Cos'è il Solare Termico?

I continui rincari del prezzo dell’energia e crescenti stangate in bolletta portano ogni giorno sempre più italiani ad informarsi su metodi alternativi per produrre acqua calda sanitaria, e tra questi spicca senza dubbio la tecnologia del Solare Termico.

Prima di iniziare un cambiamento così significativo hai certamente bisogno di più informazioni e questa guida ha proprio l’obbiettivo di presentare in modo chiaro e semplice tutto quello che c’è da sapere: cos’è il solare termico, a cosa serve, come funziona, e soprattutto quali vantaggi offre.

I temi da trattare ed approfondire sono moltissimi, ma iniziamo con una definizione generale del nostro argomento:

il solare termico è un sistema che permette di produrre acqua calda attraverso il sole, fonte pulita e rinnovabile, abbattendo significativamente i costi in bolletta.

Differenze tra solare termico e fotovoltaico

L’impianto solare termico grazie ad appositi pannelli, assorbe il calore dei raggi del sole che poi utilizza per scaldare l’acqua del nostro circuito sanitario. Esistono diverse tipologie d’impianto, ma le esamineremo dettagliatamente più avanti.

Abbiamo detto che il solare termico si avvale di pannelli solari per catturare l’energia solare, ma si tratta di una tipologia di impianto radicalmente differente rispetto agli impianti fotovoltaici.

Per entrambe le tipologie d’impianto i pannelli solari rappresentano il cuore pulsante del sistema e svolgono la funzione di assorbire l’irraggiamento solare, ma con diverse finalità.

L’impianto solare termico trasforma l’energia solare in energia termica mentre, l’impianto fotovoltaico, la trasforma in energia elettrica.

Solare termico vs fotovoltaico

Spesso questi due tipi d’impianto vengono confusi, perché quella del solare termico è ancora una tecnologia poco diffusa rispetto a quella del fotovoltaico, che già da anni si è affermata nel nostro territorio.

L’impianto Fotovoltaico (come abbiamo approfondito all’articolo Impianto Fotovoltaico, tutto quello che c’è da sapere) è un impianto costituito da più moduli (pannelli) fotovoltaici che assorbono energia solare per produrre energia elettrica.

Questo tipo di pannello si riconosce facilmente perché formato da piccole celle, sistemate a reticolo al suo interno. Sono queste celle, realizzate in silicio, a permettere la conversione della radiazione solare in energia elettrica.

Oltre a queste, l’altro componente essenziale è l’inverter, che converte la corrente continua in corrente alternata. Ci sono poi impianti più moderni, che dispongono di sistemi intelligenti per gestire l’energia e la sua ottimizzazione di conversione, e possono essere integrati con sistemi di stoccaggio temporaneo dell’elettricità.

Solare termico e Fotovoltaico hanno quindi finalità ed utilizzi completamente differenti, ma oltre sfruttare l’energia solare, hanno anche altri punti in comune:

• Non producono sostanze di scarto;
• Producono l’energia utile necessaria all’autoconsumo;
• I pannelli sono progettati per durare in media 25 anni, raggiunto il loro fine vita le parti vengono separate e riciclate;
• Non richiedono particolari costi di manutenzione;
• Sono previste delle forme d’incentivazione utili a sostenere l’investimento.

Per quanto riguarda quest’ultimo punto, ovvero le forme d’incentivazione dedicate, il solare termico ad oggi, batte di gran lunga il fotovoltaico, il quale in seguito al Decreto 11 gennaio 2017 è stato fortemente limitato, escludendo dall’incentivo tutti gli impianti di potenza inferiore a 20 kW.

Per il solare termico invece è stato istituito un incentivo particolarmente conveniente: il Conto Termico 2.0, che rimborsa fino al 65% dei costi di acquisto e installazione.

Solare termico vs pompa di calore

Tra le soluzioni più o meno note, per produrre acqua calda sanitaria attraverso fonti pulite, oltre al solare termico troviamo le pompe di calore. Vediamo insieme di cosa si tratta.

Questa macchina sfrutta l’energia dell’aria (oppure dell’acqua o del calore del terreno a seconda della tipologia di macchina) per scaldare o raffreddare la temperatura degli ambienti.

Si tratta dello stesso principio del nostro frigorifero domestico, il quale sottrae il calore dagli alimenti e poi attraverso alla serpentina posta sul retro, lo disperde. Allo stesso modo la pompa di calore prende l’energia dall’esterno e la trasferisce all’interno degli ambienti.

Come può questo sistema scaldare l’acqua sanitaria? In questo caso parliamo di scaldacqua a pompa di calore e il suo funzionamento è piuttosto semplice: il circuito della pompa di calore alimenta un boiler, riducendo così i consumi di circa quattro volte rispetto al boiler elettrico.

Inoltre puoi abbinarla ad una caldaia a pellet per riscaldare i tuoi ambienti e gestire entrambi i sistemi a seconda delle tue esigenze: in inverno puoi combinare scaldacqua a pompe di calore con la caldaia, in estate tenere spenta quest’ultima, nelle mezze stagioni invece puoi usare l’accumulo dello scaldacqua (spenta) e scaldarlo con la caldaia in funzione.

L’elettricità utilizzata dalla pompa di calore è soltanto quella necessaria a far funzionare il ventilatore che cattura l’aria presente nell’ambiente. Per questo la soluzione migliore per ottenere il massimo dell’efficienza è integrare lo scaldacqua a pompa di calore con un impianto fotovoltaico.

Utilizzare la pompa di calore è quindi un buon metodo per efficientare la produzione di acqua calda, sotto questo aspetto il solare termico rappresenta la migliore soluzione, poiché grazie ad un solo impianto è possibile ottenere la massima resa – converte in calore la quasi totalità dell’energia irradiata dal sole- abbattendo i costi energetici in bolletta.

Ogni caso però è diverso, per questo prima di scegliere una soluzione piuttosto che l’altra è sempre bene richiedere una consulenza specifica da specialisti del settore (se desideri puoi farlo a questo link se sei un privato, o a questo link se sei un’azienda).

A cosa serve il solare termico

Come accennato sopra il solare termico è un sistema che permette di produrre acqua calda attraverso l’energia solare, abbattendo quindi i costi in bolletta.

Le destinazioni d’uso sono due: per scaldare l’acqua sanitaria e o per riscaldare gli ambienti.

Vediamo nello specifico come funziona l’impianto solare termico per la produzione di ACS (acqua calda sanitaria).

Solare termico per acqua calda sanitaria

L’impianto solare termico converte l’irraggiamento solare in energia termica, risparmiando così soldi ed emissioni di CO2.

Grazie a questo tipo di impianto è possibile il dal 60 all’80%, in situazioni particolarmente favorevoli, fino all’90%, sui costi annui per la produzione di acqua calda sanitaria.

Un vantaggio enorme che permette di recuperare tutti i costi legati all’installazione del solare termico in pochi anni, a patto che vi sia un importante fabbisogno di acqua calda, altrimenti la scelta di questo tipo d’impianto potrebbe risultare poco conveniente.

Solare termico per riscaldamento

Gli impianti solari termici combinati, ovvero quelli che producono acqua sanitaria per usi sanitari e per il riscaldamento degli ambienti, sono quelli che garantiscono maggiori benefici, in termini economici e ambientali.

Le condizioni per installare questi tipo di impianto, sono molto più ristrettive perché per garantire il riscaldamento dell’abitazione, necessitano di molta radiazione proprio nel periodo in cui questa è più debole, ovvero l’inverno.

Così come per la produzione di ACS, occorre che vi sia un elevato fabbisogno di riscaldamento, almeno da ottobre ad aprile, sempre per garantire il ritorno dell’investimento in tempi ragionevoli.

Inoltre, è essenziale che gli ambienti siano ben isolati e dotati di una caldaia ad alta efficienza.

Come funziona il solare termico

Il funzionamento di questo impianto è davvero semplice: i pannelli solari catturano il calore irradiato dal sole, riscaldano il fluido termovettore (acqua unita ad antigelo) che lo porterà ad un accumulatore. Questo immagazzina più energia termica possibile al fine di poterla usare successivamente, al momento del bisogno.

Gli impianti solari termici si possono suddividere in tre tipologie, ciascuna con dei pro e contro:

• Circolazione naturale
• Circolazione forzata
• Svuotamento

Gli impianti a circolazione naturale sono facilmente riconoscibili: sono quelli con bollitore posizionato sopra i pannelli. In questi impianti i collettori vengono scaldati dai raggi solari rendendo il fluido termovettore contenuto all’interno meno denso, e quindi in grado di raggiungere l’intercapedine del bollitore.
Qui il fluido cede il calore all’acqua sanitaria che, una volta calda, diventa utilizzabile nel nostro circuito sanitario.

Pro: installazione e manutenzione molto semplici, necessitano di poco spazio.

Contro: non adatto a temperature particolarmente rigide, potrebbe andare in contrasto con i vincoli paesaggistici (a causa del serbatoio esterno).

Gli impianti solari termici a circolazione forzata hanno un funzionamento simile a quello descritto sopra, tranne per il sistema con cui viene azionata la circolazione del fluido termovettore.
Qui viene sfruttata una speciale centralina che nel momento in cui la temperatura dei collettori supera quella del boiler, attiva la pompa di circolazione. Quindi il fluido termovettore viene trasportato fino allo scambiatore, dove l’acqua calda si rende disponibile per l’utenza.

Pro: garantisce un rendimento termico più alto ed è consigliato le zone caratterizzate da temperature particolarmente rigide.

Contro: dispone di più componenti e quinci occupa più spazio e per lo stesso motivo ha costo maggiore.

Gli impianti a svuotamento devono il nome alla loro capacità di svuotare i propri collettori una volta raggiunta la temperatura desiderata. Il fluido termovettore, sfruttando la forza di gravità, viene infatti raccolto in un serbatoio ausiliario detto appuntamento di svuotamento. Con il sistema di pompaggio viene quindi nuovamente inserito il fluido all’interno del collettore, così se non stai consumando acqua e il circuito è fermo, i collettori ed i tubi di connessione rimangono vuoti.

Pro: estremamente resistente agli eventi climatici, entra in funzione solo quando occorre evitando ogni sorta di spreco.

Contro: è la tipologia d’impianto più costosa.

Solare termico senza sole

Probabilmente ti sarai chiesto se o come funzionino gli impianti solari nelle giornate non soleggiate.

Certamente il solare termico può essere operativo anche quando il cielo è coperto dalle nuvole, non scordiamoci che se pur con intensità minore, il sole sprigiona il suo irraggiamento sempre, anche in caso di pioggia.

I pannelli solari termici hanno quindi una tecnologia in grado di garantire l’acqua calda sanitaria (e il riscaldamento o le pompe di calore in caso di integrazione) per tutto l’arco dell’anno. Ovviamente prima dell’installazione bisogna tenere conto di alcuni fattori che possono giocare a vantaggio o svantaggio di questa copertura, che sono:

• Zona: l’irraggiamento ha una propagazione diversa nelle varie zone del Paese;
• Condizioni climatiche: zone soggette a fenomeni atmosferici particolari, come la nebbia, richiedono pannelli solari termici specifici;
• Orientamento e inclinazione del tetto: per una buona resa, i pannelli devono essere rivolti a Sud e inclinati a 30-45°;
• Dimensionamento adeguato dell’impianto: ogni situazione è specifica, così come l’uso e il consumo. Sottovalutare la fase di progettazione potrebbe decretare un mal funzionamento dell’impianto.

Quando tutti questi fattori sono stati presi in considerazione ma non riescono comunque a garantire la copertura del servizio, si attiva automaticamente la caldaia, senza che l’utente si debba preoccupare dell’attivazione. Solo in questo caso si renderà necessario un minimo consumo di combustibile.

Solare termico in inverno

Abbiamo parlato del comportamento del solare termico in presenza di cielo coperto, quindi in inverno cosa succede?

Se adeguatamente dimensionato, il solare termico, ha un rendimento tale da poter svolgere il proprio dovere per tutto l’anno.

Come detto sopra, occorre godere di un buon irraggiamento solare e che le condizioni di inclinazione ed esposizione siano pienamente soddisfatte così da permettere ai collettori di catturare la maggiore quantità di irraggiamento solare, anche in condizioni di meteo avverse.

Vantaggi del Solare Termico

Nei paragrafi precedenti abbiamo già accennato ai molteplici vantaggi di cui è possibile godere installando un impianto solare termico, adesso guardiamoli nel dettaglio.

Possiamo racchiuderli in tre categorie: benefici economici, ecologici e ultima non meno importante, l’indipendenza energetica.

Vantaggi economici

Il vantaggio economico è quello che spinge la maggior parte delle persone a guardare con interesse questo tipo di investimento, e non c’è da stupirsene vista la grande convenienza!

Il solare termico, grazie alla sua tecnologia, permette di abbattere la bolletta del GAS: un buon impianto è progettato per garantire in media, il 70% di risparmio (tenendo conto dei rari momenti è necessario avvalersi della fonte tradizionale).

La stessa manutenzione richiede dei costi molti bassi perché vanno a coprire le semplici operazioni di revisione e pulizia dell’impianto che, se eseguite con costanza ed accuratezza, possono garantire il perfetto funzionamento dello stesso per 20-30 anni.

A rendere questo impianto estremamente vantaggioso ci sono poi le forme d’incentivazione, ovvero il sostanzioso Conto Termico 2.0 e la ben più nota Detrazione Fiscale del 65%.

Con la Detrazione Fiscale è possibile recuperare il 65% delle spese sostenute per la produzione dell’acqua calda sanitaria ad uso domestico, industriale, commerciale. Per accedervi però occorre un commercialista per poterla inserire nella dichiarazione dei redditi, ed è possibile ricevere la spesa sostenuta in 10 anni, a patto che via sia la capienza fiscale.

Con il Conto Termico 2.0 è possibile recuperare fino al 65% del costo entro massimo 60-100 giorni. Per farlo occorrono dei tecnici per le diverse pratiche burocratiche e se queste non dovessero andare a buon fine, l’incentivo potrebbe andare perduto.

Vuoi approfondire le forme d’incentivazione previste? Puoi farlo qui.

Vantaggi ecologici

Altro aspetto fondamentale: l’ecosostenibilità.

Tutte le energie rinnovabili nascono con questo intento: contrastare i cambiamenti climatici connessi all’uso di fonti di energia fossile. Sullo stesso principio è stato ideato il solare termico: perché bruciare le fonti inquinanti tradizionali quando basta il calore del sole a scaldare l’acqua delle nostre utenze?

Ricordiamolo, grazie a questa tecnologia non vengono disperse emissioni inquinanti, inoltre lo stesso smaltimento dei pannelli è completamente ecocompatibile (vuoi approfondire l’argomento? Leggi solare termico: smaltire i pannelli solari è un problema? ).

Spesso il beneficio ecologico anziché ricoprire l’importanza primaria che merita, viene relegato a vantaggio minore e secondario, come se il modo con cui produciamo e consumiamo energia, non incidesse sul nostro stesso benessere!

Comprendere l’importanza che riveste la sostenibilità energetica è determinante per il nostro presente, ma adoperare oggi delle pratiche quotidiane in linea agli stessi principi, determinerà il nostro futuro.

Una di queste pratiche quotidiane? Il modo con cui decidiamo di scaldare l’acqua delle nostre docce.

Indipendenza energetica

Ecco arrivati all’ultimo grande vantaggio: l’indipendenza energetica.

Queste due semplici parole rappresentano un concetto importantissimo, per certi versi un miraggio.

Chi almeno una volta, non ha provato rabbia ricevendo l’ennesima stangata in bolletta? Chi non ha mai tentato altre strade pur di risparmiare qualcosina? Chi non ha mai cercato nei blog soluzioni alternative per risparmiare? Chi non ha mai studiato le offerte delle varie compagnie distributrici alla ricerca di quella più vantaggiosa? E poi alla fine, il risparmio non è mai quello sperato…

Quanto sarebbe bello smettere cercare di piccoli rimedi e autoprodursi invece l’energia che ci occorre?

Ecco in poche parole cosa significa indipendenza energetica.

Le energie rinnovabili possono scardinare tutti i nostri preconcetti legati al modo con cui usufruiamo dell’energia, possiamo esserne padroni o schiavi. Tu cosa scegli?