IL SOLARE TERMICO LA PRIMA FONTE DI ENERGIA: IL SOLE

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1 IL SOLARE TERMICO L Italia è una delle nazioni Europee con le caratteristiche climatiche più favorevoli all utilizzazione della radiazione solare per usi energetici. Il valore di insolazione compreso tra 1200 e 1750 kwh/m 2 all anno presenta una differenza tra nord e sud intorno al 40%, rimanendo in entrambi i casi maggiore del fabbisogno annuo procapite di calore necessario per la preparazione di acqua calda nel residenziale. A queste condizioni un impianto solare standard consente di risparmiare fino all 70 % dell energia necessaria per la preparazione di acqua calda e fino al 40% della domanda complessiva di calore per l acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti. Sebbene l Italia presenti condizioni favorevoli il mercato italiano del solare termico può essere considerato piuttosto basso e stagnante in confronto ad altri paesi europei come Austria, Danimarca, Germania e Grecia. La superficie di collettori attualmente installata in Italia è di circa 4 m 2 per 1000 abitanti, in confronto a una media europea di 19 m 2 per 1000 abitanti. Il tasso annuale di installazione di collettori solari in Italia è di circa m 2 all anno, oppure 0,5 m 2 per 1000 abitanti all anno. Tuttavia all interno dell Europa l Italia viene attualmente considerata essere un mercato molto promettente. LA PRIMA FONTE DI ENERGIA: IL SOLE

2 Il sole è costituito da un enorme palla infuocata di gas incandescenti. Il processo di fusione trasforma l idrogeno in elio e contemporaneamente sprigiona una potenza di miliardi di kilowatt, sufficiente a coprire circa volte l'attuale consumo energetico mondiale. Una parte di questa energia viene riflessa verso lo spazio; quasi la metà è trasformata in calore sulla superficie terrestre e viene irradiata nello spazio come radiazione infrarossa. Un altra parte del flusso alimenta il ciclo dell acqua (calore da evaporazione), ed è utilizzata dall'uomo come energia idraulica. I gradienti termici dell'atmosfera, cioè il diverso riscaldamento delle masse d aria, producono l energia cinetica dei venti (energia eolica), che da soli dissipano un'energia pari a 30 volte il consumo energetico mondiale. La potenza radiante del sole prima di entrare nell atmosfera misura in media 1367 W/m 2 e viene chiamata costante solare. Quando il cielo è sereno ne arrivano circa 1000 W/m 2 sulla superficie terrestre, mentre quando il cielo è completamente coperto l irradiazione diminuisce fino a circa 100 W/m 2. La Terra compie ogni anno una traiettoria ellittica intorno al Sole, ruotando al tempo stesso su se stessa. Se il suo asse fosse esattamente verticale, non ci sarebbero grandi variazioni climatiche nelle varie stagioni. Per effetto dell inclinazione dell asse terrestre, invece, il Sole in estate nasce più presto e tramonta più tardi, ed è più alto sull orizzonte; viceversa succede in inverno. La quantità di radiazione solare che viene captata da un pannello solare, dipende da tre fattori importanti: a) la latitudine b) l orientamento c) l inclinazion COME È FATTO UN PANNELLO SOLARE?

3 I collettori solari per uso termico, cioè per la produzione di acqua calda, hanno ormai raggiunto buoni livelli di maturità tecnologica e competitività economica. Sul mercato esistono vari tipi di pannelli, ciascuno con caratteristiche, costi ed applicazioni diverse, da scegliere in base alle proprie esigenze: a) Pannelli in plastica Generalmente in polipropilene, sono senza copertura, di semplice installazione, basso costo e manutenzione pressoché nulla; possono essere forniti anche in rotoli da tagliare su misura, ma hanno rese inferiori che li rendono pressoché inutili nei mesi invernali. L acqua di consumo può circolare direttamente nei pannelli, e quindi non vi è necessità del circuito separato con scambiatore di calore. b) Collettore vetrato piano Il tipo più diffuso per la produzione di acqua sanitaria, costituito essenzialmente da:

4 una copertura in vetro o altro materiale trasparente; un fascio di tubi, generalmente in rame, in cui scorre il fluido che trasporta il calore, in genere una miscela protettiva e anticongelante di acqua e glicole; una superficie, a contatto con i tubi, con alto potere di assorbimento dell'energia solare; un rivestimento isolante, per impedire la dissipazione dell'energia all'esterno; un telaio di contenimento in acciaio o alluminio, completo di cornici di chiusura, guarnizioni di tenuta e accessori. Adatto per la produzione di acqua calda sanitaria per tutto l anno in edifici residenziali, scuole, alberghi, piscine coperte. I collettori con superficie captante selettiva possono essere impiegati anche per il riscaldamento degli ambienti. c) Collettori sotto vuoto Gli elementi captanti del pannello sono contenuti in tubi o elementi sotto vuoto, che riducono le dispersioni di calore. I circuiti attraversati dal fluido sono collegati tra di loro in parallelo ed inseriti in contenitori coibentati. Avendo costi più elevati dei collettori tradizionali, si prestano per applicazioni in cui sono richieste alte temperature. d) Pannelli ad aria Utilizzano l aria, invece dell acqua, per trasferire il calore all utenza. Non prevedendo sistemi di accumulo, hanno una risposta più rapida rispetto ai sistemi ad acqua, ma con potenzialità ridotte, per il basso calore specifico dell aria rispetto all acqua. Si integrano bene con le soluzioni di architettura bioclimatica.

5 COME FUNZIONA UN IMPIANTO SOLARE TERMICO Il collegamento tra collettori solari e serbatoio di accumulo viene detto:"circuito solare". Il circuito solare può essere "aperto", se il fluido termovettore che circola nei collettori è lo stesso del circuito di utilizzo, o "chiuso", se il fluido termovettore che circola nei collettori cede calore al fluido d'utilizzo tramite uno scambiatore. Inoltre la circolazione del fluido termovettore all'interno del circuito solare può essere "forzata" (sistema attivo), se avviene tramite una pompa che trasferisce il fluido termovettore dai collettori al serbatoio d'accumulo, o "naturale" (sistema passivo), se avviene sfruttando i moti convettivi naturali dell' acqua che si instaurano a causa della differenza di temperatura di masse di acqua adiacenti. Le masse calde, dotate di minor densità, tendono infatti a salire al di sopra di quelle più fredde. I circuiti con circolazione forzata sono strutturalmente più complessi, ma non per questo sono meno funzionali. Il loro vantaggio è che i boiler non si devono montare necessariamente vicino i pannelli, ma possono avere una collocazione diversa, a seconda della disponibilità di spazi. Inoltre poter installare il boiler lontano dai pannelli risolve problemi legati all'estetica. Anche se il costo di acquisto e quello della manutenzione sono lievemente superiori (15%) rispetto ai quelli a circolazione naturale, sono in molti casi preferiti dall'acquirente perché si possono collegare o combinare agli impianti tradizionali, caldaie a gas, caldaie a legna, termocamini o caldaie camino, ecc., per integrare la produzione di acqua calda nei periodi di prolungata assenza di sole (produzione a copertura annuale), per cui non si rischia mai di rimanere senza acqua calda. Un altro vantaggio nell 'utilizzo degli impianti a circolazione forzata è che il boiler, rimanendo all'interno, non è soggetto ad elevate escursioni termiche notturne come i boiler a circolazione naturale. A seconda del tipo di circuito solare e della circolazione utilizzati, gli impianti solari si distinguono in quattro categorie principali: 1) Circuito aperto a circolazione naturale: generalmente questo sistema è utilizzato per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria delle docce di impianti con utilizzo stagionale (per esempio per stabilimenti balneari o campeggi) o per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria uso domestico con utilizzo annuale. 2) Circuito chiuso a circolazione naturale: generalmente questo sistema è utilizzato per impianti per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria ad uso domestico, con utilizzo annuale.

6 3) Circuito aperto a circolazione forzata: generalmente questo sistema è utilizzato per il riscaldamento centralizzato dell'acqua calda sanitaria di impianti con utilizzo stagionale (per esempio per stabilimenti balneari o campeggi) oppure per il riscaldamento dell'acqua delle piscine scoperte. 4) Circuito chiuso a circolazione forzata: generalmente questo sistema è utilizzato per il riscaldamento centralizzato dell'acqua calda sanitaria di impianti con utilizzo annuale; per il riscaldamento dell'acqua delle piscine coperte o scopribili; per il riscaldamento degli ambienti, o per il riscaldamento simultaneo a.c.s. e acqua piscine scoperte.

7 PREVISIONE DEL COSTO DI UN IMPIANTO SOLARE Nella tabella sono elencate le voci essenziali di costo per un impianto solare. Come esempio sono stati presi i dati per un impianto solare per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria con 5 m2 di collettore e 300 litri di accumulo. PROCEDURA AUTORIZZATIVA In base alla normativa vigente (Legge n. 9/91), sono da considerare, oltre che opere di pubblica utilità, estensioni dell'impianto idrico-sanitario, e pertanto rientrano generalmente nelle procedure di autorizzazione previste per tali impianti. Se non sussistono particolari vincoli di tipo urbanistico è sufficiente presentare al Comune competente una Denuncia di Inizio Attività (DIA), che consiste in una comunicazione, su apposito modulo, comprendente una relazione tecnica ed il progetto di massima dell'impianto. Qualora invece sull'immobile interessato sussistano vincoli particolari (es. immobili nel centro storico, immobili storico-artistici, immobili vincolati ecc.) occorre seguire le procedure previste dai regolamenti locali.

8 CONVIENE INSTALLARE UN IMPIANTO SOLARE? La finanziaria, per le spese documentate sostenute entro il 31 dicembre 2007, relative all'installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda per usi domestici o industriali e per la copertura del fabbisogno di acqua calda in piscine, strutture sportive, case di ricovero e cura, istituti scolastici e universita', prevede una detrazione d'imposta lorda per una quota pari al 55 per cento degli importi a carico del contribuente, fino a un valore massimo della detrazione di 60 mila euro, da ripartire in tre quote annuali di pari importo Qual è la procedura per accedere alla detrazione del 55 %? 1) Al termine dei lavori il Direttore dei Lavori deve ASSEVERARE: 1. la Conformità delle Opere realizzate rispetto al Progetto 2. la Conformità delle Opere rispetto alla Relazione Tecnica; 3. l Attestato di Qualificazione Energetica (di durata annuale) consegnato (anche in formato elettronico) contestualmente alla dichiarazione di Fine Lavori 2) oltre all allegato A per la qualificazione energetica va compilato un secondo allegato (allegato E) che descrive sinteticamente l impianto installato 3)si deve trasmettere all ENEA entro 60 giorni dalla fine dei lavori copia dell attestato di certificazione o di qualificazione energetica(allegato A) e copia dell allegato E 4) effettuare i pagamenti mediante bonifico bancario o postale dal quale risulti la causale del versamento, il codice fiscale del beneficiario della detrazione ed il numero di partita IVA o il codice fiscale del beneficiario del bonifico 5) conservare il certificato energetico, la ricevuta informatica, le fatture comprovanti le spese sostenute e la ricevuta del bonifico; Per il solare termico inoltre l iva è fissata al 10%.