Caratteristiche di un pannello solare per l'acqua calda sanitaria

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I pannelli solari termici o collettori solari risultano essere un conveniente metodo per la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento domestico
Pannello solare per acqua calda
Arch. Ilenia Pizzico

Energia rinnovabile e pannelli solari


Energia rinnovabileNell'era del riciclo, dell'ecologia, della massima attenzione ai temi ambientali, tutti noi siamo chiamati a contribuire attivamente alla riduzione degli sprechi e all'utilizzo di sistemi e tecnologie atti a preservare l'ambiente.

Infatti, sebbene le industrie abbiamo una grande responsabilità in tema di inquinamento ambientale, gli edifici a destinazione residenziale, con uffici e/o negozi, insomma quelli in cui trascorriamo la maggior parte del tempo,  costituiscono una  delle principali fonti di emissioni di CO2 in atmosfera.

Questo è il motivo per il quale le normative odierne parlano di assoluta necessità di costruzione di edifici a emissioni 0: oggi, se si desidera realizzare una casa o ristrutturarla è indispensabile dotarla di sistemi che minimizzino le dispersioni e tendano al raggiungimento del fabbisogno energetico quasi in totale autonomia.
A incentivare questi interventi sono previste detrazioni fiscali o premialità per gli ampliamenti o la riduzione degli oneri di costruzione.

Tanti sono gli accorgimenti da poter adottare per dar vita a una casa efficiente, sfruttando, soprattutto le fonti di energia rinnovabile, quali ad esempio, la luce, l'acqua e il vento.

Tra  queste, particolarmente utile ai fini della produzione di energia elettrica risulta essere il sole che, non solo può essere utilizzato per illuminare le nostre stanze, far funzionare gli elettrodomestici e tanto altro ancora, ma anche per scaldare l'acqua domestica.
Stiamo parlando, quindi, dei pannelli solari per la produzione di acqua calda sanitaria, anche conosciuti come collettori solari.

Analizziamo insieme le caratteristiche, le tipologie e il funzionamento.


Pannelli solari per acqua calda



Le componenti


L'impianto solare termico è composto dai seguenti elementi:
- un collettore solare, che come vedremo può essere piano vetrato o sottovuoto e ha il compito di captare i raggi solari e trasformarli in energia elettrica;
- un boiler per l'accumulo dell'acqua calda;
- una centralina e dei circuiti per la connessione dell'impianto alla rete domestica.

In aggiunta, è opportuno comunque prevedere l'installazione di una caldaia che garantisca l'apporto costante di energia, anche nei casi di minore produzione, dovuta ad esempio a malfunzionamenti o a giornate particolarmente uggiose.


Pannello solare per l'acqua calda piano in vetro

Pannello solare per l'acqua calda piano in vetro

Pannello solare per l'acqua calda piano in vetro
Collettore solare sottovuoto

Collettore solare sottovuoto

Collettore solare sottovuoto
Collettori solari

Collettori solari

Collettori solari
Tubi collettore solare

Tubi collettore solare

Tubi collettore solare
Funzionamento collettore solare

Funzionamento collettore solare

Funzionamento collettore solare

Il collettore solare, come nel caso dei pannelli solari per la produzione di energia elettrica, deve essere posizionato in copertura o comunque in posizione non ombreggiata, verso sud: è proprio su questo orientamento, infatti, che si raggiunge il massimo del suo rendimento.
In copertura, su di una pensilina oppure in giardino, il collettore accumulerà l'energia necessaria per la produzione dell'acqua calda.
Spesso però le falde non sono orientate in maniera ottimale, o non si dispone della superficie necessaria: allora si tenga conto che, anche scostandosi di 45° è possibile ottenere un buon rendimento.


Funzionamento e caratteristiche


Collettore solare piano vetratoIl funzionamento, indipendentemente dalle tipologie, è il medesimo ed è molto semplice: il pannello trasforma la radiazione solare in energia termica, grazie alla presenza di un fluido termovettore che scalda l'acqua contenuta nel boiler.
Questa può essere utilizzata come acqua calda sanitaria o per il riscaldamento domestico.

Sul mercato esistono due principali tipologie di collettori:
collettori piani vetrati, composti da un assorbitore in rame chiuso a sandwich tra una lastra in vetro che consente l'ingresso dei raggi solari e ne limita la dispersione, e un isolante termico, anch'esso con funzione di barriera;

- collettori solari sottovuoto, caratterizzati da un maggiore rendimento in quanto composti da una serie di tubi in vetro, all'interno dei quali sono presenti sottovuolo altri tubi trattati con vernice selettiva che intrappolano i raggi solari, con una bassissima dispersione.

Indipendentemente dal tipo di pannello utilizzato, le tipologie di funzionamento sono due: a circolazione naturale e a circolazione forzata.


Pannello solare per l'acqua a circolazione naturale


Il collettore solare con funzionamento a circolazione naturale è immediatamente riconoscibile: il boiler è posizionato sopra il collettore stesso; i raggi solari scaldano il fluido termovettore che, grazie all'innalzamento delle temperature, diventa più leggero e sale.
A questo punto il fluido, grazie alla presenza di uno scambiatore di calore, entra in contatto con l'acqua contenuta nel serbatoio, che viene così scaldata.


Pannello solare per l'acqua a circolazione forzata


Nel caso in cui i regolamenti edilizi o particolari vincoli non consentano l'installazione di un serbatoio in copertura, è possibile ricorrere a un impianto a circolazione forzata, che permette la collocazione del boiler all'interno dell'abitazione: il tutto grazie a una pompa elettrica che spinge il fluido dal pannello al serbatoio. Si tratta di un sistema più complesso e quindi più costoso, ma indispensabile in taluni casi.


Vantaggi e dimensionamento dei pannelli solari


Dotarsi di uno o più pannelli per la produzione di acqua calda sanitaria in casa è di fondamentale importanza per rispondere alle esigenze attuali, ma soprattutto per risparmiare in bolletta e preservare l'ambiente.

Collettore solare sottovuoto
Nonostante i costi di investimento iniziali, il sistema, unitamente ad altri accorgimenti tecnici per una casa efficiente (isolamenti acustici e termici, infissi prestazionali, materiali ecocompatibili, etc.), consente di avere una casa quasi autosufficiente: grazie, infatti, alle caratteristiche intrinseche del nostro territorio, l'Italia è molto avvantaggiata in termini di rendimento.

L'impianto deve essere progettato e installato da tecnici qualificati, in grado di garantire il corretto dimensionamento, il funzionamento e la durata nel tempo.

Per quanto riguarda il dimensionamento, esso deve essere condotto in base alle esigenze (se servirà solo per la produzione di acqua calda sanitaria o anche per il riscaldamento) e in base al numero degli occupanti.
In fase di dimensionamento si tiene spesso in considerazione il fatto che, mediamente, una persona abbisogna di almeno 50 litri di acqua al giorno, il che si traduce in circa 1 mq di pannello.
Questi dati vanno però rapportati con l'orientamento, con l'eventuale presenza di altri fonti di energia, tenendo ben in mente qual è la percentuale di fabbisogno che si vuole raggiungere.

È molto importante, inoltre, ai fini della durata dell'impianto e quindi del vantaggio nell'installazione, una piccola ma costante manutenzione: i collettori vanno puliti da polvere e residui, in maniera tale da massimizzare l'ingresso dei raggi, vanno coperti in caso di inutilizzo prolungato e va cambiato il liquido antigelo.


Pannelli solari e detrazioni fiscali al 65%


Come sopra accennato, l'installazione di pannelli solari o collettori o di qualunque altra fonte di produzione di energia rinnovabile è obbligatoria per legge nei casi di nuova costruzione: stiamo parlando del D.L. 3 marzo 2011 n. 28, decreto in attuazione delle Direttive europee in materia di efficientamento energetico.

Collettore solare con boiler
In caso di ristrutturazioni, è importante spere che, tutti gli interventi realizzati ai fini del miglioramento delle prestazioni energetiche di un edificio già esistente, sono oggetto di detrazione fiscale al 65%:. Per ottenere tali incentivi è di fondamentale importanza l'attestazione, da parte di un tecnico abilitato, che riporti i termini minini di garanzia e la conformità dei pannelli alle norme UNI EN 12975 o UNI EN 12976.

Il valore massimo detraibile per questo tipo di intervento è € 60.000,00.

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