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Introduzione al solare termico

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Il solare termico comprende tutte quelle tecnologie in cui la radiazione solare viene utilizzata per la produzione di calore.

Alle nostre latitudini le applicazioni prinicipali sono quelle cosidette a bassa temperatura. Si tratta, in particolare, di impianti per la preparazione di acqua calda sanitaria, per il riscaldamento di abitazioni private e per il riscaldamento dell'acqua delle piscine. Un'altra applicazione verso cui si nutrono notevoli aspettative per il futuro prossimo consiste nel condizionamento estivo di edifici con macchine refrigeranti alimentate con il sole (solar cooling). Contrariamente alle tecnologie che da fonti rinnovabili producono energia elettrica, che viene immessa in qualsiasi momento nella rete nazionale, il solare termico può produrre calore solo per il consumo locale. Per questo motivo una delle questioni di punta per il solare termico è lo sfasamento temporale tra domanda di calore locale e la disponibilità di energia solare. Il calore accumulato di giorno deve essere a disposizione anche durante le ore notturne oppure alla mattina presto. Circa il 70% dell' offerta di radiazione si concentra nei mesi estivi, mentre le punte per il fabbisogno per il riscaldamento di ambienti sono da ricondurre ai mesi invernali.

Per immagazzinare il calore per alcuni giorni attualmente sono disponibili serbatoi di accumulo di acqua calda molto ben coibentati. Serbatoi di accumulo stagionale, che immagazzinano il calore durante l'estate per riscaldare gli ambienti durante l'inverno sono stati realizzati finora solo su scala molto ampia per piccole reti di teleriscaldamento di quartiere. D'altra parte, tutte le applicazioni che riescono a far coincidere l'offerta di radiazione con il fabbisogno di calore, come per esempio il riscaldamento delle piscine, applicazioni nel turismo o condizionamento solare, mostrano di avere rapporti costi/benefici molto favorevoli. Per questo motivo quando si procede al dimensionamento dei componenti dell'impianto, la questione principale è l'adeguamento delle superfici dei collettori al profilo temporale del fabbisogno di calore. La scelta della superficie è quindi il risultato di un compromesso tra la quantità di risparmio energetico che si vuole ottenere, da una parte, e il rapporto costi benefici dall'altra.

Se la superficie del collettore viene sovradimensionata rispetto al fabbisogno di calore, si ottiene naturalmente un alto valore di risparmio energetico, ma, tuttavia, in estate l'impianto avrà anche una sovraproduzione e quindi l'impianto lavorerà in maniera meno efficiente. Impianti con una superficie invece sottodimensionata lavorano con maggiore efficienza e ottengono migliori rapporti costi benefici.

E' consuetudine dimensionare gli impianti in modo che durante i mesi estivi si raggiunga una copertura totale, del 100% del fabbisogno. Per impianti dedicati al riscaldamento dell'acqua sanitaria nel settore residenziale, ciò si ottiene con l'installazione di collettori di una superficie di 0,8-1,2 m2 (a seconda della località) per ogni abitante collegato. Con tale dimensionamento si ottiene un risparmio annuo di energia corrispondente a circa il 70% nel nord italia e all'80% nel centro e sud italia. Il fabbisogno rimane coperto da una fonte termica ausiliaria. Per applicazioni in alberghi, agriturismi e campeggi è necessario eseguire un calcolo dettagliato di dimensionamento per il profilo di fabbisogno termico specifico. Impianti per l'integrazione per il riscaldamento degli ambienti sono consigliati solo in località che presentano un periodo di riscaldamnto abbastanza lungo (da ottobre ad aprile). Un'altro requisito sono un'alto angolo di inclinazione dei collettori (sono possibili anche integrazioni in facciata) e la presenza di un impianto di riscaldamento a bassa temperatura (radiante a pavimento o a parete). Impianti per l'integrazione per il riscaldamento ambienti vengono di norma dimensionati moltiplicando per un fattore 2-3 gli impianti per la sola produzione di acqua calda. Una quota di copertura per questi impianti solari è di circa 15-30% del fabbisogno termico globale di una casa unifamiliare.

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Il conto termico

  Con la pubblicazione del DM 28/12/12, il c.d. decreto “Conto Termico”,  si dà attuazione al regime di sostegno introdotto dal decreto legislativo 3 marzo 2011, n. 28 per l’incentivazione di interventi di piccole dimensioni per l’incremento dell’efficienza energetica e per la produzione di energia termica da fonti rinnovabili.
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