Skip to Content
| Segui QualEnergia.it su Facebook Twitter LinkedIn

Il solare termico che contribuisce al fabbisogno di riscaldamento

Per dimensionare gli impianti solari termici "combi", per la produzione di acqua calda sanitaria e integrazione riscaldamento, bisognerà fare sempre attente valutazioni sulla dimensione della superficie dei collettori, sulla loro inclinazione, sull’accumulo, oltre che valutare il livello di isolamento dell’abitazione. Qualche indicazione generale.

Da qualche tempo abbiamo deciso di riparlare di solare termico, non solo perché si tratta di una tecnologia efficiente ed economica, ma anche perché messa in un angolo da tecnici e decisori pubblici (vedi la SEN).

Oggi rivediamo alcune informazioni generali sulla progettazione e l'installazione di un impianto solare termico per l’integrazione del riscaldamento (impianto solare “combi”), oltre che per la produzione di acqua calda.

Un impianto simile, ad esempio integrato ad una caldaia a gas o a biomasse, deve avere una dimensione maggiore rispetto ad uno per la sola acqua calda sanitaria (acs). Avrà inoltre dei giorni di stagnazione, in particolare in estate, quando non c’è richiesta di riscaldamento e la radiazione è molto elevata.

Per dimensionare questi impianti in modo equilibrato da un punto di vista costi-benefici bisognerà fare delle valutazioni sulla dimensione della superficie dei collettori, sulla loro inclinazione, sull’accumulo, oltre che valutare il livello di isolamento dell’abitazione.

Il fabbisogno per il riscaldamento può essere perfino il doppio da un’abitazione all’altra, per la diversa classe energetica dell’edificio, ma anche per le abitudini di chi vi abita.

Per questo motivo spesso non è facile dare indicazioni puntuali sul dimensionamento di questi impianti e ogni sistema va progettato in base alle condizioni specifiche, soprattutto quando il grado di copertura solare deve essere molto elevato. Possiamo però dare delle indicazioni di massima.

Per gli impianti solari per integrazione riscaldamento innanzitutto le tubazioni di ricircolo dell’acqua calda sanitaria devono essere connesse al sistema solare in modo tale che nel periodo estivo, e comunque di domanda di riscaldamento nulla, la maggiore quantità di energia possa essere trasferita al sistema per l’acqua calda.

L’inclinazione dei collettori, possibilmente rivolti a sud, deve essere maggiore rispetto a quelli per la produzione di sola acs, almeno sui 40-45 gradi (il sole in inverno ha un’altezza inferiore). In questo modo si riduce la produzione di calore in eccesso durante l’estate e, di conseguenza, anche l’usura dell’impianto.

Purtroppo diverse norme di tipo urbanistico, spesso inutilmente rigide, impongono sulle coperture l’installazione dei pannelli complanari alla falda (quasi sempre tra i 20 e i 30 gradi di inclinazione), penalizzando il rendimento di questi sistemi combi.

Il volume dell’accumulo solare (volume per mq di collettori) deve essere più grande rispetto a quello per gli impianti solari per la sola acqua calda: si richiederà di accumulare calore solare dai periodi di alta radiazione, con bassa domanda di riscaldamento, ai periodi di minore radiazione, ma con più elevata domanda di riscaldamento.

Se si vuole un’elevata copertura solare si deve prevedere un serbatoio (accumulo o cella termica) con una buona stratificazione termica che tenga anche conto delle temperature richieste e disponibili nei vari livelli del serbatoio sia dal lato primario che secondario.

Generalmente l’accumulo dell’acqua calda sanitaria è all’interno del serbatoio, ciò per consentire di disturbare il meno possibile la stratificazione.

Un sistema efficiente richiede che le temperature di mandata e di ritorno siano le più basse possibile: sicuramente inferiori ai 50 °C. Quanto più è alto il grado di copertura solare fissato per il riscaldamento degli ambienti, tanto più l’efficienza dell’impianto solare diminuisce a causa delle elevate temperature del sistema di riscaldamento. L’utilizzo di pannelli radianti favorisce la temperatura di ritorno intorno ai 30-40 °C, ottimale per un sistema solare termico, ma si può anche sovradimensionare un po’ la superficie dei radiatori considerando un ΔT sui 35-40 ° C.

Facciamo ora l’esempio di un impianto per un grado di copertura solare per il riscaldamento abbastanza basso, cioè intorno al 30% e, comunque, molto inferiore al 50%.

In genere si calcola inizialmente la superficie necessaria per la produzione di acs per poi dimensionare l’impianto combi, cioè anche per soddisfare una parte del fabbisogno di riscaldamento.

In genere la superficie dei collettori per l’Italia potrà essere al massimo di circa 2 volte maggiore rispetto ad un impianto solare utilizzato solamente per l’acs (ad esempio 6-10 mq per una famiglia tipo).

Si consiglia di utilizzare un volume specifico dell’accumulo solare di circa 80-100 litri per mq di collettori, così da sfruttare tutta l’energia solare possibile. Fondamentale che il serbatoio sia molto ben coibentato.

Con un sistema di questo tipo la produzione solare per l’acs potrà essere coperta quasi fino al 100% del fabbisogno nel corso di tutto l’anno.

Tuttavia con questa tipologia di impianti combinati il sistema avrà dei periodi di stagnazione in estate visto che mancherà la domanda di riscaldamento, ma ciò non dovrebbe creare eccessivi problemi.

Dalle analisi sul campo si è notato che comunque nei sistemi a bassissima copertura del fabbisogno totale, con superficie di collettori simile a quella utilizzata per l’acs, il rendimento annuale aumenta di circa il 10%, perché la quantità di energia solare rimane più o meno quella utilizzata per la produzione di acs, ma aumenta la produzione anche per soddisfare il riscaldamento degli ambienti.

Fonti utilizzate: