diverse strutture. Una parte rilevante del fabbisogno energetico è riconducibile all elevato consumo di acqua calda, in alcune strutture amplificato da offerte di wellness molto dispendiose sul piano energetico. In tale ottica, i collettori solari possono decisamente alleggerire il bilancio: una volta installati forniscono gratuitamente e per almeno 25 anni la maggior parte dell acqua calda. Il fabbisogno di acqua calda nei complessi alberghieri e nei centri benessere è assai superiore rispetto a quello delle abitazioni private. Gli ospiti consumano più acqua e anche il fabbisogno per la pulizia, la lavanderia e la cucina è molto alto. Le diverse utilizzazioni dovute all occupazione delle camere danno origine, inoltre, a picchi di carico elevati.

4 ANALISI DEL FABBISOGNO DI ACQUA CALDA Negli edifici con funzione ricettiva il fabbisogno di acqua calda è strettamente dipendente dalla presenza di clienti. Il calcolo del fabbisogno giornaliero viene eseguito sulla presenza media di persone nel periodo compreso tra maggio e agosto e su questo dato si effettua il dimensionamento dell impianto. I valori di riferimento per il fabbisogno giornaliero medio pro capite sono riportati di seguito: Agriturismo 35 l/persone al giorno Standard semplice 40 l/persone al giorno Standard alto 50 l/persone al giorno Standard molto alto 80 l/persone al giorno Se la struttura offre anche il servizio cucina, il fabbisogno di acqua calda aumenta indicativamente nel seguente modo: Pasto semplice 10 l/giorno a pasto Pasto a più portate 15 l/giorno a pasto Per un calcolo più preciso si possono utilizzare i dati delle bollette del gas o dell elettricità se si hanno a disposizione e se possono dare un quadro preciso della situazione. Il fabbisogno può essere calcolato anche montando un semplice contatore di flusso della tubatura dell acqua calda ed effettuando un monitoraggio dei consumi per un tempo sufficientemente lungo.

5 GLI IMPIANTI Gli impianti solari termici per hotel, pensioni e altre strutture alberghiere funzionano sostanzialmente con lo stesso principio dei piccoli impianti. I componenti principali sono i collettori solari, le condutture, la pompa di circolazione del circuito solare, lo scambiatore di calore e il sistema di regolazione, oltre allo scalda acqua solare centralizzato. Grazie ai collettori, l irraggiamento solare è trasformato in calore e, per mezzo di un liquido termovettore che scorre nello scambiatore di calore, trasferito allo scalda acqua. In base al fabbisogno, questo calore è quindi utilizzato per la preparazione dell acqua calda sanitaria o per il riscaldamento dei locali.

6 QUANTO DEVE ESSERE GRANDE UN IMPIANTO SOLARE? Per gli alberghi e le strutture ricettive turistiche in genere, il dimensionamento della superficie di collettori solari dipende principalmente dal fabbisogno di acqua calda e dal grado di copertura solare per assicurare un economicità ottimale. Il grado di copertura solare è la quota di fabbisogno energetico messa a disposizione dall impianto solare, mentre il resto è coperto dal sistema di riscaldamento convenzionale Nel settore turistico, per impianti solari per l acqua calda, un grado di copertura compreso tra il 40 ed il 70 % assicura la massima economicità. Se l impianto è concepito per dare pure un supporto al riscaldamento, allora si godrà di ulteriori benefici sotto forma di un ulteriore risparmio annuo di energie convenzionali fino a circa il 10%. Per le strutture alberghiere e turistiche la seguente tabella fornisce dei valori di riferimento riguardo a superficie dei collettori e volume degli accumulatori degli impianti solari, con un dimensionamento ottimale dal punto di vista economico. Applicazioni Preparazione acqua calda Preparazione acqua calda e supporto al riscaldamento Grado di copertura solare % % Superficie collettore m 2 per letto m 2 per kw di carico termico Volume accumulatore litri per m 2 di collettore litri per m 2 di collettore Una piscina all aperto può essere riscaldata anche con semplici assorbitori per piscine. Per aumentare la temperatura dell acqua di 4 7 gradi è sufficiente una superficie di assorbitori equivalente al % della superficie della piscina. DIMENSIONAMENTO PANNELLI ED ACCUMULO INERZIALE

7 L impianto solare di tipo più semplice produce l acqua calda sanitaria. Esso copre fino al 70 percento del fabbisogno. Se il campo collettori e l accumulatore sono sufficientemente grandi, in estate la caldaia non entra neppure in funzione. Gli hotel di città e le strutture turistiche estive sono perciò utilizzatori ideali. Il dimensionamento della superficie dei pannelli solari e del volume del serbatoio di accumulo dipende fondamentalmente dal bisogno medio di acqua calda sanitaria. E importante conoscere se il consumo resta effettivamente costante durante l anno o se ci sono periodi di maggiore utilizzo, se è distribuito durante il giorno o se è concentrato in tempi brevi. Ad esempio se il consumo è concentrato esclusivamente nelle ore serali, è opportuno prevedere un accumulo leggermente sovradimensionato in modo da accumulare durante le ore soleggiate tutta l energia necessaria. Come appare evidente, anche l orientamento dei collettori in relazione ai punti cardinali ed all orizzonte è fondamentale per stabilire la resa giornaliera del campo collettori. In generale, un pannello riceve più energia solare quando è orientato direttamente verso il sole. In generale, il pannello fisso fornisce la migliore resa se è orientato a Sud ed è inclinato di 10 in meno rispetto alla latitudine del luogo se deve produrre acqua calda, 10 in più se serve per il riscaldamento. L orientamento dei collettori determina il rendimento. Una superficie orientata a sud e con un inclinazione tra 20 e 60 gradi è ottimale. La seguente tabella rappresenta valori indicativi considerando un consumo medio di 50 l/persona al giorno. I valori di copertura del fabbisogno sono calcolati per un orientamento a Sud ed un inclinazione di 35. Numero di persone 2/4 4/6 6/8 Consumo giornaliero 150 litri 250 litri 350 litri Mq collettore piano Volume accumulo 200 litri 300 litri 400 litri Grado di copertura medio (35 ) 60% 66% 66% Il serbatoio di accumulo in un impianto solare serve a equilibrare la differenza temporale tra la potenza dell irraggiamento e l utilizzo dell acqua calda. Serbatoi con elevato volume permettono di superare periodi anche lunghi di brutto tempo, tuttavia causano anche maggiori dispersioni di calore. Il dimensionamento del serbatoio di accumulo è fondamentale sia per garantire una copertura adeguata al fabbisogno, sia per garantire un rendimento globale alto. E quindi importante evitare sia il sottodimensionamento (basso rendimento globale e bassa copertura, con rischi di sovra-temperature e depositi di calcare), che il sovradimensionamento (basse temperature di accumulo, alti costi). RISCALDAMENTO SOLARE DELLE PISCINE

8 L impianto solare non fornisce solo l acqua calda, ma può coprire anche una parte del fabbisogno di riscaldamento degli edifici. Una struttura attiva durante tutto l anno prolunga così il periodo di utilizzo dell impianto e risparmia, ancora una volta, sul combustibile. La combinazione perfetta per questo tipo d impianto è il riscaldamento di una piscina in estate. Infatti, dimensionando un impianto solare termico con l obiettivo di produrre energia termica da utilizzare sia per il riscaldamento dell acqua calda sanitaria che per la climatizzazione invernale, si corre il rischio di ritrovarsi durante il periodo estivo con un surplus di energia termica difficile da smaltire. In questo caso l impianto potrebbe risultare sovradimensionato in estate incontrando rilevanti problemi di gestione. Combinando, invece, il sistema solare con l impianto per il riscaldamento dell acqua della piscina, quest ultima servirà durante il periodo estivo a dissipare il surplus di energia termica prodotta dai collettori solari, realizzando un notevole risparmio di combustibile per la caldaia tradizionale Per una struttura turistica, una piscina all aperto senza riscaldamento non è pensabile nemmeno in piena estate in considerazione del fatto che il riscaldamento con l energia convenzionale costa molto denaro e inquina inutilmente l ambiente. L impiego di sistemi solari per le piscine rappresenta invece la soluzione più economica ed efficiente in grado di offrire agli ospiti un bagno gradevole nei mesi estivi. Solitamente il sistema solare termico è dimensionato per produzione di acqua calda sanitaria e, contemporaneamente, integrazione impianto di riscaldamento acqua piscina. Sistemi solari

9 termici più articolati, consentono di ottemperare anche all integrazione del riscaldamento invernale. La soluzione progettuale, nel caso di un sistema del genere, prevede la predisposizione di un campo solare tale da garantire la massima copertura solare per la produzione dell acqua calda sanitaria durante tutto il periodo di utilizzo mentre il riscaldamento dell acqua della piscina è effettuato mediante lo sfruttamento del surplus di energia termica disponibile nell arco della giornata, in grado di realizzare una copertura solare anche superiore al 50% nell arco dei mesi di utilizzo. Durante i mesi estivi di non utilizzo del sistema di riscaldamento, se per esso è previsto il supporto solare, la struttura la piscina dovrà essere in grado di smaltire l eventuale surplus di energia termica disponibile fungendo da dissipatore termico. Se la struttura turistica è provvista di settore wellness, che comporta un rilevante dispendio di energia termica, una soluzione ottimale è collegare anche questo settore, eventualmente assieme alla cucina e alla lavanderia, all impianto solare, ottenendo il massimo di economicità ed ecologia.

10 QUANTO COSTANO GLI IMPIANTI SOLARI? Gli impianti solari non danno praticamente origine a spese di gestione: rappresentano tuttavia un investimento iniziale relativamente elevato. Ciò spaventa molti investitori. In media, i tempi di ritorno dell investimento si aggirano sui 5-10 anni manutenzioni comprese, cosa questa che permette, dopo tale periodo, di andare in attivo rispetto alla bolletta energetica che si sarebbe pagato nel caso di un impianto di tipo tradizionale. Si prevede in futuro un vertiginoso calo di questi tempi di attesa per il recupero dell'investimento iniziale a causa del costo dell energia "tradizionale" previsto in costante aumento e quello delle tecnologie per il solare in diminuzione grazie all'espansione del mercato stesso e all'adozione delle economie di scala da parte dei produttori. Ma la domanda vera a cui tutti cercano risposta è: "quanto costa davvero fare questa scelta e qual è il ritorno economico dell'investimento derivante dall'adozione di un impianto solare termico?" Il costo dipende dalla tecnologia utilizzata e dalle dimensioni dell impianto, quindi dal fabbisogno di acqua calda, latitudine (Nord o Sud Italia), insolazione, della tecnologia utilizzata (a circolazione naturale o a circolazione forzata con serbatoio posizionato all'interno dell'edificio) e della facilità di installazione (su tetto o superficie più o meno accessibile). In estrema sintesi i parametri per valutare il costo dell'impianto solare termico sono: la superficie installata e/o il numero dei pannelli solari la capacità del serbatoio di accumulo per l'acqua calda la potenza e il tipo della caldaia (caldaia tradizionale o caldaia a condensazione) in caso di sostituzione E utile ricordare infine che un impianto ad energia solare diventa economicamente più conveniente all'aumentare del suo utilizzo, con il vantaggio che una volta ammortizzato non ha costi aggiuntivi per la materia prima, in quanto il sole è disponibile gratuitamente.

11 IN CONCLUSIONE In Italia l energia solare rappresenta una fonte energetica ideale. Per questa ragione, Meridian Energy progetta e installa impianti solari termici per applicazioni in molteplici settori, compreso quello alberghiero nel quale possono ottenersi benefici economici e ambientali di notevole importanza. Con gli impianti solari nel vostro albergo potete offrire ai vostri ospiti un trattamento nel rispetto dell ambiente, una tecnologia moderna ed un confort elevatissimo che non peserà affatto sulla vostra bolletta energetica.

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