Solare termico a cosa serve e quando funziona 

Un impianto solare termico usa il calore del sole per produrre acqua calda sanitaria. Non produce elettricità ma scalda l’acqua che viene utilizzata in abitazioni, hotel, industrie, palestre. In questa guida vediamo a cosa serve e quando funziona un impianto solare termico.

Che cos’è un impianto solare termico 

Un impianto solare termico è progettato per catturare più calore possibile, non disperderlo e conservarlo. Si compone di tre elementi principali che sono il collettore, il fluido termovettore e il serbatoio di accumulo.

Il collettore solare è il pannello che sta sul tetto. Al suo interno un assorbitore di colore scuro cattura la radiazione solare e la trasforma in calore.

Il fluido termovettore è il liquido che circola in un circuito chiuso tra il collettore e il serbatoio, e che trasporta il calore dall’uno all’altro. Nella maggior parte degli impianti è acqua miscelata con glicole, che serve a evitare il congelamento nei mesi freddi.

Il serbatoio di accumulo è il bollitore dove il calore viene immagazzinato. Al suo interno uno scambiatore trasferisce il calore dal fluido termovettore all’acqua sanitaria vera e propria. 

Nel solare termico, la scelta del collettore incide sulle prestazioni dell’impianto e deve essere valutata in funzione delle condizioni climatiche, dello spazio disponibile e delle temperature richieste. Le due tecnologie più diffuse sono i collettori piani vetrati e i collettori a tubi sottovuoto.

La differenza tra piani vetrati e a tubi sottovuoto

I collettori piani vetrati sono costituiti da un assorbitore piano protetto da una copertura in vetro, che favorisce la captazione della radiazione solare e limita la dispersione del calore. È una tecnologia particolarmente indicata per le applicazioni residenziali e per contesti caratterizzati da un clima mite.

I collettori a tubi sottovuoto utilizzano invece una serie di tubi di vetro all’interno dei quali il vuoto riduce sensibilmente le dispersioni termiche. Questa caratteristica consente di mantenere buone prestazioni anche quando le temperature esterne sono basse o l’irraggiamento solare è meno favorevole. Per questo motivo possono rappresentare una soluzione interessante quando lo spazio disponibile è limitato o quando l’impianto deve raggiungere temperature di esercizio più elevate.

Circolazione naturale o forzata

La circolazione dell’acqua all’interno dell’impianto può avvenire in due modi, naturale o forzato. Una scelta tecnica che incide sulla configurazione del sistema, sui costi e sulla posizione del serbatoio.

Circolazione naturale

Il fluido, scaldandosi, diventa meno denso e sale da solo verso l’alto; quello freddo, più pesante, scende. È lo stesso principio dei vecchi impianti a termosifone. Nessuna pompa, nessuna centralina, nessun consumo elettrico.

il serbatoio deve stare fisicamente sopra i collettori. Ecco perché questi impianti si riconoscono da lontano, sono quelli col cilindro sul tetto, appoggiato sopra i pannelli.

A favore: costa meno, sia di prodotto sia di installazione. Funziona anche senza corrente elettrica. Avendo meno componenti, ha meno cose che si possono rompere. Nei climi miti rende bene.

Contro: il serbatoio sul tetto è ingombrante e visivamente invasivo. Senza centralina, d’estate l’impianto può surriscaldarsi e produrre acqua troppo calda. E la posizione dell’accumulo non è negoziabile.

Circolazione forzata

Una pompa muove il fluido, e una centralina decide quando accenderla confrontando le due sonde, quella sul collettore e quella nel serbatoio. Se il collettore è più caldo dell’accumulo, la pompa parte; altrimenti resta ferma.

A favore: rende di più, perché il flusso è costante e controllato. Nessun serbatoio a vista. Il dimensionamento è personalizzabile, quindi regge utenze grandi, integrazione col riscaldamento, piscine.

Contro: costa di più, perché ci sono più componenti – pompa, centralina, sonde, vaso di espansione. E più componenti significano più manutenzione.

Cosa succede in inverno

In inverno il solare termico lavora soprattutto come preriscaldatore: l’acqua di rete, che può arrivare a temperature intorno ai 10 °C, viene riscaldata dai collettori prima di entrare nel sistema di integrazione. La caldaia o la pompa di calore fornisce poi l’energia necessaria per raggiungere la temperatura di utilizzo.

Anche la quota di fabbisogno coperta dal sole varia durante l’anno. Un impianto correttamente dimensionato può arrivare, su base annua, a coprire indicativamente il 60-80% del fabbisogno di acqua calda sanitaria. Nei mesi invernali la copertura può scendere intorno al 20-30%, mentre in estate può avvicinarsi al 100%.

È una caratteristica legata alla disponibilità della radiazione solare e fa parte del normale funzionamento dell’impianto. L’obiettivo, quindi, non è rendere il solare termico completamente autonomo in ogni periodo dell’anno, ma ridurre il lavoro richiesto al sistema di integrazione, soprattutto quando il contributo solare è maggiore.

Serve comunque la caldaia?

Nella maggior parte delle configurazioni sì. Il solare termico è pensato per affiancare il generatore di calore, non per sostituirlo completamente. La caldaia, la pompa di calore o un altro sistema di integrazione interviene quando l’energia disponibile dai collettori non è sufficiente: nelle giornate poco soleggiate, nelle ore serali e nei mesi invernali.

Il dimensionamento corretto parte proprio da questo principio: utilizzare il sole quando è disponibile e lasciare al sistema di integrazione il compito di coprire la quota restante.

E se c’è un vincolo paesaggistico?

La risposta dipende dalle caratteristiche dell’edificio, dalla tipologia di installazione e dal contesto in cui si trova. Le procedure per gli impianti alimentati da fonti rinnovabili sono state oggetto di diverse modifiche e semplificazioni, ma non è corretto estendere automaticamente al solare termico le disposizioni previste per altre tecnologie.

La verifica diventa ancora più importante quando sono presenti vincoli paesaggistici, urbanistici o particolari caratteristiche della copertura. Nel caso della circolazione naturale, per esempio, il serbatoio viene normalmente collocato sopra i collettori e rimane visibile, con un impatto sulla configurazione complessiva dell’impianto.

Esistono inoltre requisiti specifici per gli edifici di nuova costruzione e per determinate ristrutturazioni rilevanti. Il D.Lgs. 199/2021, ad esempio, stabilisce nell’Allegato 3 specifiche prescrizioni per l’installazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili sugli edifici.

Per questo la verifica della fattibilità tecnica e autorizzativa dovrebbe avvenire prima di definire l’intervento e ordinare i materiali. Sopralluogo, caratteristiche della copertura, impianto esistente ed eventuali vincoli sono tutti elementi da valutare insieme per arrivare a una soluzione realizzabile, oltre che energeticamente efficace.

Solare termico, fotovoltaico o pompa di calore?

Solare termico, fotovoltaico e pompa di calore possono contribuire a ridurre i consumi energetici di un’abitazione, ma lo fanno in modi diversi e rispondono a esigenze differenti.

Il solare termico utilizza l’energia del sole per produrre calore, principalmente per l’acqua calda sanitaria e, in alcuni casi, per integrare il riscaldamento. Il fotovoltaico, invece, trasforma la radiazione solare in elettricità, che può essere utilizzata per alimentare praticamente tutti i dispositivi e gli impianti elettrici della casa.

La differenza si vede anche nel rapporto tra superficie occupata e energia prodotta. Un collettore solare termico può raggiungere rendimenti indicati dai produttori intorno al 70%, mentre per i moduli fotovoltaici i valori tipici si collocano indicativamente tra il 17% e il 25%. Percentuali che, però, non possono essere confrontate senza considerare che si tratta di tecnologie progettate per produrre forme di energia diverse.

In altre parole, il solare termico è particolarmente efficace quando l’obiettivo è produrre calore utilizzando una superficie contenuta, mentre il fotovoltaico offre una maggiore versatilità perché produce elettricità utilizzabile per più esigenze. Se la priorità è ridurre i consumi legati all’acqua calda e lo spazio disponibile sul tetto è limitato, il solare termico può essere una soluzione molto efficace. Se invece l’obiettivo è intervenire sui consumi elettrici complessivi dell’abitazione, il fotovoltaico risponde a un’esigenza diversa.

La scelta diventa ancora più interessante quando entra in gioco la pompa di calore.

Negli ultimi anni è sempre più diffusa la combinazione fotovoltaico e pompa di calore, che permette di utilizzare l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico per alimentare una tecnologia in grado di produrre acqua calda sanitaria e, a seconda della configurazione, riscaldamento e raffrescamento. In determinate abitazioni questa soluzione può quindi sostituire la funzione svolta dal solare termico, integrandola all’interno di un sistema energetico più ampio.

Questo, però, non significa che esista una tecnologia migliore in assoluto. La soluzione più adatta dipende dalle caratteristiche dell’edificio e dagli obiettivi dell’intervento: i consumi di acqua calda, il sistema di riscaldamento esistente, la superficie disponibile, i profili di consumo e il livello di elettrificazione che si vuole raggiungere.

Per questo in Replanet Energy progettiamo e installiamo fotovoltaico, solare termico e pompe di calore, valutando quale combinazione sia più coerente con le esigenze energetiche dell’edificio.

Se stai valutando il fotovoltaico, puoi approfondire sul nostro blog come si scelgono i pannelli giusti e a che cosa servono i sistemi di accumulo.

Quanta manutenzione richiede?

Meno di quanto si teme, ma non zero. I controlli riguardano essenzialmente il fluido termovettore e il suo stato, la pressione del circuito, l’efficienza dello scambiatore e la pulizia dei collettori. Nella circolazione forzata si aggiungono pompa, centralina e sonde.

Un impianto trascurato inizia a rendere sempre meno. È lo stesso principio che vale per il fotovoltaico, di cui abbiamo parlato a proposito di manutenzione e revamping.

Il solare termico è obbligatorio nelle nuove costruzioni?

Per chi costruisce un nuovo edificio o affronta una ristrutturazione rilevante c’è un aspetto da considerare già in fase di progettazione. In determinati casi la copertura di una parte dei fabbisogni energetici attraverso fonti rinnovabili è un requisito previsto dalla normativa.

Il riferimento è il D.Lgs. 199/2021, che all’Allegato III stabilisce specifici obblighi per gli edifici di nuova costruzione e per quelli sottoposti a ristrutturazioni rilevanti, quando la richiesta del titolo edilizio rientra nel campo di applicazione della norma. (Gazzetta Ufficiale⁠)

Per questi edifici deve essere garantita, attraverso impianti alimentati da fonti rinnovabili, la copertura contemporanea di:

• almeno il 60% dei consumi previsti per la produzione di acqua calda sanitaria;
• almeno il 60% della somma dei consumi previsti per acqua calda sanitaria, climatizzazione invernale e climatizzazione estiva.

Per gli edifici pubblici le percentuali salgono al 65%. (Gazzetta Ufficiale⁠)

Questo, però, non significa che sia obbligatorio installare un impianto solare termico. La normativa richiede il contributo delle fonti rinnovabili, lasciando spazio a diverse soluzioni tecnologiche, che devono essere valutate in funzione delle caratteristiche dell’edificio e del progetto energetico.

Il solare termico può quindi rappresentare una delle strade per contribuire alla copertura del fabbisogno di acqua calda sanitaria, soprattutto quando il profilo dei consumi rende conveniente produrre direttamente calore dall’energia solare.

La verifica va fatta quindi prima della progettazione definitiva, insieme al dimensionamento complessivo degli impianti. In una nuova costruzione il solare termico può essere una scelta energetica, ma anche inserirsi all’interno di un sistema più ampio che comprende fotovoltaico, pompe di calore e altre tecnologie da fonti rinnovabili.

Il solare termico per Hotel, RSA, palestre, agroalimentare

In alcune attività il fabbisogno di acqua calda incide ogni giorno sui consumi energetici. È soprattutto in questi contesti che il solare termico può contribuire a ridurre l’energia necessaria per produrre acqua calda, sfruttando direttamente la radiazione solare.

Il fattore che orienta la scelta è soprattutto la continuità dei consumi. Il solare termico funziona al meglio quando l’acqua calda viene utilizzata quotidianamente, in quantità elevate e durante tutto l’anno.

Un’attività che utilizza acqua calda solo occasionalmente, quindi, non è necessariamente adatta a questo tipo di impianto. Lo stesso vale per i consumi concentrati in pochi mesi: in questi casi occorre analizzare il profilo della domanda e dimensionare il sistema in funzione dell’effettivo utilizzo. A determinare la convenienza è la costanza del fabbisogno, non la sola dimensione dell’impianto.

Per questo il solare termico trova applicazione in hotel e strutture ricettive, agriturismi e B&B, ristoranti, industrie agroalimentari, lavanderie industriali, palestre e centri sportivi, ospedali e RSA. Sono attività diverse tra loro, ma accomunate da un elemento: l’acqua calda sanitaria fa parte dei consumi quotidiani e rappresenta una voce energetica ricorrente.

Nel settore ricettivo, per esempio, il fabbisogno può essere elevato. Come riferimento progettuale, si considera comunemente un consumo di circa 30-40 litri di acqua calda al giorno per ospite. Moltiplicato per il numero di presenze e per i giorni di attività, questo dato aiuta a capire perché il solare termico possa ridurre una parte dei consumi destinati alla produzione di acqua calda.

Che cosa determina il preventivo

Il costo di un impianto solare termico dipende prima di tutto dalla sua configurazione, ma anche dalle caratteristiche dell’edificio e dal modo in cui il nuovo sistema deve essere integrato con quello esistente. La prima variabile è la taglia dell’impianto, determinata dalla superficie dei collettori e dal volume dell’accumulo. A questa si aggiunge la scelta del sistema di circolazione: a parità di dimensioni, un impianto a circolazione forzata ha un costo maggiore rispetto a uno a circolazione naturale, perché richiede pompa, centralina, sonde e vaso di espansione.

Anche il tipo di collettore incide sul preventivo. I collettori a tubi sottovuoto, per esempio, hanno generalmente un costo superiore rispetto ai collettori piani vetrati. Una parte della spesa è poi legata alle condizioni concrete del cantiere. Raggiungere e installare un impianto su un tetto piano facilmente accessibile è molto diverso dal lavorare su una falda inclinata e difficile da raggiungere, dove possono essere necessari ponteggi o altre opere provvisionali. Allo stesso modo, staffaggi e opere idrauliche variano in funzione della struttura della copertura e della configurazione dell’impianto.

Infine, bisogna considerare il collegamento con l’impianto esistente. Integrare il solare termico con una caldaia recente e già predisposta può richiedere interventi contenuti; una situazione in cui è necessario modificare o rifare parte della centrale termica comporta invece lavorazioni e costi diversi.

A questi elementi possono aggiungersi le pratiche tecniche e amministrative necessarie per accedere agli eventuali incentivi. Per questo il prezzo di un impianto solare termico non può essere definito soltanto in base ai metri quadrati di collettori: il preventivo nasce dall’insieme della tecnologia scelta, delle dimensioni del sistema e delle condizioni in cui dovrà essere installato.

Prima dell’impianto viene la diagnosi

C’è un ordine che ci sentiamo di consigliare a qualunque azienda: prima si misura, poi si installa. Capire dove va davvero l’energia in un’attività produttiva è necessario e lo si fa attraverso la Diagnosi energetica.

Se gestisci una struttura ricettiva, sanitaria, sportiva o produttiva, il punto di partenza è capire quanta acqua calda consumi e in quali ore principalmente. Come Replanet lavoriamo su strutture complesse e su edifici a uso collettivo: un esempio è il lavoro di interventi elettrici integrati realizzato in una RSA.

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Come lavoriamo in Replanet

Il nostro percorso parte sempre dal sopralluogo e da un’accurata analisi dei consumi reali, dell’esposizione e della pendenza della copertura, dello spazio disponibile ed eventuali vincoli autorizzativi. Da lì i nostri tecnici costruiscono il dimensionamento e la progettazione cui fa seguito l’installazione, il collaudo e, quando si accede agli incentivi, la pratica con tutta la documentazione che comporta. Perciò se stai pensando al solare termico per la  tua organizzazione e desideri un progetto chiavi in mano, contattaci per confrontarti con i nostri esperti. 

Domande frequenti sul solare termico

Come funziona un impianto solare termico? Un collettore installato sul tetto cattura la radiazione solare e la trasforma in calore. Un fluido termovettore trasporta quel calore fino a un serbatoio di accumulo, dove uno scambiatore lo cede all’acqua sanitaria. In questo modo l’acqua resta calda e disponibile anche quando il sole non c’è.

Quanti litri di accumulo servono per una famiglia di 4 persone? Indicativamente 300 litri, che è la taglia più diffusa proprio perché corrisponde al fabbisogno medio di quattro persone. Il valore preciso dipende dai consumi reali, dalla zona geografica e dalla superficie di collettore installabile: un dimensionamento corretto parte da un sopralluogo.

Il solare termico funziona in inverno? Sì, ma con rese ridotte. In inverno l’impianto preriscalda l’acqua di rete e la caldaia completa il riscaldamento. La copertura del fabbisogno scende indicativamente al 20-30% nei mesi freddi, contro una media annua del 60-80% e punte vicine al 100% in estate.

Meglio circolazione naturale o forzata? La naturale costa meno, non consuma elettricità ed è adatta a climi miti e utenze piccole, ma richiede il serbatoio sopra i pannelli, in vista. La forzata rende di più, permette di collocare l’accumulo all’interno dell’edificio e regge utenze grandi, ma costa di più e richiede alimentazione elettrica.

Il solare termico sostituisce la caldaia? No. La affianca. Serve sempre un sistema di integrazione che entri in funzione quando il sole non basta: la sera, nelle giornate coperte e nei mesi invernali.

Meglio solare termico o fotovoltaico? Sono tecnologie diverse: il solare termico produce calore, il fotovoltaico produce elettricità. Il solare termico è più efficiente per metro quadro ma fa una cosa sola; il fotovoltaico è meno efficiente ma alimenta qualunque utenza elettrica. La scelta dipende dall’obiettivo e dalle caratteristiche dell’edificio.

Il solare termico è obbligatorio nelle nuove costruzioni? Per gli edifici nuovi e le ristrutturazioni rilevanti con titolo abilitativo dal 13 giugno 2022, il D.Lgs. 199/2021 impone di coprire da fonti rinnovabili almeno il 60% dei consumi per acqua calda sanitaria (65% per gli edifici pubblici). Il solare termico è una delle tecnologie che concorrono a soddisfare l’obbligo.

Quanta manutenzione richiede un impianto solare termico? Controlli periodici del fluido termovettore, della pressione del circuito, dello scambiatore e della pulizia dei collettori; negli impianti a circolazione forzata anche di pompa, centralina e sonde. Un impianto trascurato non si guasta all’improvviso: rende progressivamente meno.