Tutto sui pannelli solari per acqua calda

In questa breve guida andremo a conoscere meglio le varie tipologie di pannelli solari per acqua calda, ovvero di un impianto chiamato solare termico. Scopriremo le loro caratteristiche, i vantaggi e svantaggi, senza trascurare qualche consiglio pratico per scegliergli al meglio.

L’energia solare è la fonte primaria di energia della Terra. Rinnovabile e sempre disponibile, costituisce una fonte energetica inesauribile e pulita, a basso impatto ambientale. Raccolta tramite pannelli fotovoltaici o collettori solari ci permette di generare elettricità e calore. Ma, come noto, la possiamo sfruttare anche per la produzione di acqua calda. L’uso delle radiazioni solari come energia termica è noto come riscaldamento solare termico. Per ridurre i consumi della caldaia è quindi possibile installare pannelli solari che producono acqua calda. In questo post andremo a conoscere le caratteristiche principali ed il funzionamento di questo sistema.

Pannelli solari per acqua calda: cosa sono e a cosa servono

I pannelli solari per acqua calda, o pannelli solari termici, sono dei dispositivi che convertono le radiazioni solari in energia termica la quale viene poi utilizzata per la produzione di acqua calda. La differenza sostanziale tra i pannelli solari per acqua calda e quelli fotovoltaici sta nel fatto che, questi ultimi, servono per produrre corrente elettrica.

Una delle principali e più diffuse applicazioni dei pannelli solari termici è la produzione di acqua calda per uso domestico: cucina, doccia, bagno, lavatrice…

I pannelli di un impianto solare non vanno confusi con un impianto a celle fotovoltaiche. Esiste una sostanziale differenza tra pannello solare e impianto fotovoltaico. Quest’ultimo converte l’energia del sole in corrente elettrica per mezzo dell’effetto fotovoltaico.

Mentre il pannello solare termico contiene un fluido che riscalda l’acqua grazie al calore del sole e produce acqua calda sanitaria o destinata a riscaldare la casa.

Pannelli solari per acqua calda: tipologie

Possiamo scegliere tra due tipologie di impianti:

• sistemi a circolazione naturale
• sistemi a circolazione forzata

Sebbene presentino differenze sostanziali dal punto di vista impiantistico, entrambi rappresentano la soluzione ideale per coprire su base annua una percentuale del fabbisogno termico per usi domestici che arriva a toccare punte del 70-80%. Nel periodo estivo, la copertura è addirittura totale.

Come funzionano?

Analizziamo più nello specifico le due tipologie di impianto suddette andando a vedere il loro funzionamento.

Pannelli solari per acqua calda a circolazione naturale

Sfruttano la proprietà dei corpi caldi di salire in modo naturale. Si tratta di una soluzione impiantistica semplice ed economicamente vantaggiosa, ideale per privati e famiglie.

Ecco come funzionano: i raggi del sole scaldano il liquido solare (acqua + antigelo) che, contenuto nei tubi interni al collettore termico, sale in modo naturale fino a raggiungere il serbatoio posto orizzontalmente sopra i pannelli. Qui, il liquido cede il calore all’acqua interna al serbatoio che, riscaldata dal sole, entra nel circuito idraulico sanitario della casa.

Pannelli solari per acqua calda a circolazione forzata

La soluzione ideale per produrre quantità elevate di acqua calda. Tipologia di impianto consigliata per palazzine con più appartamenti, hotel, case di riposo, ristoranti, centri sportivi, palestre…

I collettori termici hanno al loro interno dei tubi dentro ai quali scorre un liquido (acqua + antigelo) che, quando è esposto al sole, si scalda. Nel frattempo, una centralina misura la temperatura raggiunta dal liquido nel pannello e quella dell’acqua contenuta all’interno del serbatoio. Se il liquido nei pannelli è più caldo dell’acqua del serbatoio, la centralina aziona una pompa che spinge il liquido all’interno del circuito così da farlo passare attraverso una serpentina interna al serbatoio. Ed è proprio attraverso tale serpentina che avviene il passaggio del calore dal liquido all’acqua del serbatoio, che entra così nel circuito dell’acqua sanitaria della casa

Pannelli solari per acqua calda: vantaggi

Scegliere un impianto a pannelli solari presenta numerosi e indubbi vantaggi, sia a livello economico che ambientale. Vediamo insieme quali sono i vantaggi di un impianto a pannelli solari per acqua calda:

• notevole risparmio in bolletta (fino al 60% in meno di energia per riscaldare l’acqua e fino al 35% di energia in meno per il riscaldamento degli ambienti). Senza dimenticare anche i vari incentivi statali e alle detrazioni fiscali applicabili
• zero emissioni di C02 e gas serra
• aumento della classe energetica dell’abitazione
• consumo ridotto di combustibili fossili
• facilità di installazione perché possono essere integrati alle unità preesistenti

Quanta acqua calda producono?

Per poter fare questa valutazione occorre visualizzare la scheda dati del prodotto e consultarne la curva di efficienza. Sull’etichetta è possibile rilevare:

• l’efficienza ottica dell’impianto, ovvero la sua massima resa in assenza di dispersione termica
• i parametri di perdita, che indicano l’efficienza del pannello in base alle condizioni in cui opera l’impianto

Pannelli solari per acqua calda: tipologie

Possiamo distinguere tra due tipi di collettori solari termici:

• a lastra piana
• a tubi sottovuoto

Collettori a lastra piana

La superficie nera dell’assorbitore è orientata verso il sole. Assorbe il massimo delle radiazioni e riflette soltanto una piccola quantità di energia. L’energia assorbita viene quindi trasferita al fluido termovettore che circola nei tubi al di sotto della superficie dell’assorbitore.
Il materiale utilizzato per l’isolamento tradizionale è in lana di roccia o schiuma di poliuretano.
Questo tipo di collettori costa poco e presenta anche un basso costo di manutenzione e riparazione. È adatto per sistemi a bassa temperatura, per fornire acqua calda o supportare il riscaldamento a pavimento.

Collettori solari a tubi sottovuoto

Basati sullo stesso principio di funzionamento dei collettori piani, quelli a tubi sottovuoto, utilizzano, però, l’eccellente capacità di isolamento del vuoto. In questo modo, le perdite di calore vengono evitate quasi del tutto proprio grazie al vuoto nel tubo di vetro. In definitiva, i collettori a tubi sottovuoto garantiscono una maggiore efficienza, un ottimo rendimento e, inoltre, richiedono meno spazio sul tetto, a parità di rendimento. Inoltre, possono anche essere utilizzati su superfici non orientate verso sud.

Quanti pannelli solari per acqua calda?

Non ci sono regole precise. Molto dipende dal livello di comfort che si vuole avere.
Sulla base delle regole generali di dimensionamento, possiamo fornire le seguenti indicazioni:

• 1,2 mq di pannello solare per ogni persona per l’Italia Settentrionale
• 1 mq per ogni persona per l’Italia Centrale
• 0,8 mq per ogni persona per l’Italia del Sud

Considerare infine 50-70 litri di serbatoio per ogni metro quadrato di pannelli solari installati.

Ovviamente, è possibile sovradimensionare l’impianto, ma sempre entro certi limiti perché, altrimenti, il rischio è quello di avere un eccessivo calore all’interno del circuito solare che può causare dei danni.

Pannelli solari per acqua calda 300 litri

Per stabilire la capacità che il serbatoio va anzitutto valutato il livello di comfort che si vuole avere, è cioè, quanti litri di acqua calda vogliamo concedere ad ogni persona.
Ad esempio, se 5 persone vogliono avere un comfort molto elevato (60 litri per persona), è consigliato un serbatoio con capacità pari a 300 litri.

Pannelli solari per acqua calda: prezzi

Ovviamente non esiste un tariffario fisso. Prima di installare dei pannelli solari per acqua calda vanno valutati 3 fattori fondamentali:

• l’inclinazione e l’orientamento del tetto
• la zona di residenza
• la variabilità del clima

Per farsi un’idea generale dei prezzi, è bene sapere che, un sistema a circolazione naturale può costare dai 500 ai 900 euro al metro quadrato. Invece, un sistema a circolazione forzata può oscillare tra i 1.000 e i 1.100 euro al metro quadrato.

Pannelli solari per acqua calda e riscaldamento

Oltre che per la produzione di acqua calda sanitaria, il fluido riscaldato all’interno dei collettori può essere utilizzato per integrare il sistema di riscaldamento. Questo metodo rappresenta un interessante supporto per il funzionamento dell’unità di riscaldamento ed offre un ulteriore potenziale di risparmio.

Anche con temperature moderate, l’unità di riscaldamento può rimanere spenta grazie al supporto solare al riscaldamento.

Alla base di questa soluzione c’è è prevista la presenza di un bollitore bivalente, ovvero di un bollitore combinato con l’unità dell’acqua calda. Se c’è abbastanza irradiazione solare, il fluido contenuto nel sistema di riscaldamento solare riscalda l’acqua in uno dei bollitori tramite lo scambiatore di calore più basso. Al contrario, qualora la temperatura diminuisse, allora l’unità di riscaldamento andrà accesa – in base alle necessità – tramite il secondo circuito.

Pannelli solari per acqua calda: opinioni

Molte persone si sono ormai convertite agli impianti a pannelli solari. Nel caso specifico dei pannelli solari per acqua calda, le opinioni fino ad oggi riscontrate sono pressoché tutte positive. Sempre più persone, infatti, ne apprezzano il guadagno economico, oltre che l’impatto positivo sull’ambiente.

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Ultimo aggiornamento il 18 Marzo 2024 da Rossella Vignoli