Come scegliere un impianto solare termico per acqua calda sanitaria

Un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria (acs) è un sistema tecnologicamente maturo e conveniente.

Richiede però un buon bilanciamento: oltre ad avere il giusto numero di pannelli rispetto al fabbisogno e alla tipologia di accumulo, deve poter sopportare le sovrappressioni o le eccessive temperature che si verificano soprattutto nei mesi estivi e necessita di una installazione a regola d’arte. In poche parole, deve essere realizzato su misura dell’utente.

Vediamo alcuni aspetti e requisiti utili per un corretto dimensionamento e sulla componentistica, considerando che molti promotor/venditori propongono spesso impianti ingiustificatamente sovradimensionati, per far sfruttare al massimo l’incentivo del conto termico. Una politica di marketing che alla lunga non è utile per il cliente.

In questo articolo non andremo nel dettaglio dei costi dell’impianto (ne parleremo in un altro approfondimento) e daremo solo alcuni consigli basilari per confrontarsi con l’installatore/venditore consultato che, ricordiamo, prima di presentare un preventivo dovrà necessariamente fare un sopralluogo.

Installazione e dimensionamento

L’installazione dei collettori è consigliata su un tetto, piano o a falda, non ombreggiato e orientato a sud, anche se è accettabile uno scostamento fino a 45°. I pannelli solari possono essere posizionati anche su terreno o in giardino, evitando sempre l’ombreggiamento e considerando che la distanza dalla caldaia e dall’accumulo è bene che sia ridotta.

L’impianto, come detto, va progettato sempre su misura a seconda delle esigenze dell’utente. Il progettista o l’installatore dovrà accertarsi sempre del fabbisogno di acqua calda sanitaria nei diversi mesi dell’anno (ed eventualmente di riscaldamento) e la quantità di radiazione solare disponibile in quella zona.

L’impianto si progetta cercando di coprire il 100% del fabbisogno nei mesi estivi e almeno il 70% sui consumi medi annuali (coadiuvato da una integrazione elettrica, dalla caldaia a gas o altra tipologia di bruciatore, come pompa di calore o caldaia/stufa a pellet o legna).

Il fabbisogno di acqua calda sanitaria dipende essenzialmente dall’uso che ne fa una singola persona; questo oscilla tra da 40 a 60 litri al giorno. Per soddisfare tale richiesta serve circa 1 mq di collettori piani nel centro Italia, che diventano circa 0,8 a sud e 1,2 al nord. Se si scelgono collettori a tubi sottovuoto, la superficie di collettori necessaria si riduce di circa un terzo.

In genere per una famiglia di 4 persone due pannelli (circa 4-5 mq netti in tutto) sono sufficienti per rispondere molto bene alle esigenze di acs su base annuale.

Componenti da valutare

Come valutare, dunque, le proposte per un impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria? Cosa considerare?

Premessa la maggiore qualità, rendimento, durata ed estetica di un sistema solare a circolazione forzata rispetto ad uno a circolazione naturale, che qui non tratteremo, vediamo come prima cosa il componente principale del sistema: il pannello o collettore solare.

Il pannello deve essere certificato e la certificazione va sempre controllata con attenzione per valutarne le caratteristiche tecniche e prestazionali.

La certificazione dei collettori piani è EN 12975 secondo gli standard CEN (Comitato Europeo di Normazione). In Europa il marchio volontario Solar Keymark identifica quei prodotti solari che oltre a possedere una certificazione in base alle norme CEN, soddisfano standard qualitativi più elevati.

La scelta, sempre nell’ambito di prodotti massima qualità, può essere tra pannelli sottovuoto o pannelli piani.

Il singolo pannello sottovuoto ha in genere una produzione teorica annuale maggiore di uno piano con uguale superficie captante, ma in genere ha una temperatura di stagnazione molto elevata che non consente l’utilizzo del liquido antigelo.

Per evitare il congelamento notturno va fatto circolare il calore prodotto dalla caldaia o accumulato nel corso della giornata, una scelta non certo ottimale dal punto di vista energetico. In alternativa si può optare per un impianto con collettori sottovuoto a svuotamento (con il liquido da sostituire annualmente); ciò però richiede un costo più elevato ed è necessaria un’installazione pressoché perfetta per evitare problemi all’intero impianto.

La temperatura di stagnazione è essenziale sempre nell’ottica di un buon bilanciamento del sistema. Meglio dunque che sia inferiore ai 150 gradi (si veda certificazione).

Un collettore piano di qualità ha in genere una produzione annuale inferiore al sottovuoto, ma la sua temperatura di stagnazione non supera, appunto, i 150 gradi; questa caratteristica consente un buon funzionamento anche d’estate e di inserire un liquido antigelo (da sostituire ogni 6-8 anni) evitando il rischio che venga bruciato nel corso dei mesi ad elevata insolazione.

Senza entrare nel dettaglio dei costi complessivi dell’intero sistema, possiamo affermare che il gap di produzione di un collettore piano rispetto a quello sottovuoto può essere più che compensato, visti i suoi costi leggermente inferiori, da un incremento della superficie captante, ad esempio prevedendo un altro pannello e ottenendo così una copertura del fabbisogno di acs ancora più elevata.

Il sistema di installazione e di fissaggio del pannello è un altro aspetto da considerare: deve essere stabile; quello più corretto e adeguato al collettore utilizzato è in genere indicato dal produttore.

Anche le tubazioni, che devono essere in rame o acciaio inox, sono rilevanti in un impianto. In genere per gli impianti a circolazione forzata le tubazioni devono sopportare 10 bar di pressione e resistere a temperature anche superiori ai 170 °C. È importante che anche l’isolamento delle tubazioni possa resistere a queste elevate temperature.

Altro componente chiave del sistema solare è il gruppo pompa solare o circolatore, in genere deve essere un sistema preassemblato, con sicurezze e valvolame necessarie per il perfetto funzionamento dell’impianto. Serve per muovere il liquido fra il pannello e l’accumulo termico, consentendo di trasferire il calore, il tutto con un consumo di elettricità molto basso. Sul gruppo pompa ci deve essere il raccordo per il vaso di espansione solare che è un altro componente importante, perché espande il circuito glicole, cioè l’antigelo.

Va detto che è importante che il liquido antigelo non sia diluito sul posto, poiché non sarà mai uniforme all’interno nel sistema. Quindi meglio accertarsi che venga utilizzato un liquido premiscelato che deve poter resistere a temperature tra i +190 e -27 gradi.

Altro componente da considerare è la centralina. Meglio se munita di display, deve poter gestire tutto l’impianto solare termico, considerando che il sistema potrebbe avere un’integrazione di una caldaia/bruciatore (gas, pellet, ecc.), o una valvola a tre vie per deviare il flusso di una caldaia e/o gestire anche l’intero impianto di riscaldamento.

Anche altri accessori dell’impianto sono fondamentali per la qualità dell’intero sistema, come la valvola per il vaso di espansione e il miscelatore termostatico.

Ultimo componente, ma sicuramente importantissimo, è l’accumulo o bollitore, che dovrà, anch’esso, essere bilanciato con l’intero sistema.

Se il mio sistema è utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria un dimensionamento dell’accumulo dovrà essere di almeno 300 litri per 2-3 persone e richiederà uno spazio all’interno dell’abitazione nel caso di un impianto  circolazione forzata. L’accumulo internamente deve essere vetrificato per resistere a temperature più alte rispetto ad un accumulo che ha una semplice smaltatura.

Per impianti più complessi e grandi come quelli per l’integrazione del riscaldamento e per acs vanno preferiti sempre accumuli a stratificazione, evitando quelli cosiddetti tank in tank o tradizionali: il pannello solare con un accumulo a stratificazione riesce a produrre il massimo con un buon rendimento anche in inverno.

Consigli finali per i consumatori:

• Prima di decidere l’acquisto di un sistema solare termico chiedere più preventivi, che includano anche il costo dell’installazione (pretendere un sopralluogo).
• Controllare la spesa e i consumi dell’ultimo anno delle bollette di energia elettrica e gas per poter meglio quantificare anche il risparmio che si potrà ottenere con l’installazione dei pannelli solari.
• Privilegiare la semplicità e la qualità impiantistica. Meglio collocare l’impianto in luoghi facilmente accessibili ai controlli e alle operazione di manutenzione; meglio ridurre la distanza del pannello solare dal punto di utilizzo dell’acqua calda per limitare le perdite termiche nei tubi di collegamento (che vanno comunque coibentati).
• Prima di far eseguire i lavori concordare per iscritto i costi complessivi, i materiali e componenti utilizzati e i tempi di installazione.

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