Abbiamo spesso parlato di impianti energetici a fonti rinnovabili che vanno ad integrare quelli convenzionali come le caldaie a metano.

Ci occupiamo questa volta invece di un impianto costituito da 4,5 mq di solare termico e una caldaia a pellet che vanno a sostituire completamente un sistema di riscaldamento alimentato con una caldaia a gpl.

Ci troviamo in una casa in zona di campagna, non metanizzata, in provincia di Roma. La zona climatica è simile a quella di Roma, anche se in realtà mediamente più fredda e a un’altitudine di circa 200 metri sul livello del mare.

Ristrutturazione e scelta impiantistica

A seguito di una importante ristrutturazione che integra nella casa monofamiliare una parte dell’edificio posto sullo stesso piano, ma non utilizzato (e senza riscaldamento), con un conseguente raddoppio della superficie abitativa (circa 165 mq), la famiglia ha valutato di non poter sostenere nel lungo periodo i maggiori costi di esercizio per riscaldamento e acqua calda sanitaria restando con il Gpl.

Ha pertanto optato, proprio in fase di ristrutturazione, per un sistema combinato solare termico più caldaia a biomasse. L’obiettivo era quindi di non utilizzare il Gpl (stoccato ora in un serbatoio di 700 litri) né come backup e nemmeno per la cottura, visto che si è pensato di adottare un piano a induzione.

La scelta di far installare un nuovo impianto di questo tipo è stata presa anche perché non si è ritenuto necessario approdare a una soluzione con pompa di calore elettrica per diversi motivi: domanda di raffrescamento molto ridotta, presenza di radiatori nella parte già abitata della casa, necessità di un impianto trifase e maggiori costi per il sistema nel suo complesso, oltre che, a dire dei proprietari, per alcuni dubbi sull’adeguatezza delle pdc per questo tipo di abitazione.

Gli impianti energetici della casa verranno completati a breve con un piccolo impianto fotovoltaico che sarà dimensionato esattamente sui consumi elettrici reali del nuovo complesso abitativo che, al momento, sono stimati al di sotto di quelli medi nazionali, cioè intorno ai 2.400 kWh/anno. Pertanto si presume che verrà installato un impianto FV di circa 2 kWp (in una prima fase, ci spiegano, sicuramente senza storage).

La caldaia a pellet e i collettori solari

Tornando al nuovo impianto di produzione di energia termica rinnovabile vediamo come si integrano la caldaia a pellet e i collettori solari, coadiuvati a tale scopo da una centralina elettronica di controllo che è il cardine del sistema.

Si è scelto un sistema con componenti di elevata qualità e di un’unica marca per migliorare l’integrazione tra caldaia, solare e cella termica (accumulo). Come ha spiegato il tecnico installatore, cioè consente ai diversi componenti di parlarsi tra loro al meglio.

La caldaia a pellet, modello Lino della società tedesca Solvis (anche se la sua struttura è realizzata in Austria, sullo sfondo nella foto in basso), è una sorta di caldaia a biomassa a condensazione della potenza di 15 kW, con un rendimento del 94% e un bassisismo livello di emissioni. È dotata di una capienza massima per 200 kg di pellet. Per il corretto funzionamento è necessario usare sempre pellet certificato ENplus A1. Il caricamento sarà manuale e la sua pulizia si fa una volta all’anno.

Eliminata la caldaia a gpl, l’avvio dell’impianto è iniziato ai primi di marzo 2018, quindi con un solo mese di richiesta di energia per il riscaldamento. Da aprile ha funzionato solo il solare termico per la domanda di acqua calda sanitaria. Si stima che il possibile consumo di pellet necessario a coprire il fabbisogno termico annuale per il riscaldamento degli ambienti possa essere di 1200-1300 kg, per un costo orientativo tra 400 e 450 euro all’anno.

Per coadiuvare il carico termico in prima istanza sarà operativo il solare termico che potrà fornire anche un contributo al fabbisogno di riscaldamento.

Si tratta di due collettori piani Solvis per una superficie totale lorda di circa 5 mq. Si è stabilito per la loro installazione di non utilizzare l’ampia falda orientata a sud perché troppo distante dal locale tecnico, ma piuttosto dietro ad esso, a un paio di metri di distanza nel retro della casa (pressoché invisibile). Così facendo si sono ridotte le perdite di efficienza, i costi legati alle lunghe tubazioni esterne, oltre che ottenere un impatto estetico nullo.

I collettori sono ben orientati a sud, con una inclinazione di 35 gradi (si è deciso di non aumentare l’inclinazione al fine di migliorare la loro prestazione nei mesi invernali proprio per non renderli visibili).

La cella termica e il suo sistema di regolazione

La parte centrale del sistema, come dicevamo il cuore dell’impianto, è l’accumulo, Solvis Max della Solvis.

L’accumulo e la sua centralina intelligente (foto in basso) consentono di sfruttare al massimo l’energia termica prodotta dai collettori solari e di integrare al meglio quella generata dalla caldaia, evitando così gli sfasamenti tra disponibilità di risorsa solare e domanda di calore da parte dell’utente, aumentando così il risparmio energetico. Il serbatoio di accumulo ha una capacità di 450 litri ed è stato impostato per contenere una temperatura massima di 90°.

Questo accumulo è caratterizzato da una elevata stratificazione: nella parte alta il calore con temperature più elevate viene utilizzato per l’acqua calda sanitaria (si è selezionata una temperatura massima di utilizzo dell’utenza di 42 gradi); al centro si preleva calore per il riscaldamento, mentre nella sua parte inferiore l’accumulo consente uno scambio termico anche a temperature relativamente basse, favorendo quindi la funzionalità e l’utilizzo del solare termico, evitando anche fenomeni di stagnazione.

In sintesi va ricordato che è importante che il solare termico operi sempre in pre-riscaldamento, e, quando necessario, la caldaia integrati la differenza tra la temperatura raggiunta dal calore solare e quella richiesta dalle utenze.

Il sistema prevede anche l’opzione “economy”, da utilizzare nelle stagioni intermedie, che dà al calore del solare “l’esclusiva” alla funzione di riscaldamento. Con giornate primaverili e autunnali anche parzialmente nuvolose infatti si possono raggiungere temperature di mandata dai collettori anche di 60-70 gradi.

Il boiler ha un elevatissimo isolamento, realizzato con 15 cm di lana di vetro. Questa ottimale coibentazione consente di perdere pochissimi gradi di temperatura in caso vi siano di diverse giornate senza sole. Va aggiunto che i  consumi elettrici richiesti dall’intero sistema sono irrisori.

La distribuzione del calore

L’impianto di riscaldamento è costituito da due circuiti, corrispondenti alla parte vecchia della casa e alla nuova parte ristrutturata; ognuna delle due aree dell’abitazione (con due differenti termostati interni) è alimentata da una sua pompa con l’obiettivo di decidere una differente regolazione della climatizzazione.

Per poter utilizzare al meglio anche il calore del solare i radiatori sono stati leggermente sovradimensionati sia nell’area preesistente che in quella ristrutturata che in alcuni punti ha soffitti abbastanza alti e una cubatura significativa. Per migliorare l’efficienza energetica dell’involucro in fase di lavori si è realizzato un isolamento con pannelli EPS (polistirene espanso sinterizzato) con grafite di 6 cm sulle pareti  e 8-9 cm per il tetto; si sono poi installati nella parte ammodernata infissi in PVC e finestre con un ottimo isolamento termico.

Per aumentare il risparmio si sono state installate sui radiatori le valvole termostatiche.

Stime di risparmio e benefici

Un’analisi molto più completa dell’impianto potrà essere fatta solo subito dopo il primo inverno di operatività, quindi all’inizio della prossima primavera.

Tuttavia alcune ipotesi possono essere già indicate, anche per la competenza dei tecnici di Reseda che hanno realizzato l’intervento impiantistico, unita alla loro profonda conoscenza delle prestazioni dei prodotti utilizzati, e per la ormai diffusa applicazione di questa tecnologia soprattutto fuori dall’Italia.

Si presume così che il solare termico con questo dimensionamento possa coprire nell’arco dell’intero anno pressoché tutto il fabbisogno di acqua calda sanitaria (a regime per 3-4 persone). In merito al riscaldamento degli ambienti i tecnici stimano conservativamente che il solare possa contribuire per il 15% sul totale fabbisogno. Sovradimensionare il solare in questo caso è inutile perché nei mesi estivi la sovrapproduzione sarebbe stata in eccesso.

La stima del risparmio rispetto al Gpl, al netto dei costi di pellet e manutenzione, è indicativamente valutata intorno ai 1.200 euro all’anno. Ma altro aspetto fondamentale è il comfort che secondo gli abitanti della casa è già evidente e maggiore rispetto al passato grazie all’impianto solare+pellet.

Oltre al beneficio del risparmio economico annuale previsto, i costi di attrezzature, componenti e manodopera potranno essere ridotti grazie alla detrazione fiscale del 50% e al conto termico.

Sul secondo incentivo verrà imputata solo la parte del solare termico; la detrazione per la ristrutturazione verrà applicata invece alla parte della caldaia a biomassa visto che non potrà essere utilizzato in questo caso il conto termico perché si va a sostituire una caldaia a Gpl.

Consigli

Infine un’avvertenza per chi voglia intraprendere questa soluzione impiantistica.

Non cercare mai di risparmiare troppo sui componenti, con il rischio di trovarsi a spendere di più nel corso degli anni. Esistono in commercio prodotti di elevata qualità anche italiani.

Inoltre, affidarsi sempre a tecnici e a società di comprovata esperienza nel campo termoidraulico, ma soprattutto di “sistemi combi”, poiché la complessità di questi progetti è legata anche alle specifiche caratteristiche di ciascuna utenza e conoscere tutte le potenziali criticità fisiche e tecniche di questi sistemi è un elemento imprescindibile per la buona riuscita dell’intervento.