Riscaldamento con impianto solare termico: come funziona

Cosa si intende per Solare Termico?

Il riscaldamento solare termico sfrutta le radiazioni solari per produrre energia termica, da non confondere con il fotovoltaico, che genera elettricità dalla luce solare. Questo sistema è una tecnologia consolidata che offre vantaggi ambientali ed economici.

Differenze tra solare termico e fotovoltaico

Il solare termico utilizza l'energia solare per riscaldare l'acqua, mentre i pannelli fotovoltaici la convertono in elettricità. Il primo sistema è ideale per ridurre i costi di riscaldamento dell’acqua domestica e industriale, mentre il secondo diminuisce la dipendenza dalla rete elettrica.

I vantaggi del riscaldamento solare termico

• Energia gratuita e illimitata
• Zero emissioni di CO₂ durante il funzionamento
• Risparmio sui costi energetici: fino al 60% in meno per l’acqua calda e fino al 35% per il riscaldamento degli ambienti
• Riduzione del consumo di combustibili fossili
• Integrazione con impianti di riscaldamento esistenti
• Funzionamento efficace anche in inverno

Come funziona un impianto solare termico

1. Assorbimento del calore: i collettori solari catturano la luce solare e scaldano un fluido termovettore.
2. Trasporto del calore: una pompa fa circolare il fluido fino allo scambiatore di calore del bollitore solare.
3. Accumulo dell’energia: il calore viene trasferito a un serbatoio di stoccaggio.
4. Integrazione con altri sistemi: se l’irraggiamento solare è insufficiente, il sistema convenzionale entra in funzione per mantenere la temperatura ottimale.

Un sistema solare termico può coprire circa il 60% del fabbisogno energetico annuale per la produzione di acqua calda sanitaria.

Solare termico per riscaldamento e acqua calda

Oltre a fornire acqua calda sanitaria, il calore raccolto dai pannelli solari può integrare il sistema di riscaldamento, riducendo ulteriormente i costi energetici. Il cuore di questo sistema è un bollitore bivalente, che gestisce il riscaldamento con un doppio circuito.

Solare termico con caldaia o pompa di calore

• Solare termico + caldaia: la caldaia interviene solo quando l’energia solare non è sufficiente, riducendo il consumo di combustibili fossili.
• Solare termico + pompa di calore: il calore solare preriscalda l’acqua o l’aria, diminuendo il consumo di energia elettrica della pompa di calore e migliorandone l’efficienza.

Tecnologia solare termica: affidabilità e flessibilità

L’energia solare non copre tutto il fabbisogno annuo, ma abbinata a tecnologie come la caldaia a condensazione o la pompa di calore aria-acqua diventa una soluzione altamente efficiente.
 
Solare termico abbinato a caldaia o pompa di calore

Unire il solare termico con una caldaia o una pompa di calore è un modo intelligente per rendere la tua casa più efficiente ed ecologica. L'interazione tra solare termico e altri sistemi di riscaldamento si basa su un approccio integrato che sfrutta al meglio le caratteristiche di ciascun impianto per ottimizzare l'efficienza energetica complessiva.

Caldaia con pannelli solari

Quando un sistema solare termico è abbinato a una caldaia, questa entra in gioco solo quando il calore solare non è sufficiente a raggiungere la temperatura desiderata, ad esempio durante i periodi di scarsa insolazione o in inverno. In questo modo, il consumo di combustibili fossili viene ridotto, poiché la caldaia lavora meno frequentemente e con un carico inferiore.

Pannelli solari e pompa di calore

Nel caso del solare termico combinato con una pompa di calore, l'interazione è leggermente diversa ma altrettanto vantaggiosa. La pompa di calore trasferisce calore da una fonte esterna (aria, acqua o suolo) all'interno dell'edificio, utilizzando energia elettrica. Quando il sistema solare termico è presente, il calore raccolto dai pannelli solari può essere utilizzato per preriscaldare l'acqua o l'aria che la pompa di calore deve riscaldare ulteriormente. Questo significa che la pompa di calore richiede meno energia elettrica per raggiungere la temperatura desiderata, migliorando così la sua efficienza operativa.

I sistemi solari di riscaldamento offerti: affidabili e flessibili

In genere, l’energia solare non coprirà tutto il fabbisogno di energia termica dell’anno. Pertanto, può essere meglio utilizzata all’interno di un sistema completo. La combinazione con la tecnologia a condensazione a gas è un’ottima soluzione. Inoltre, la combinazione del riscaldamento solare con una pompa di calore aria-acqua risulta ancora più efficiente.

Collettori solari

Distinguiamo due tipi di collettori solari termici (produzione di calore) nei sistemi di riscaldamento solari:

• Collettori a lastra piana
• Collettori a tubi sottovuoto

I collettori a lastra piana – Il potere della superficie

La principale caratteristica del collettore a lastra piana è la superficie nera dell’assorbitore, orientata verso il sole. Il rivestimento dell’assorbitore è progettato per assorbire il massimo delle radiazioni e riflettere solo una piccola quantità di energia. L’energia assorbita viene trasferita al fluido termovettore che circola nei tubi sotto la superficie dell’assorbitore.
Dal punto di vista tecnico, i collettori a lastra piana si differenziano da quelli a tubi sottovuoto per l’isolamento dell’assorbitore. Nei collettori a lastra piana, il materiale isolante è tradizionalmente lana di roccia o schiuma di poliuretano.

Vantaggi dei collettori a lastra piana

• Basso prezzo di acquisto
• Bassi costi di manutenzione e riparazione
• Adatto per sistemi a bassa temperatura (acqua calda o riscaldamento a pavimento)

Vaillant ha sviluppato collettori a lastra piana altamente efficienti e accessibili, massimizzando il rendimento solare e riducendo i costi operativi.

Collettori solari a tubi sottovuoto – Alti rendimenti solari

Il principio funzionale dei collettori a tubi sottovuoto è simile a quello dei collettori a lastra piana. Assorbono la radiazione solare e la trasferiscono sotto forma di energia termica a un fluido.
Tuttavia, il collettore a tubi sottovuoto utilizza il vuoto come isolante, riducendo quasi completamente le perdite di calore. Inoltre, uno specchio montato sotto i tubi concentra la luce solare verso il tubo di assorbimento, aumentando l’efficienza.

Vantaggi dei collettori a tubi sottovuoto

• Maggiore efficienza, ottimo rendimento anche con luce diffusa
• Minore ingombro sul tetto a parità di rendimento
• Utilizzabile anche su superfici non orientate a sud
• Temperature più elevate, ideale per impianti di riscaldamento ad alta temperatura

Conclusione
L'integrazione del solare termico con caldaie o pompe di calore rappresenta una soluzione energeticamente efficiente e sostenibile. I collettori solari, sia a lastra piana che a tubi sottovuoto, offrono diverse opzioni per ottimizzare il consumo energetico e ridurre i costi di riscaldamento.