Un impianto solare termico è un dispositivo che consente di assorbire l’energia solare per poi trasformarla in energia termica; questa energia può essere utilizzata in vari modi, in particolar modo per il riscaldamento dell’acqua corrente, andando a sostituire le caldaie che vengono alimentate a gas. Gli impianti solari termici consentono un risparmio economico legato al fatto che non è necessario ricorrere a fonti energetiche di tipo tradizionale come, per esempio, i combustibili fossili o l’energia elettrica.
Le unità principali che costituiscono un impianto solare termico sono uno o più collettori che cedono il calore solare al fluido (possono essere pannelli, assorbitori lastre di rame ecc.) e un serbatoio di accumulo del fluido.
Essenzialmente esistono due macrocategorie di impianti solari termici:
- impianti solari termici a circolazione naturale
- impianti solari termici a circolazione forzata.
Un impianto solare termico a circolazione naturale è un piccolo dispositivo che richiede una manutenzione non particolarmente impegnativa; viene realizzato utilizzando pannelli solari con basse perdite di carico. Questa tipologia di impianto solare si basa sul principio il fluido del circuito primario, una volta scaldato dai raggi solari, riduce la propria densità, diventa più leggero e tende a salire in alto con conseguente movimento naturale del fluido stesso. In questi dispositivi il serbatoio di accumulo deve essere sempre posizionato sopra al collettore solare. La tipica applicazione degli impianti solari termici a circolazione naturale è la produzione di acqua calda per uso sanitario.
Un impianto solare termico a circolazione forzata è una soluzione utilizzata per impianti medio-grandi; si tratta di impianti destinati a un uso annuo continuativo; li caratterizza la presenza di un serbatoio esterno che può accumulare acqua calda e/o un fluido riscaldato; un impianto solare termico di questo tipo viene realizzato in modo da garantire un’integrazione architettonica ottimale e un buon risultato estetico.
Un impianto solare termico ha una vita media di circa 20 anni; le componenti principali vengono garantite generalmente per cinque anni, mentre le altre hanno una garanzia di due anni.
Gli impianti solari termici vengono distinti anche basandosi sulla temperatura; basandosi su questo criterio si hanno:
- impianti a basse temperature (fino a 120 °C)
- impianti a medie temperature (500 °C circa)
- impianti ad alte temperature (1.000 °C circa); questa tipologia trova applicazione soprattutto nei grandi impianti industriali.
Impianti solari termici e impianti fotovoltaici: la differenza
C’è differenza fra un impianto solare termico e un impianto fotovoltaico? Ciò che li accomuna è il fatto che entrambi utilizzano come fonte di energia le radiazioni solari, ma i pannelli degli impianti termici operano una trasformazione di tali radiazioni in calore al fine di riscaldare l’acqua (usi igienici sanitari o riscaldamento ambienti), mentre i pannelli degli impianti fotovoltaici operano trasformando direttamente le radiazioni solari in energia elettrica.
Un impianto solare termico è un dispositivo che consente di assorbire l’energia solare per poi trasformarla in energia termica
Punti di installazione e autorizzazioni necessarie
Chi sceglie di utilizzare un impianto solare termico può richiederne la collocazione su una superficie esterna dell’abitazione (la facciata, il terrazzo, il tetto ecc.) oppure su un terreno che permetta di esporre i collettori verso sud. L’inclinazione del collettore varia dai 15 ai 60 gradi.
Un impianto solare termico può essere effettuato anche in ambito condominiale; per utilizzare parti in comune è necessaria l’autorizzazione dell’assemblea condominiale.
L’installazione di un impianto solare termico necessita della consulenza e dell’intervento di personale specializzato.
Per quanto riguarda lo spazio occupato, riferendosi ad applicazioni di piccola taglia utilizzando moduli piani, si può stimare una superficie occupata di circa un metro quadrato ogni 80-100 litri di acqua calda richiesta.
Le dimensioni dei collettori hanno, di norma, una superficie che va dai 2 ai 2,5 metri quadrati. Un boiler con 300 litri di capacità ha un diametro di circa 60 cm.
Gli interventi di installazione di un impianto solare termico rientrano nella categoria delle attività a edilizia libera e possono realizzati previa comunicazione di inizio lavori al competente ufficio del comune di residenza dell’interessato. Nel caso in cui l’installazione dell’impianto debba essere effettuata in un’area protetta o con vincoli storici o artistici, è necessario richiedere al comune di residenza un’autorizzazione edilizia.
Impianto solare termico – Il costo
I costi di un impianto solare termico variano ovviamente a seconda dell’azienda fornitrice e dalla tipologia di impianto; in linea generale, mediamente, un impianto a circolazione forzata da 5 m quadrati, idoneo per un nucleo familiare di 4-5 persone, ha un costo medio che si aggira sugli 800-1.500 euro/m2 circa (IVA e installazioni incluse); le componenti più costose di un impianto solare tecnico sono i collettori.
I costi di manutenzione annui sono piuttosto bassi; di solito si stima un costo annuale pari a circa il 2% dell’investimento iniziale; nell’esempio in questione, quindi, stiamo parlando di un costo annuo di circa 100 euro.
Per quanto riguarda gli incentivi, la normativa è in continuo aggiornamento; un apposito sito costantemente aggiornato sulla questione è quello dell’ENEA.
Copertura del fabbisogno di acqua calda
È lecito domandarsi quale percentuale di fabbisogno annuo di acqua calda può essere coperta sfruttando un impianto solare termico. A seconda della zona di residenza, un impianto di questo genere può garantire una copertura media fino all’80% del fabbisogno. Tecnicamente è possibile andare oltre questa percentuale, ma sarebbe necessario un sovradimensionamento dell’impianto che ne ridurrebbe la convenienza tecnica ed economica. Di fatto, a fronte di maggiori costi si otterrebbe un vantaggio modesto. Peraltro, nelle zone a clima mite, un impianto normodimensionato assicura la quasi totale copertura di acqua calda sanitaria.
Impianti solari termici e riscaldamento
Un impianto solare termico può essere utilizzato non soltanto per la produzione di acqua calda a uso sanitario, ma può contribuire egregiamente al riscaldamento dell’immobile, sempre che quest’ultimo sia efficacemente isolato da un punto di vista termico e sia fornito di un impianto di riscaldamento a bassa temperatura (riscaldamento a pavimento). Con questo tipo di impianto si può arrivare a coprire poco meno di un terzo del consumo termico totale dell’abitazione.
Gli impianti solari termici possono essere utilizzati anche per riscaldare le piscine, siano queste coperte o scoperte.
Impianti solari termici e benefici ambientali
La sostituzione o l’integrazione di un sistema tradizionale per la produzione di acqua calda con un impianto solare termico ha un favorevole impatto a livello ambientale; si registra, infatti, una notevole riduzione del consumo di combustibili fossili e delle emissioni inquinanti, in particolar modo di quelli di anidride carbonica.
Prendendo come paragone uno scaldabagno elettrico, un impianto solare termico di medie dimensioni (4 m quadrati di superficie) consente di ridurre le emissioni annue di anidride carbonica di circa 1.500 kg.
Impianto solare termico e solar cooling
Con la locuzione solar cooling si fa riferimento all’abbinamento tra pannelli solari termici e una macchina frigorifera. Grazie a questa tecnologia è possibile produrre freddo sotto forma di aria condizionata o aria refrigerata a partire da una forma di calore; si tratta sostanzialmente, se ci viene passata l’espressione, di una sorta di raffreddamento solare; di fatto è possibile, per esempio, alimentare l’impianto di condizionamento utilizzando il calore prodotto dai pannelli solari termici invece dell’energia elettrica.
