Il solare termodinamico

Scopri tutte le novità sul più recente ed innovativo dispotivo ad alta efficienza: Il solare termodinamico a bassa temperatura detto "domestico"

Alcune immagini di impianti solari termodinamici

Impianto solare termodinamico

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Abbiamo racocilto una serie di fogli di calcolo utili a mostrare l'efficienza del sistema termodinamico confrontandolo con un sistema a gas tradizionale.

Accumulo da 250 litri

Accumulo da 280 litri

Accumulo da 300 litri

Accumulo da 500 litri

Il solare termodinamico a bassa temperatura o domestico

Utilizzo, funzionamento, gestione ed installazione


Informazioni generali sul funzionamento
Informazioni sull'energia prodotta
Costi, Installazione, incentivi
Burocrazia e pratiche necessarie
Manutenzione ed esercizio dell'impianto

Informazioni generali

Cosa si intende per solare termodinamico?
















solare termodinamico





Con il passare del tempo si sono stratificate due accezioni per questo termine; con il termine solare termodinamico, infatti, si intendono due tecnologie molto differenti tra loro, con ambiti di applicazione non compatibili e con scopi diversi.

Per fare chiarezza qui parleremo di solare termodinamico ad alta temperatura e di solare termodinamico a bassa temperatura o domestico.
Entrambe si basano sullo sfruttamento della radiazione incidente del sole su un collettore (altrimenti detto pannello solare termico) e sulla conversione di suddetta energia in calore sfruttabile tramite scambio termico con un fluido diversamente utilizzato e canalizzato. In dettaglio, tuttavia le due tecnologie sono molto differenti:
  • Solare termodinamico ad alta temperatura: la tecnologia è adatta per grosse centrali di produzione di energia elettrica. I collettori sono del tipo a concentrazione e il fluido riscaldato con il sole serve per "aiutare" le centrali termoelettriche convenzionali a raggiungere le temperature richieste per la generazione di corrente elettrica.
  • Solare termodinamico a bassa temperatura (domestico): la tecnologia si basa su una ibridazione tra un sistema solare termico tradizionale per la produzione di acqua calda sanitaria e la tecnologia delle pompe di calore. Infatti il calore captato dal collettore è trasferito all'accumulo di acqua tramite il principio della pompa di calore, che permette, tramite il passaggio di stato del fluido frigorigeno contenuto nel circuito solare, di “estrarre” calore a bassa temperatura all'esterno (collettore) e di “pomparlo” ad una temperatura più alta stoccandolo nell'accumulo.

Queste FAQ riguardano il solare termodinamico del secondo tipo in quanto adatto ad installazioni domestiche, industriali, e civili anche di grandi dimensioni (condomini).
A cosa serve il solare termodinamico a bassa temperatura?








Come accade per il solare termico tradizionale, anche per questa tecnologia gli ambiti di applicazione sono quelli di riscaldamento e preparazione dell'acqua calda sanitaria. Pertanto gli utilizzi sono:
  • Preparazione acqua calda sanitaria (docce, bagni, lavaggio piatti, ecc.)
  • Riscaldamento ambienti (vigono gli stessi vincoli del solare termico tradizionale: case ben isolate e circuito di riscaldamento a bassa temperatura).
  • Riscaldamento grandi volumi di acqua (piscine, accumuli inerziali, ecc.)
Se gli utilizzi del termodinamico sono uguali a quelli del solare termico classico,  perché dovrei preferire questa tecnologia?





















Se l'attenzione si sposta dagli scopi all'analisi del funzionamento, si capisce subito che il solare termodinamico funziona in modo radicalmente differente. Il fatto di captare calore tramite un collettore solare in cui passa un gas a bassa temperatura (-10 °C circa) permette al sistema termodinamico di estrarre calore in condizioni in cui un normale collettore non funzionerebbe.

Il solare termodinamico domestico permette di estrarre calore anche dall'atmosfera e non solo dal sole. Questo fatto cosa detemrina? Che il sistema termodinamico funziona:

  • Di notte, basta che la temperatura dell'aria sia > 0°C (le migliori performance si hanno con almeno 5°C).
  • Con il vento: l'energia cinetica e le correnti calde che impattano sul collettore portano calore che il sistema cattura, anche se è nuvoloso.
  • Con la pioggia: avete mai pensato quanto calore contiene il vapore acqueo che precipita dalle nubi? L'acqua è sempre a qualche grado centrigrado sopra lo zero e, in alcune condizioni, anche una decina di gradi sopra.
  • La radiazione solare, per questo tipo di sistema è un acceleratore, non la condizione necessaria al suo funzionamento.

Queste caratteristiche, unite al fatto di utilizzare il sistema termodinamico delle pompe di calore, permette di raggiungere efficienze altissime e produzioni annue di calore congrue alla copertura del fabbisogno di acqua calda sanitaria in qualsiasi condizione.
Quali sono i vantaggi della tecnologia in termini ambientali ?








Il solare termodinamico, come tutte le tecnologie da fonti rinnovabili ha essenzialmente due tipologie di vantaggi ambientali:
  • La mancata emissione di gas serra.
  • L'alleggerimento della pressione di estrazione delle fonti di energia tradizionali e fossili.
Il solare termodinamico, nella sua concezione impiantistica più semplice, permette di preriscaldare il fluido utile (acqua) limitando il salto termico (temperatura di utilizzo - temperatura di ingresso nel sistema) che una fonte di energia convenzionale deve fornire per raggiungere la temperatura desiderata.
Il funzionamento del sistema è su base elettrica o funziona a gas?
Come per tutte le pompe di calore il salto termico che viene impresso al fluido utilizzato (in questo caso il classico frigorigeno R134a), viene fornito da un compressore. Il compressore, a sua volta, nei prodotti standard e presenti sul mercato come seriali e non custom made, funziona tramite elettricità.
Il sistema è indipendente?







In determinate condizioni di utilizzo, l'energia estratta dal collettore/evaporatore  è il 100% del fabbisogno.
Tuttavia è sempre bene ricordare che, più le temperature atmosferiche scendono, meno il sistema funziona. Fino ad arrivare al blocco automatico in caso di temperature troppo basse.
In questo caso l'acqua deve venire scaldata tramite sistemi tradizionali.
In alcuni prodotti è lo stesso gruppo termodinamico che, funzionando come dissipatore di energia e non come pompa di calore, scalda l'acqua tramite elettricità, di fatto rendendo il sistema totalmente indipendente da necessità di altri generatori di calore
Esistono altri differenze con un sistema solare termico tradizionale?







Ovviamente, come già spiegato, il sistema termodinamico lavora con un principio differente e, quindi, ha alcune peculiarità. tra le più importanti ricordiamo:
  • Non necessita di protezione antigelo del circuito primario.
  • Non necessita di sistemi o accorgimenti per dissipare il troppo calore accumulato.
  • Non necessita di accorgimenti per evitare la stagnazione dei collettori.
  • I pesi dei collettori sono molto inferiori a quelli di un normale sistema solare termico.

Informazioni sull'energia prodotta

Che tipi di utilizzi ha un impianto solare termodinamico domestico?


Gli stessi di un normale sistema solare termico tradizionale:
  • Preparazione di ACS (acqua calda sanitaria)
  • Integrazione al riscaldamento.
  • Riscaldamento di grandi masse di acqua
Come utilizzo l’acqua calda prodotta in casa?


Per utilizzo sanitario per igiene personale, o per il riscaldamento degli ambienti con i sistemi a bassa temperatura, per la piscina, oppure persino per le lavatrici e lavastoviglie. I sistemi di riscaldamento dell'acqua che utilizziamo, infatti, quotidianamente consumano meno energia visto che la temperatura di partenza non è quella ambientale della rete di distribuzione.

Come utilizzo l’acqua calda prodotta in un contesto produttivo?

Il solare termodinamico è meno indicato rispetto ad un sistema solare termico per i contesti produttivi, specie se si devono raggiungere temperature elevate.
Un sistema termodinamico non supera mai i 50°C di calore stoccato nell'accumulo, al contrario di un sistema solare termico tradizionale che, in alcuni casi, può anche sfiorare i 90-100°C.; e se a concentrazione, superarli senza particolari problemi.
Per le piscine pubbliche va bene?



Certamente, e, contrariamente al solare termico tradizionale il sistema termodinamico a bassa temperatura non ha bisogno di avere i collettori con la superficie captante totalmente esposta al sole.
Il loro funzionamento, infatti, non si basa solo sulla radiazione solare, per cui reciproci ombreggiamenti sono più tollerati.
Posso utilizzare gli impianti solari termodinamici per il riscaldamento?
Ovviamente sì, in questo caso cresce il volume dell'accumulo e la superficie captante. Per quanto concerne gli impianti ad acqua, l'integrazione al riscaldamento è consigliata solo in caso di riscaldamento a bassa temperatura a pannelli radianti a pavimento o a soffitto. come nel caso del solare termico tradizionale

Costi, installazione, incentivi

Dove si installa questo tipo di impianto?




I collettori del solare termodinamico sono differenti da quelli del solare termico ad acqua tradizionale.
Sono molto leggeri, sottili e quindi permettono di essere installati con più libertà rispetto ai collettori termici normali.
Risulta ovvio che migliore l'esposizione al sole (posa con esposizione dei quadranti SUD), migliore il rendimento, ma si possono installare anche in configurazioni che i collettori normali non sopporterebbero.
Quanto può costare un impianto solare termodinamico?



I costi dipendono in predominanza dalla dimensione dell’impianto e quindi, direttamente, dal numero di persone che se ne servono e dal loro fabbisogno di acqua calda.
Si possono fare delle stime comparando i prezzi ad un normale impianto solare termico ad acqua, ma per una quotazione reale vi consigliamo di contattarci in modo da potervi predisporre un preventivo ad hoc a seconda della vostra richiesta.
Esistono agevolazioni fiscali per questo tipo di intervento?






Per gli impianti solari termodinamici, le nuove norme previste dalle Leggi finanziarie sono particolarmente vantaggiose: ecco un elenco delle principali novità:

Sto ristrutturando il sottotetto, posso integrare questo tipo di tecnologia?










Ovviamente, sì, anzi possiamo tranquillamente affermare che il contesto di ristrutturazione parziale di un immobile è una delle migliori occasioni che si possano presentare per questo tipo di interventi.
Questo per due motivi:
  1. per una migliore gestione del progetto di integrazione che avrebbe meno vincoli e meno compromessi
  2. in questo modo si possono aprire altri scenari di agevolazioni fiscali per le opere in corso, di fatto facendo costare meno l'installazione dell'impianto.
In specifio, per l'impianto solare termodinamico vale la pena di considerare l'installazione del collettore in condizioni più libere di quelle richieste dai collettori del solare tradizionale.
Si può installare in ogni abitazione?




Teoricamente sì, è sufficiente avere una buona superficie di tetto o di struttura edificata che possa offrire spazio alla metratura di pannelli/collettori necessaria a coprire il fabbisogno considerato.
Esistono tuttavia alcune specifiche tecniche legate alla natura del dispositivo che rendono necessaria l'attenta analisi dell condizioni di posa onde evitare spiacevoli malfunzionamenti.
Si può integrare in un impianto termosanitario esistente?

L'impianto solare termodinamico è in grado, da solo, di produrre il 100% del fabbisogno di ACS lungo tutto l'anno.
Risulta chiaro che, ove sia già presente un generatore di calore tradizionale deputato alla produzione di acqua calda sanitaria, sussitono le condizioni per poter integrare il sistema termodinamico in modo da evitare cali di prestazione (COP) del gruppo termodinamoc (pompa di calore).
Quanto tempo è necessario per l'installazione?
La tempistica viene valutata di volta in volta in base alla complessità dell'impianto e dell'intervento edilizio richiesto dallo stesso. Inoltre è sempre bene separare i tempi di autorizzazione (non dipedenti dalla volontà nè nostra nè del cliente) da quelli di installazione pura (che di solito si attesta in una giornata di lavoro negli impianti più semplici).
In quanto tempo ritorna l’investimento?













Per quanto riguarda il solare termodinamico tutto dipende dalle condizioni di COP a cui lavora la pompa di calore.
Il seguente grafico mostra un confronto tra prestazioni di un sistema tradizionalle a gas ed uno termodinamico considerando il COP dichiarato dai costruttori e l'eneregia ottenihbile per riscaldare l'acqua contenuta nell'accumulo a seconda delle temperature di partenza.

Confronto solare termodinamico-gas

Altri grafici li ritrovate all'inizio della pagina nel menu a  sinistra.

Burocrazia e pratiche necessarie

Cosa devo fare per installare un impianto?
Prossimamente sarà possibile ordinare da noi questo tipo di sistemi.

Come effettuare una valutazione preliminare di fattibilità?















Per quanto concerne il solare terodinamico la verifica preliminare può essere fatta valutando alcuni fattori:
  • Occorre conoscere indicativamente la posizione e la metratura della falda o della superficie sulla quale andrebbero ad installarsi i pannelli per la captazione della luce del sole.
  • Avere un'idea sul numero di persone che usufruirebbero dell'impianto per dimensionarlo.
  • Avere a disposizione un locale in cui inserire il serbatoio di accumulo in caso di circolazione forzata.
  • Indagare sulla presenza di particolari ostacoli normativi da parte dell'Amministrazione comunale (di solito di natura paesistica).
  • Opzionalmente, inoltre, potrebbe essere utile avere a disposizione le bollette del gas dell'ultimo anno (almeno, meglio un triennio) in modo da poter stimare meglio il tempo di ritorno e valutare meglio l'effettiva necessità dell'impianto.
Vi consigliamo comunque vivamente di contattarci e verificare con i nostri tecnici la fattibilità.
Lo posso installare da solo?






Le conoscenze per l'installazione sono quelle di un idraulico abilitato ed esperto di condizionamento, quindi a patto di possederle, sarebbe fattibile questa opzione.
Esistono tuttavia una serie di problemi legati alle richieste normative e alla procedura di inizio lavori (DIA, certificazione di conformità degli impianti e via discorrendo).
Tra l'altro esisitono anche fattori legati alla sicurezza sul lavoro che determinate legislazioni proteggono, visto che spesso si tratta di andare sul tetto ad installare componenti con un peso abbastanza rilevante.

Manutenzione dell'impianto

L'impianto solare termodinamico necessita di manutenzione?

L'impianto solare termodinamico è in pratica un condizionatore dal funzionamento particolare. Al contrario dei condizionatori ad aria tradizionali, tuttavia, non hanno contato con l'aria esterna, nè movimentano masse d'aria. Risulta quindi totalmente esclusa la manutenzione di filtri, bocchette, canalizzazioni. L'unico fattore di cui tenere conto per il buon funzionamento è lo stato di carica del fluido frigorigeno che, saltuariamente, può dover necessitare di un riempimento.
Ci saranno altri costi aggiuntivi nel tempo? Solo quelli dovuti alla manutenzione (vedere sopra) o alla sostituzione dei componenti in caso di guasto dovuto ad eventi calamitosi o vandalici.