Funzionamento di un pannello solare termico

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1 Un impianto solare termico permette di trasformare direttamente l energia solare incidentesull a superficie terreste in energia termica, senza nessuna emissione inquinante e con il risparmio economico associato al mancato utilizzo di fonti energetiche tradizionali (energia elettrica o combustibili fossili). L energia termica così prodotta viene raccolta in genere sotto forma di acqua calda. uesti impianti non devono essere confusi con gli impianti fotovoltaici che invece trasformano l energia irradiata dal sole in energia elettrica. La tecnologia solare termica è matura ed affidabile, con impianti che hanno una vita media di oltre 20 anni e tempi di ritorno dell'investimento molto brevi. Funzionamento di un pannello solare termico L elemento principale del collettore è l'assorbitore (piastra assorbente), che ha la funzione di assorbire la radiazione solare incidente e di trasformarla in calore. Il calore sviluppato nell'assorbitore viene poi ceduto mediante uno scambiatore all acqua sanitaria contenuta in un serbatoio e distribuita alle varie utenze. Il collettore solare è dotato di una copertura trasparente (vetro o materiale plastico) posta frontalmente all'assorbitore che ha lo scopo di mantenere intrappolato il calore all'interno, permettendo nel contempo il passaggio della radiazione solare. 1 / 6

2 L'altro elemento fondamentale di un impianto solare termico è rappresentato dal serbatoio(isol ato termicamente) che ha lo scopo di immagazzinare il calore ceduto dai collettori, per renderlo disponibile nel momento in cui risulta necessario (ad esempio quando si sta facendo la doccia). Un impianto solare termico ben dimensionato riesce a coprire totalmente il fabbisogno di acqua calda sanitaria nei sei mesi più caldi, mentre nei rimanenti mesi freddi è necessaria l integrazione di una caldaia (meglio se a condensazione, a metano o a biomasse) per portare l acqua parzialmente riscaldata dall'impianto solare alla temperatura desiderata. A cosa serve? L energia termica prodotta con un impianto solare termico può essere utilizzata per: 1. produzione di acqua calda sanitaria ad uso domestico e nel terziario (alberghi, palestre, uffici, ecc.); 2. il riscaldamento degli ambienti; 3. il riscaldamento delle piscine (coperte e scoperte); 4. riscaldamento dell'acqua per processi industriali (settori alimentare, tessile, cartario,etc.) a bassa temperatura; Interessanti risultati si ottengono accoppiando l impianto solare termico con un impianto di riscaldamento degli ambienti a bassa temperatura (ad esempio impianti a pavimento, impianti a radiatori in acciaio lamellare, ecc.). In zone con un esteso periodo di utilizzo del riscaldamento e in edifici con buone caratteristiche d isolamento termico (prerequisito essenziale per fare riscaldamento solare), si riesce a raggiungere fino al 25-50% di copertura del fabbisogno termico. Quali tipi di impianti solari esistono? Per quanto riguarda la tecnologia, gli impianti possono essere di due tipi: - A circolazione naturale: Sono gli impianti che sfruttano il principio naturale secondo cui un fluido più caldo tende a spostarsi verso l alto, mentre un fluido più freddo tende a scendere verso il basso. Il serbatoio di accumulo, dotato al suo interno di scambiatore, viene posto al di sopra del 2 / 6

3 collettore stesso. Il fluido termovettore, una volta riscaldato dalla radiazione solare, sale direttamente nel serbatoio e trasferisce il suo calore all acqua in esso contenuta. Una volta che il fluido termovettore si è raffreddato (e quindi ha trasferito tutto il suo calore all acqua del serbatoio) scende di nuovo nel pannello e ricomincia il ciclo. È una soluzione impiantistica, interamente installata in esterno, semplice, compatta ed economica, adatta per piccoli impianti situati in località dal clima non particolarmente rigido o per un utilizzo prevalentemente estivo. - A circolazione forzata: E una soluzione adottata per impianti di taglia medio-grande e in previsione di un utilizzo durante tutto l anno. Si tratta di quei sistemi in cui si rende necessario, per la regolazione del flusso, l inserimento di un sistema automatico. La circolazione forzata si rende necessaria, inoltre, in tutti quei casi in cui, per qualsiasi motivo, non sia possibile collocare il serbatoio in posizione sopraelevata rispetto al collettore. Tale soluzione garantisce anche una migliore integrazione architettonica, un migliore risultato estetico in quanto consente di collocare il serbatoio in un idoneo locale tecnico e non sul tetto ed inoltre offre una maggiore adattabilità a qualsiasi condizione climatica. Tipi di collettori I diversi tipi di collettori presenti sul mercato sono i seguenti: 1. solare vetrato piano, caratterizzato dalla presenza di una intercapedine tra una superficie trasparente e una piastra assorbente. Con questo tipo di soluzione si riscalda l acqua a temperature medie di utilizzo comprese tra 45 e 65 C; 2. collettori non vetrati scoperti, semplicemente realizzati con tubi in materiale plastico. Hanno un costo molto contenuto, ma forniscono prestazioni accettabili solo se utilizzati durante la stagione estiva; 3. collettori sottovuoto, realizzati eliminando l aria nell intercapedine. In tal modo si riducono le perdite ed è possibile lavorare in ambiente più freddo e con temperature del fluido riscaldato più elevate (70-80 C). Essi sono più fragili e costosi dei collettori vetrati piani, ma risultano anche più efficienti di questi ultimi; 4. collettori a concentrazione, sono caratterizzati da un elemento assorbitore lineare o puntuale sul quale viene concentrata la radiazione solare tramite uno specchio concentratore. Tale sistema viene utilizzato per la produzione di calore ad alta pressione e temperatura ( C). 3 / 6

4 Quanto tempo può durare? Un impianto solare termico ha una vita complessiva di almeno 20 anni. I collettori vetrati piani, che sono attualmente i più diffusi, hanno una durata di vita superiore a 20 anni. I produttori garantiscono il mantenimento delle prestazioni energetiche per 5 anni ed in alcuni casi eccezionalmente fino a anni. Anche per i serbatoi, che rappresentano l altro componente economicamente rilevante dell impianto, la garanzia si estende normalmente a 5 anni. Per gli altri componenti la durata di garanzia è di 2 anni. Un impianto correttamente dimensionato, installato e gestito può tranquillamente superare la vita tecnica sopra ricordata. In particolare la gestione dell impianto prevede interventi periodici con cadenza biennale per verificare lo stato e le prestazioni dell impianto stesso. Quanto costa un impianto solare termico? Il costo d installazione può variare, a seconda della situazione locale: 1. edifici nuovi o già esistenti; 2. posa dei collettori solari in sovrapposizione o integrazione della copertura del tetto; 3. regolamentazioni specifiche per i permessi di costruzione; 4. collegamento dell impianto solare al sistema di distribuzione dell acqua calda e all impianto termico integrativo; 5. utilizzo di attrezzature durante il montaggio (gru, impalcature). Il costo standard chiavi in mano per una famiglia composta da 3-5 persone, a circolazione forzata per la produzione di acqua calda sanitaria è pari a (IVA al 10% esclusa). Il costo dei collettori rappresenta la percentuale più significativa. Naturalmente per un preventivo esatto è necessario un sopralluogo che valuti accuratamente gli aspetti sito dipendenti. Il costo stimato per la manutenzione dell impianto è pari a circa il 2,5% del costo dell impianto stesso. In tale stima sono compresi anche gli eventuali costi di manutenzione straordinaria, dovuti alla sostituzione di qualche componente secondario dell impianto. Quanto riesco a risparmiare? 4 / 6

5 Un impianto solare termico permette di risparmiare sulle bollette elettriche e/o del gas con tempi di rientro dall investimento molto vantaggiosi: 1. rispetto ai costi di uno scaldabagno elettrico utilizzato per riscaldare l acqua, la spesa per un impianto solare termico si recupera in circa 5 anni attraverso il risparmio in bolletta; 2. rispetto a una caldaia a gas, la spesa per l impianto solare termico si recupera in circa 6-8 anni. Occorrono 8-12 anni invece per recuperare la spesa se l impianto solare è progettato sia per la produzione dell acqua calda sanitaria che per il riscaldamento ambienti. Negli anni successivi l'energia prodotta dall impianto solare termico è gratuita. Questi tempi di ammortamento si dimezzano usufruendo della detrazione fiscale del 55% per la riqualificazione energetica degli edifici (vedi qui di seguito). Dei pannelli solari ben dimensionati, in media, soddisfano il 70% 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%. Incentivi Per gli impianti solari termici (solo se installati su edifici già esistenti e accatastati) è possibile usufruire di una detrazione fiscale pari al 55% delle spese di acquisto e installazione dell impianto (vedi Finanziaria 2007 e 2008), da ripartire in 5 rate annuali di pari importo (vedi Legge 28 gennaio 2009, n. 2). L'IVA per impianti solari è al 10%. Inoltre in molte Regioni, Province e Comuni sono previsti incentivi e finanziamenti che solitamente arrivano fino al 25-30% della spesa complessiva. Quali autorizzazioni servono per installare un impianto solare termico? Gli interventi per l'installazione di impianti solari termici, "aderenti o integrati nei tetti degli edifici con la stessa inclinazione e lo stesso orientamento della falda e i cui componenti non modificano la sagoma degli edifici stessi", sono considerati manutenzione ordinaria e quindi esenti dall'obbligo di fare la D.I.A (Denuncia di Inizio Attività). In questi casi è sufficiente una comunicazione preventiva al Comune. Regioni, Province e Comuni possono comunque richiedere autorizzazioni diverse da quelle nazionali, e pertanto è sempre necessario che il richiedente verifichi presso l'ufficio tecnico del Comune di zona. 5 / 6

6 Nel caso in cui il sito d installazione dell'impianto ricada in un'area protetta (incluse le zone immediatamente esterne alle aree protette), o con vincoli storici ed artistici ca fatta la richiesta di autorizzazione edilizia. L'autorità competente sul territorio (l'ente locale, l ente parco, lasovrintendenza ai beni culturali, ) dovrà seguire la situazione nella sua particolarità e rilasciare un nulla osta. Se entro 60 giorni non si ricevono comunicazioni, si possono iniziare i lavori (vale il silenzio assenso). 6 / 6