Vantaggi e caratteristiche di un impianto solare per acqua calda sanitaria

L’impianto solare è un sistema in grado di assorbire l’energia del sole e di trasformarla in energia termica per la produzione di acqua calda, utile sia per gli usi igienico-sanitari sia per il riscaldamento dell’edificio. I principali elementi che compongono un pannello solare sono il collettore, ovvero la superficie che “cattura” l’energia, il serbatoio per l’accumulo dell’acqua calda, il vaso di espansione e la pompa (quest’ultimo solo nei sistemi a circolazione forzata, che vedremo fra poco).

I pannelli solari, utilizzando una fonte energetica completamente gratuita, possono rappresentare una buona proposta per abbassare le bollette di una struttura ricettiva, fornendo l’acqua calda sanitaria necessaria ed, eventualmente, integrando l’impianto di riscaldamento (opzione interessante se il tuo hotel è aperto anche in autunno e in inverno). Una soluzione del genere permette dunque di:

● ottenere importanti risparmi sui costi relativi alla produzione di acqua calda per uso igienico-sanitario e per il riscaldamento;
● accedere agli sconti previsti dalle detrazioni fiscali per il risparmio energetico (Ecobonus) e dal Conto Termico 2.0;
● ridurre le emissioni di CO2.

Oltre alle caratteristiche proprie del prodotto, che determinano ovviamente la sua operatività, l’efficienza di un collettore solare dipende anche da una serie di altri fattori, in particolare le condizioni ambientali esterne (il livello di irraggiamento e la temperatura).

Installare un impianto solare termico per hotel: alcune considerazioni

Prima di vedere le principali tipologie di pannelli solari presenti sul mercato, cerchiamo di capire che valutazioni dovrebbe fare un albergo che desidera installare un sistema di questo tipo. Come per gli impianti di climatizzazione, infatti, anche in questo caso non esiste una proposta valida per tutti, ma ogni situazione va analizzata separatamente, con il supporto di personale esperto. Prima di procedere è necessario verificare alcune condizioni come, ad esempio:

● l’orientamento del tetto, la sua inclinazione e la presenza di elementi che possono ridurre l’irraggiamento;
● le condizioni del tetto, per assicurarsi che siano idonee a ospitare i collettori solari;
● la presenza di spazio sufficiente.

Quando si procede con la progettazione di un impianto solare per acqua calda, inoltre, è fondamentale prendere in esame diversi elementi, tra cui le dimensioni della struttura, la quantità di stanze da servire e il numero di ospiti. Il principale aspetto da tenere a mente quando si deve dimensionare un impianto simile, infatti, è il fabbisogno di acqua calda sanitaria, in base al quale si definiranno i vari parametri del sistema, a partire dalla superficie dei pannelli e il volume del serbatoio d’accumulo.

Le principali tipologie di impianti solari termici

In commercio esistono diversi tipi di pannelli solari. Ad esempio, possiamo distinguere tra i sistemi a circolazione naturale e i sistemi a circolazione forzata, e tra i pannelli piani vetrati e i pannelli sottovuoto. Scopriamo qualcosa di più in merito.

Impianto solare per acqua calda a circolazione naturale

A differenza degli impianti a circolazione forzata, negli impianti a circolazione naturale la movimentazione del fluido presente nel collettore avviene autonomamente grazie all’instaurarsi di moti convettivi (negli altri, come vedremo, serve una pompa elettrica). Questo meccanismo – che può funzionare sia con i pannelli piani che con i pannelli sottovuoto – sfrutta un principio fisico semplicissimo: l’acqua calda tende a salire e a prendere il posto di quella fredda che, essendo più pesante, precipita verso il basso.

Per far sì che funzioni, è necessario che il serbatoio di accumulo si trovi in posizione sopraelevata rispetto al collettore: in questo modo, riscaldandosi, il fluido presente nel collettore si sposta verso il serbatoio. Il fluido riscaldato può essere usato direttamente dall’utenza – in tal caso si parlerà di “sistema aperto” – oppure cedere il calore all’acqua contenuta nel boiler tramite uno scambiatore – in tal caso si parlerà di “sistema chiuso”. La maggior parte degli impianti, sia a circolazione naturale che forzata, è a sistema chiuso.

Veniamo ora alla domanda che ci interessa maggiormente: i pannelli solari a circolazione naturale sono adatti alle esigenze di un hotel? La risposta è “dipende”. Generalmente, infatti, sono idonei per il piccolo terziario – quindi strutture ricettive di piccole dimensioni oppure B&B – mentre non rappresentano l’opzione migliore per gli alberghi più grandi, dov’è consigliabile installare un impianto solare per acqua calda a circolazione forzata. Inoltre, con l’abbassarsi delle temperature, i collettori a circolazione naturale tendono a risultare meno efficienti.

Pannello solare termico a circolazione forzata

Nel sistema a circolazione forzata, il serbatoio è separato dal collettore e la movimentazione del fluido avviene per mezzo di una pompa elettrica: in questo modo, il boiler può essere installato in posizione differente rispetto a quella richiesta dal sistema a circolazione naturale. È un impianto più complesso rispetto al precedente e che richiede più elementi per funzionare. D’altra parte, è maggiormente adatto alle condizioni climatiche più rigide e agli impianti di dimensioni medio-grandi; in più, può essere progettato anche per contribuire al riscaldamento degli ambienti o al riscaldamento di una piscina, oltre che per la produzione di acqua calda sanitaria. Di norma, si tratta di un sistema a circuito chiuso – il fluido termovettore, quindi, è separato dal circuito idraulico che porta l’acqua all’utenza – e può operare sia con pannelli piani vetrati sia con pannelli sottovuoto.

Impianti solari piani vetrati e sottovuoto

Come anticipato, i pannelli solari possono distinguersi anche tra piani vetrati e sottovuoto. I collettori piani vetrati sono quelli maggiormente usati, in genere, dalle strutture alberghiere. Sono formati da una copertura in vetro scuro, ideato per assorbire la luce solare, sotto la quale sono collocati dei tubi di rame in cui scorre il fluido termovettore oppure direttamente l’acqua calda sanitaria. Il pannello, inoltre, è costituito da materiale isolante che contribuisce a mantenere il calore. Un valido esempio di questa categoria sono i pannelli piani vetrati della linea KSF di Pleion.

Anche i pannelli sottovuoto sono idonei all’applicazione alberghiera e si presentano come una soluzione particolarmente efficiente, soprattutto se si considera l’intero ciclo di vita dell’impianto, nel caso di apertura annuale della struttura ricettiva. Questi presentano una serie di tubi di vetro paralleli; ogni tubo ne contiene un altro concentrico al suo interno e fra i due viene creato il vuoto, in modo da garantire minore dispersione termica. Come esempio di questa tecnologia segnaliamo i collettori solari ad alta efficienza X-RAY di Pleion.

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