DIMENSIONI IMPIANTI SOLARI TERMICI

Sezione tecnica: metri quadri pannelli solari termici

Iniziamo questa sezione con la domanda più classica per i pannelli solari termici, ovvero quanti metri quadri occupa un impianto solare termico per la produzione di acqua calda?

Innanzitutto creiamo subito una distinzione principale per le tipologie di pannelli solari termici: esistono pannelli solari a circolazione naturale o a circolazione forzata, e noi forniamo solo questi ultimi.
Le dimensioni fisiche dei nostri pannelli solari termici sono molto modulabili in funzione delle esigenze specifiche perchè hanno dimensioni massime esterne di 8x25cm (AxB in figura sotto) con una lunghezza massima (L in figura sotto) compresa fra i 150cm e i 300cm.

Per questo motivo sono pannelli solari molto modulari ed adattabili a tutte le esigenze.
La risposta alla domanda sopra posta non è sempre così semplice perchè in realtà dipende dal numero di persone che abitano stabilmente nell'abitazione.
Questo perchè maggiore è il numero di persone, maggiore sarà l'acqua calda necessaria per l'utenza, maggiora sarà il volume del serbatoio di accumulo, e maggiore saranno i metri quadri di pannelli solari necessari per produrre quel quantitativo di acqua calda necessario.

Facciamo un esempio numerico: ipotizziamo una famiglia di 4 persone con un consumo normale di acqua calda.
Esse consumeranno approssimativamente 50lt di acqua ad una temperatura di 45°C, ovvero 200lt di acqua calda al giorno. Senza troppo entrare nei calcoli termotecnici, se l'acqua viene reintegrata con acqua di rete a circa 15°C si può calcolare che l'energia necessaria è circa di 7kWh termici al giorno, quindi 210kWh al mese, che può essere presa dal sistema di riscaldamento oppure dalla fonte solare termica.
Se nel mese di Marzo 1mq di pannello solare termico ben posizionato a Sud inclinato su una falda normale a 15° produce circa 70kWh, risulta chiaro che in quel mese sono sufficienti 3mq di moduli solari.
È anche chiaro che se le persone sono 5, consumano 250lt di acqua calda e per lo stesso calcolo sono circa 8,7kWh al giorno, 270kWh al mese e quindi risultano necessari pannelli solari più grandi, approssimativamente di 4mq.
La premessa è che questo vale nel mese di Marzo, mentre nei mesi più freddi, a Gennaio per esempio, i metri quadri di moduli solare termico dovranno essere quasi 10mq.

La domanda allora si ripresenta: quanti metri quadri di pannelli solari termici saranno necessari? Solitamente si dimensiona in modo tale che ci sia una copertura del fabbisogno di acqua calda superiore al 100% nei mesi estivi, da Aprile ad Ottobre, mentre nei rimanenti mesi il serbatoio di accumulo solare deve essere dotato di un sistema che integra l'acqua calda mancante.
Per avere concretamente un idea si può tenere in considerazione la tabella qui sotto sovradimensionando del 20%.
Quindi, nel caso di una famiglia di 4 persone, con una copertura ben posizionata a Sud ed una posizione geografica nelle provincie in cui installiamo, ovvero Bergamo, Brescia, Monza, Milano e Lecco, possono essere sufficienti circa 4-5mq di impianto solare termico.

Come evidenziato nella tabella, il serbatoio di accumulo di acqua calda dovrà avere una dimensione di 300lt ed il risparmio relativo sulla sola acqua calda sanitaria sarà di circa il 60-80% mediato su tutto l'anno.
Chiaramente ci sono numerose variabili che influiscono sul dimensionamento dell'impianto solare termico, lo approfondiamo un pò di più qui, ma se lo desiderate ci potete richiedere un sopralluogo tecnico gratuito di un professionista.

Ma come sono fatti e che dimensioni hanno i pannelli solari termici?

Dimensionare un impianto solare termico per un impianto industriale, purtroppo, non è semplificabile come abbiamo fatto per un impianto civile perchè entrano in gioco numerosi fattori fra cui l'energia utilizzata per il processo, quella per l'Acqua Calda Sanitaria utilizzata per le docce, temperature dei fluidi di processo, necessità di produzione di vapore, fattori economici e molto altro ancora.
L'unico consiglio che ci sentiamo di dare è di utilizzare metodicamente una progettazione che considera, in primo luogo, l'energia termica necessaria, che deve essere valutata molto bene.
Secondariamente saper valutare le temperature di processo necessarie per limitare gli usi in caso esse non possano essere raggiunte; ricordiamo che la temperatura massima di un collettore solare può raggiungere temperature di 140-160°C ma la temperatura utilizzabile spesso non supera gli 80-90°C quindi, per esempio, essa non può essere utilizzata per la produzione di acqua surriscaldata. Stesso discorso, a maggior ragione, vale per la produzione di vapore.
In terzo luogo dobbiamo considerare la baseline del consumo energetico di processo, su cui va dimensionata l'energia solare.
Quarto, e non ultimo parametro, va considerata la possibilità di avere una inclinazione dei pannelli solari molto diversa dall'inclinazione convenzionale a tetto (si veda la figura sotto) perchè, a discapito della minor resa termica, può generare un vantaggio di costanza di produzione termica.

Nell'immagine sopra indicata, infatti, si è scelto di installare, quasi perfettamente a sud, in modo verticale per dare maggior produzione nei mesi primaverili/autunnali a discapito della produzione estiva inutilizzata.
Considerando le dimensioni dello stabilimento, centro commerciale o uffici, va considerata anche la distanza fra il posizionamento dell'impianto solare da quello della centrale termica, che può stravolgere il rientro economico, se non considerato in fase di progettazione.
Ultimo parametro è sempre quello economico, indispensabile in caso di calcolo non più solo grossolano a sevizio dell'industria, considerando il costo dell'energia termica, il gas naturale spesso, il fattore di copertura che si può ottenere con un impianto solare industriale, ed il ROI, ritorno economico dell'investimento.

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