DIMENSIONAMENTO IMPIANTI SOLARI PER L'ACQUA CALDA E INTEGRAZIONE AL RISCALDAMENTO

Sezione tecnica: dimensionamento impianti solari termici

Chiaramente a questa domanda semplice non c'è una risposta semplice, ma possiamo fare delle semplificazioni per pannelli solari per quanto riguarda le abitazioni civili.
Innanzitutto dobbiamo fare delle distinzioni di base iniziali: l'impianto servirà per la sola acqua calda sanitaria, ovvero per il bagno, doccia e acqua calda corrente, oppure servirà anche per integrare l'acqua che finirà nel circuito di riscaldamento?
Nel primo caso, ovvero per l'uso di acqua calda sanitaria, abbiamo già fatto un esempio qui, ma nel caso di integrazione con pannelli solari al riscaldamento è un pò più complesso.

In prima approssimazione possiamo dire che, per quanto riguarda gli impianti solari solo per l'acqua calda per usi sanitari, si possono installare circa 1mq per ogni abitante con un minimo di 2-3mq perchè altrimenti risulta meno conveniente, mentre per l'integrazione al riscaldamento i metri quadri di pannelli sono circa il 10% della superficie utile dell'abitazione.
Tutto questo ovviamente vale per impianti solari termici a circolazione forzata, ovvero con il serbatoio di accumulo non posizionato sul tetto.

Per l'accumulo si fanno tre grosse distinzioni: accumulo solare solo per l'utilizzo di acqua calda sanitaria, accumulo solare per integrazione al riscaldamento giornaliero oppure accumulo solare per integrazione al riscaldamento di tipo stagionale, molto conveniente ma poco usato qui in Italia.
Il serbatoio di acqua calda per uso sanitario deve coprire i fabbisogni di utilizzo quindi, se normalmente si usano 50/70 lt a persona, una famiglia di 4 persone ha bisogno di 200-250lt di acqua calda. In linea generale, una volta dimensionati i pannelli solari termici, per acqua calda sanitaria si calcola 60/70 litri per ogni metro quadro di pannello solare.
Per quanto riguarda impianti solari termici per integrazione del riscaldamento con accumulo giornaliero si deve ragionare in termini di energia dissipata, e ci può venire in aiuto la cosiddetta Certificazione Energetica, se disponibile, altrimenti è necessario il calcolo di un termotecnico.
I calcoli sono piuttosto complessi per le numerose variabili che ci sono in gioco, ed è sufficiente chiedere un preventivo gratuito per una stima come in figura sotto, ma si possono anche dare delle indicazioni di massima: il dimensionamento dell'accumulo solare per integrazione al riscaldamento giornaliero si utilizzano le indicazioni di circa 50-70 litri di accumulo per ogni metro quadro di pannelli solari termici, ottenendo un risparmio di gas di circa il 35% per il riscaldamento, mentre come è evidente copre interamente il consumo di acqua calda sanitaria.

La simulazione in figura riporta un impianto solare termico di 19mq ben orientato e inclinato come la falda a circa 15° per un appartamento in classe energetica C di circa 200mq.
Come si vede, nei mesi più freddi, c'è una richiesta di energia termica e purtroppo la produzione di energia solare è minore proprio in quei mesi. Per questo motivo che spesso si inclinano i pannelli solari termici con inclinazioni ben maggiori, anche in parete a 90°.
Infatti, nel caso in cui i pannelli solari fossero installati in parete, o meglio con un inclinazione ottimale di 60°, d'inverno i pannelli solari produrrebbero più energia perchè ricevono i raggi solari più "diretti" a discapito dell'estate in cui l'energia solare incide "di taglio" sui moduli termici e quindi produce meno energia termica.
La differenza di produzione è mostrata in figura sotto.

Per quanto riguarda impianti solari termici per integrazione del riscaldamento con accumulo stagionale si possono anche dare delle indicazioni di massima per ottimizzare il rapporto fra i costi e il risparmio associato, ma è normale che se si utilizza la certificazione energetica come dato di partenza e si calcola l'impianto in modo tale che l'energia prodotta dall'impianto solare termico è molto vicina al consumo, esso coprirà una cifra vicino al 100% di risparmio.
Per ottenere questo, ovviamente, è necessario l'utilizzo di grosse vasche contenenti acqua che viene utilizzata come stoccaggio di energia termica, e di solito sono di diverse decine di metri cubi, si veda l'immagine sotto, ed utilizzate da grossi complessi urbani che destinano parte del territorio alla posa dei pannelli solari, della centrale termica e dell'accumulo solare.

Le indicazioni per impianti solari termici per integrazione del riscaldamento con accumulo stagionale sono circa 2000-2500 litri di accumulo per ogni metro quadro di pannelli solari termici.

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