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 I PANNELLI SOLARI

 

IN QUESTA PAGINA:
bullet

PRESTAZIONI E TIPOLOGIE

COLLEGAMENTI:
bullet

APPROFONDIMENTO SULL'ENERGIA DEL SOLE E SUI CIRCUITI IDRAULICI

  

COLLETTORI SOLARI PER LA PRODUZIONE DELL'ACQUA CALDA

PRESTAZIONI

Gli impianti attuali, con davvero piccole attenzioni e manutenzioni possono superare i 15 anni di vita.
Le deludenti prestazioni dei primi sistemi artigianali installati negli anni 70 hanno creato, almeno in Italia, un clima di sfiducia verso gli impianti solari. Come sempre, però, l'esperienza accumulata gli accorgimenti tecnici, la magliore qualità dei materiali utilizzati e delle tecniche di lavorazione hanno fatto sì che la durata media dei sistemi solari sia ormai quasi triplicata rispetto a quella dei primi sistemi.
Una conferma di ciò arriva dai paesi del centro e del nord Europa nei quali, nonostante condizioni climatiche meno generose delle nostre e quindi maggiori tempi di ritorno dei costi degl'impianti, il mercato del solare ha avuto in questi anni una rapida crescita. Facciamo qualche conto e vediamo perchè.
Nell'arco dell'anno, con uno scalda acqua solare ben dimensionato ed evitando, cosa che andrebbe fatta in ogni caso, inutili sprechi d'acqua si può, con facilità, risparmiare dal 50 al 70 % e più, del costo dell'energia necessaria alla produzione dell'acqua calda sanitaria.
Il risparmio corrispondente, in termini d'energia elettrica richiesta da un comune scaldabagno elettrico, o di metano consumato da una caldaia, si può stimare con l'aiuto della seguente tabella.

ENERGIA RISPARMIATA IN UN ANNO

    Caso di produzione con scaldabagno elettrico(¹)  

Caso di produzione tramite caldaia a gas(²)

 

Caso di produzione tramite caldaia centralizzata a gas(³)

 

Dati clinici di riferimento

Massima copertura

A persona
"Scatti" o

Per m² di collettore

A persona

Per m² di collettore

A persona

Per m² di collettore

  fabbisogno

KWh

KWh

  %    

metano

metano

metano

metano

Milano

60

590

490

75

60

100

85

Roma

65

640

750

80

95

110

130

Palermo

75

670

950

85

120

120

170

(¹) Rendimento complessivo dello scaldabagno elettrico con accumulo: 85-90%
(²) Rendimento medio di produzione della caldaia istantanea a metano: 70-80%
(³) Rendimento medio annuale di produzione della caldaia a metano centralizzata: 50-60%


Per un calcolo del ritorno economico che ogni anno avremo in seguito all'installazione di uno scaldacqua solare, con i riferimenti riportati nel quadro che segue, i conti si fanno presto.

Risparmio economico annuale in lire

  Caso di produzione con scaldabagno elettrico(¹)   Caso di produzione tramite caldaia autonoma a gas(²)   Caso di produzione tramite caldaia centralizzata a gas(²)  
Dati clinici di riferimento A persona Per m² di collettore A persona Per m² di collettore A persona Per m² di collettore
Milano 200.000 170.000 97.000 78.000 130.000 110.000
Roma 225.000 260.000 104.000 123.000 143.000 169.000
Palermo 240.000 330.000 95.000 132.000 132.000 187.000

(¹) Costo medio dell'energia elettrica utilizzato per il calcolo: 350lire/KWh
(²) Costo del metano 1100 - 1300 lire/m³

L'ACQUA CALDA GRATIS: "CATTURIAMO" IL SOLE

Quella dei collettori solari per il riscaldamento dell'acqua è una tecnologia, a tutti nota ma ancora, almeno nel nostro Paese, poco utilizzata.
Si tratta, tuttavia, di un sistema che, negli ultimi anni, ha raggiounto livelli di durata e affidabilità certamente paragonabili a quelli degli altri impianti convenzionali, scaldabagno elettrico e caldaietta a gas.
Anche dal punto di vista dei costi, in considerazione di un discreto abbassamento dei prezzi, il sistema si propone ormai come valida e conveniente alternativa agli impianti tradizionali ed in particolare al boiler elettrico, dato un costo del KWh che, come visto, può in certi casi sfiorare le 700 lire.
La possibilità di un abbattimento dei costi del 41% rende l'intervento davvero da non perdere. Tenendo presenti alcune ovvie limitazioni e semplici accorgimenti, in molte abitazioni si può utilizzare lo scalda acqua solare per soddisfare una considerevole parte del fabbisogno annuale e beneficiare di sensibili riduzioni della bolletta energetica. Il funzionamento è fra i più semplici ed ecologici: i collettori solari "intrappolano", per così dire, l'energia proveniente dal sole e la accumulano, riscaldando dell'acqua ad una temperatura compresa fra i 40 °C ed i 70 °C.
A queste temperature l'acqua può essere utilizzata, nel campo civile, per la produzione dell'acqua calda senitaria necessaria in casa, per il riscaldamento di piscine, o anche per il preriscaldamento o l'integrazione di impianti di riscaldamento degli ambienti.
In quest'ultimo caso, l'accoppiamento ai normali sistemi radianti a serpentina, disposta sotto il pavimento, a soffitto o anche a parete, può rendere davvero significativo il contributo solare al raggiungimento in casa della temperatura di comfort. Visti anche i costi dell'inverno, in fase di ristrutturazione di un edificio, l'installazione di un impianto solare di riscaldamento invernale è da considerare con molta attenzione.
Fornire col sole l'energia per riscaldare una struttura edilizia, convenzionale dal punto di vista della progettazione energetica, implica l'adozione di tutti quei provvedimenti atti a limitarne le dispersioni termiche e a sfruttare gli altri contributi solari passivi. Tutto ciò, come si intuisce, risulta di più semplice ed economica realizzazione solo in fase di prima costruzione di un edificio.
Un sistema solare per la produzione d'acqua calda sanitaria, nella forma più comune, è composto da uno o più collettori, pannelli piani della superficie di 1 - 2 m² opaca e scura, per meglio assorbire la radiazione solare e trasferire il calore al fluido che scorre in appositi canali interni al pannello e da un serbatoio d'accumulo dell'acqua calda. Il collettore è normalmente fornito di una copertura trasparente che lascia filtrare la luce solare ma "introppola" la radiazione infrarossa riemessa dal pannello. L'acqua dell'impianto solare può essere direttamente utilizzata. Anche nelle giornate invernali in cui l'insolazione è insufficiente e la temperatura dell'acqua non raggiunge i valori ottimali i collettori garantiscono, comunque, un risparmio di energia. L'acqua del serbatoio avrà, infatti, una temperatura superiore a quella dell'acqua corrente e per renderla utilizzabile consumeremo meno energia. Proprio a motivo di ciò, il serbatoio d'accumulo è provvisto, in molti casi, di una resistenza elettrica che, solo in caso di necessità, si attiva automaticamente nelle giornate più fredde o nuvolose.
In ogni caso il collegamento idraulico dell'impianto a collettori a boiler elettrico o alle comuni caldaie monofamiliari o condominiali, ci assicurerà l'eventuale integrazione.

 

 

COLLETTORI PER USO ESTIVO

Le soluzioni tecniche ed impiantistiche sono numerose e rendono gli impianti a collettori solari di semplice installazione adattabili alle diverse esigenze. In commercio si trovano sistemi a colletori scoperti (strisce in polipropilene prive di copertura trasparente, collettori copri falda) o integrati (sistemi in cui il collettore fa anche da serbatoio), per un uso prevalentemente estivo e diurno o per riscaldamento dell'acqua di una piscina. Se possediamo una casa al mare, che utilizziamo due o tre mesi, tenuto conto dello sgravio IRPEF, conviene certamente l'installazione di tali sistemi in sostituzione del boiler elettrico.

ESEMPIO IMPIANTO PER USO ESTIVO

Tipo scoperto striscia polipropilene
(sistemi integrati collettore-serbatoio)
Superficie necessaria 2,5 - 3,5 m²
Volume accumulo 100 - 150 litri
Disposizione Superficie piana
Superficie inclinata rivolta a sud
Periodo d'utilizzazione ottimale Da maggio - giugno
a settembre - ottobre
Acqua calda prodotta giornalmente 200 - 300 litri
Costo 700.000 - 1.400.000 Lire
Detrazione IRPEF 41% 280.000 - 560.000
Costo effettivo 420.000 - 840.000
Risparmio d'energia elettrica per stagione 100.000 - 400.000
Tempo di rientro della spesa 2,5 - 4 anni

Come riportato nella tabella precedente, i costi di questi tipi di impianto sono abbastanza bassi ed è possibile realizzarli col "Fai da te".
Si va dalle 700.000 lire a 1,4 milioni di lire, con accumuli da 100 - 150 litri e pompa di circolazione ed eventuale connessione al boiler elettrico da utilizzare soltanto nei Week-end autunnali. La produzione di un impianto di queste dimensioni è di circa 200 - 300 litri al giorno di acqua calda. Considerato un costo dell'energia elettrica, alle tariffedella seconda casa, di 357 lire/KWh, nel caso di nuclei familiari di 3 -5 persone e di un periodo d'utilizzo compreso trai 2 e i 4 mesi l'anno, con il 41 % d'abbattimento IRPEF l'impianto si ripaga in 3 - 4 anni. Anche nei condomini, dove sono disponibili ampie terrazze di copertura, la semplicità d'installazione e lo sconto fiscale rendono questa soluzione sicuramente interessante se non addirittura irrinunciabile, nei casi in cui la produzione dell'acqua calda sia già centralizzata.

COLLETTORI PER USO ANNUALE

Per un'utilizzazione annuale useremo, invece, i sistemi ad elementi (collettore-sebatoio) separati a circolazione sia naturale che forzata o i sistemi, ed è il caso più comune, compatti (monoblocco) nei quali il collettore ed il serbatoio sono distinti ma assemblati in un unico telaio che fa supporto.In questi ultimi sistemi l'acqua sanitaria, presente nel serbatoio situato nella parte alta del monoblocco, viene riscaldata, attraverso una serpentina, dal liquido che, per moto naturale a termosifone, senza bisogno di pompe, circola continuamente fra collettori e serbatoio d'accumulo del calore. Questa separazionedei due fluidi consente l'impiego, nel circuito dei collettori, di una soluzione antigelo d'acqua e glicole che, cosa importantissima, protegge i collettori dai depositi di calore e dalle ossidazioni od occlusioni che il passaggio diretto dell'acqua di casa causava nei primi scaldacqua solari installati negli anni 70.
I sistemi compatti sul mercato hanno superfici captanti che vanno da 1 a 4 m² e serbatoi di capacità compresa fra i 100 e i 300 litri. Sono modulari (si possono collegare insieme per formare sistemi più grandi) e normalmente forniti completi di Kit - "Fai da te", comprendenti supporti metallici, staffe e raccordi, per l'installazione ed il collegamento idraulico.
Gli impianti possono essere unifamiliari o anche condominiali. In particolare nei condomini in cui la distribuzione dell'acqua calda sanitaria sia già centralizzata e specie quando l'acqua calda sia prodotta dalla stessa grande caldaia dell'impianto termico invernale (in estate la caldaia sarà costretta a funzionare a bassissimi rendimenti), l'installazione di impianti solari può risultare più che mai semplice e conveniente.
Gli impianti si possono installare nei terazzi, in giardino e, nel rispetto di eventuali vincoli urbanistici, anche in verticale su muri esterni (uso invernale) e anche sui tetti a falde e con tegole. Importantissime in ogni caso l'esposizione a sud dei collettori e l'assenza d'ombre create da altri edifici, da vegetazione o da montagne.
Gli elementi da consesiderare per orientare la scelta del sistema sono:

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Utilizzo:(permanente - stagionale);

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Clima (possibilità di gelate, presenza di vento);

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Vincoli d'installazione (spazi disponibili, disposizioni urbanistiche, limitazione costruttive);

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Rivenditore (garanzia, servizio d'assistenza tecnica)

COLLEGAMENTI:
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APPROFONDIMENTO SULL'ENERGIA DEL SOLE E SUI CIRCUITI IDRAULICI