SOLARE TERMICO: COME FUNZIONA, TIPOLOGIE E VANTAGGI

Un impianto solare termico rappresenta una soluzione sostenibile per la produzione di acqua calda sanitaria (ACS), adatto in alcuni casi anche per il riscaldamento domestico. Si tratta di una tecnologia che consente di trasformare l’energia solare in energia termica, sfruttando il sistema solare termico per godere di un comfort sostenibile e ridurre la propria impronta di CO2.
Oggi il costo di un impianto solare termico è piuttosto competitivo, anche grazie alle agevolazioni fiscali di cui è possibile usufruire installando impianti con cui beneficiare di energia pulita, come pure nel caso del fotovoltaico. A questo proposito, per farsi un’idea della spesa media da sostenere, può essere utile mettere a confronto i costi di fotovoltaico e solare termico.
Naturalmente, per fare un investimento consapevole è altrettanto importante conoscere le diverse tipologie di impianto termico solare, i componenti principali e quali vantaggi porta alla propria abitazione.
 

Il solare termico per il riscaldamento

Il solare termico con integrazione per il riscaldamento costituisce un supporto per la climatizzazione invernale, arrivando a coprire fino al 15-40% del fabbisogno energetico del riscaldamento in contesti molto soleggiati (ad esempio il Sud Italia). Tuttavia, l’acqua utilizzata per la climatizzazione invernale non è la stessa impiegata per usi sanitari, un aspetto che richiede la configurazione di un impianto combinato, un sistema più costoso rispetto al solare termico per la sola ACS.
Il funzionamento generale è analogo a quello del solare termico per l’acqua calda sanitaria. L’energia solare, infatti, riscalda un particolare fluido termoconvettore presente nei pannelli solari, il quale passa all’interno di uno scambiatore di calore e riscalda l’acqua del serbatoio. Quando il fluido cede tutto il suo calore agli impianti domestici, questo viene poi pompato nuovamente nei collettori solari, per ripetere il ciclo e continuare a riscaldare l’acqua.
Si tratta in particolare di un sistema a circolazione forzata, in cui i pannelli collocati sul tetto sono separati dal serbatoio installato all’interno dell’edificio. In questo caso bisogna montare due serbatoi, uno per l’acqua del circuito chiuso del riscaldamento e l’altro per l’acqua calda sanitaria. In alternativa, è possibile optare per un serbatoio unico diviso in due più piccoli all’interno: quello per l’ACS è posto in alto in quanto richiede acqua a una temperatura più elevata, mentre quello per il riscaldamento si trova in basso poiché funziona a temperature più basse.
Il pannello solare termico più adatto per il riscaldamento è quello sottovuoto o vetrato, mentre l’impianto di climatizzazione più efficiente da abbinare a questa tecnologia è il sistema a pannelli radianti a pavimento, in quanto lavora a temperature più basse e simili a quelle dell’impianto solare termico (circa 30-40°C). 
Molto spesso è necessaria una caldaia principale, ad esempio un modello a condensazione o una pompa di calore per integrare il calore che l’impianto solare termico da solo non è in grado di fornire. 
 

Il solare termico per l’acqua calda

La tecnologia principale e più utilizzata è l’impianto solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria. In base alla zona geografica, questo sistema può coprire fino al 100% del fabbisogno di ACS in determinati periodi estivi. Il pannello solare termico per l’acqua calda può essere un collettore piano o sottovuoto, a seconda delle condizioni climatiche della zona e delle prestazioni termiche richieste.
Il tipo di impianto, invece, può essere un sistema a circolazione naturale o forzata. Nel primo caso i pannelli solari termici sono posizionati sul tetto e collegati a un serbatoio situato sopra i collettori, sfruttando le proprietà dell’acqua secondo cui il fluido riscaldato dalla radiazione solare sale verso l’altro, affinché entri nel serbatoio per cedere calore all’acqua sanitaria. Un impianto a circolazione forzata utilizza invece una pompa per gestire il movimento del fluido, in quanto il serbatoio è situato all’interno dell’edificio. Si tratta in questo ultimo caso di una configurazione che comporta maggiori costi per l’acquisto dell’impianto e l’installazione, ma necessaria in luoghi non molto soleggiati durante il corso dell’anno.
 

I componenti del solare termico

I componenti di un impianto solare termico sono diversi, ognuno dei quali svolge una precisa funzione:
●    Collettore solare;
●    Serbatoio di accumulo;
●    Fluido termoconvettore;
●    Pompa per la circolazione del fluido;
●    Scambiatore di calore;
●    Centralina di controllo.

Il collettore solare serve per trasformare l’energia solare in energia termica. I pannelli piani sono quelli più economici e diffusi, utilizzati soprattutto per la produzione di acqua calda sanitaria, sono piuttosto semplici da installare e non richiedono particolari interventi di manutenzione. Hanno un rivestimento superiore in vetro, una struttura circostante rivestita di materiale isolante e un assorbitore di calore interno che riscalda il fluido termoconvettore presente nei tubi in rame.
I pannelli sottovuoto sono considerati collettori ad alta efficienza, in grado di funzionare anche con temperature esterne molto basse e uno scarso irraggiamento solare. Sono anche più costosi rispetto ai pannelli piani, inoltre possono raggiungere temperature elevate vicine ai 100°C. Sono costituiti da una serie di tubi di vetro, all’interno dei quali c’è un secondo tubo vetrato e in mezzo un vuoto d’aria che funziona come isolamento e riduce le dispersioni termiche. Si tratta di una tecnologia affidabile, adatta anche all’integrazione con un sistema di riscaldamento a pannelli radianti.
In alternativa, esistono anche i pannelli piani non vetrati, con un rivestimento realizzato in materiale plastico. Sono collettori molto economici ma poco efficienti, adatti soltanto alla stagione estiva e alle zone con un elevato irraggiamento solare. Per esempio, vi si ricorre per fornire ACS a stabilimenti e camping, oppure per riscaldare l’acqua di una piscina scoperta. 
Un altro componente fondamentale del solare termico è il serbatoio di accumulo, ovvero il contenitore dell’acqua calda, riscaldata attraverso lo scambio di calore con il fluido termoconvettore. Nei sistemi a circolazione naturale, l’accumulo è posizionato sul tetto al di sopra dei pannelli, mentre negli impianti a circolazione forzata è situato dentro l’edificio e separato dai collettori. Può avere dimensioni diverse in base alla capacità richiesta, con una struttura stratificata internamente per aumentare il rendimento dell’impianto, oppure smaltata o vetrificata.
Il fluido termoconvettore invece è di solito una miscela di acqua e liquido antigelo, per evitare che si ghiacci nelle tubature durante l’inverno, mentre le tubazioni possono essere realizzati in acciaio inox o in rame. Un componente importante è lo scambiatore di calore, il quale trasferisce il calore dal fluido termoconvettore riscaldato dai pannelli, all’acqua sanitaria o di riscaldamento. 
Nei sistemi a circolazione forzata è presente anche una pompa per spingere il fluido dai collettori al serbatoio, infine c’è anche una centralina con display digitale per la gestione del sistema e degli altri impianti collegati (pompa di calore, caldaia a condensazione, valvole per l’integrazione con il riscaldamento).
 

Solare termico: i vantaggi

I vantaggi del solare termico sono numerosi:
●    Riduzione delle emissioni di CO2;
●    Possibilità di utilizzo combinato per l’ACS e il riscaldamento;
●    Risparmio sui costi in bolletta;
●    Manutenzione minima;
●    Durata elevata (in media 20 anni);
●    Ampia gamma di configurazioni.
Per l’acquisto e l’installazione del solare termico è anche possibile usufruire di alcune agevolazioni e incentivi. Una soluzione è la detrazione fiscale del 65% prevista dall’Ecobonus, valida per gli interventi che consentono di incrementare l’efficienza energetica dell’edificio. 
Altrimenti è possibile optare per il Conto Termico 2.0, un incentivo gestito dal GSE (Gestore Servizi Energetici) con il quale ottenere un rimborso di 5 mila euro per la produzione di energia termica da fonti rinnovabili.
 

Il presente testo è aggiornato al 08 Marzo 2022