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ERRORI DA EVITARE NELLA PROGETTAZIONE
Il sistema solare è spesso considerato o troppo complicato o troppo semplice per essere efficiente.
La scelta di un sistema è spesso determinata da fattori come prezzo e mode del momento. Dobbiamo invece sempre considerare che gli impianti solari termici devono essere funzionali al risparmio di energia.
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Gli impianti solari non sono utilizzabili per il riscaldamento di edifici.
Errori nella scelta sono facili, anche se non frequenti, proprio perché chi si avvicina ad un mondo nuovo corre sì dei rischi, ma è sicuramente più informato.
Argomento importante merita il perché un impianto solare non può e non deve essere usato per il riscaldamento domestico.
Sul mercato si trovano spesso costruttori che spingono per questa soluzione, ebbene è solo un sistema per vendere pannelli, ma la reale inutilità non è solo facilmente dimostrabile da termoidraulici competenti e professionali, non solo dalla consultazione delle tabelle di irraggiamento solare a pagina 86 del manuale tecnico, ma soprattutto è dimostrato dal più autorevole istituto di certifi cazione specializzato in collettori solari, l’SPF svizzero.
Si evince dalle tabelle che l’istituto realizza come, per la produzione del 60 % di fabbisogno annuo di acqua calda sanitaria a 45 °C, per una famiglia di 4 persone di un impianto in Svizzera, siano necessari dai 4 ai 5 mq di collettori.
Per il risparmio di solo il 25 % di combustibile di una abitazione di 200 mq occupata da 4 persone, ma in classe di certificazione dell’edificio A, quindi ad alto risparmio energetico (in media gli edifi ci italiani sono in classe E), sono necessari oltre 25 mq di collettori solari ed un accumulo di almeno 2.500 lt, salvo avere poi un riscaldamento a bassa temperatura.
È evidente che il costo di un impianto così dimensionato non è ammortizzabile nei dieci anni successivi, senza tener presente i costi di manutenzione. Chi propone impianti con accumuli di solo 500 lt e non più di 6/8 mq di collettori per l’integrazione di un riscaldamento a bassa temperatura, in abitazioni che sono lontane da aver una classe di merito energetica alla A, non è credibile non solo professionalmente, ma anche eticamente.
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SPF - istituto di certificazione specializzato in collettori solari
Il prestigioso istituto svizzero per la tecnologia solare SPF di Rapperswil, evidenzia come si possono risparmiare ben il 60 % delle spese energetiche per la produzione di acqua calda sanitaria di una famiglia di 4-6 persone in un impianto in Svizzera centrale utilizzando un buon collettore (nell’esempio pubblicato vi sono confrontati il collettore Super Solar della Solar Systems italiana utilizzando 5,64 mq e un collettore di un altro produttore 6,41 mq).
Mentre per risparmiare solo il 25% delle spese energetiche di un fabbricato di 200 mq con classificazione energetica alta (classe A), ci vogliono indicativamente almeno 18-20 mq, con un dimensionamento di almeno 1.200 lt. Considerando che un edificio normalmente isolato in Italia, rientra in classe D-E, la copertura di mq di collettori sale a oltre 70-80 mq ed un accumulo di oltre 4.000 lt, con costi almeno quattro volte superiori.
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Evitare il posizionamento verticale del bollitore
Capita di vedere progettisti, installatori o venditori che propongono un sistema solare con bollitore verticale di 200/300 lt o più e lo posizionano in sottotetti (perché più vicino ai pannelli, così da migliorarne la resa), in ripostigli di case o appartamenti privi di vano caldaia o peggio su terrazze (là dove vengono installate moltissime caldaie istantanee da esterno).
Il posizionamento di un bollitore verticale in tali luoghi va contro la normativa (norma DM 9 gennaio 1996, norme tecniche sulle costruzioni e collaudi) che prevede che le solette o terrazzi sopportino pesi fino a 200 kg/mq.
Posizionare bollitori di solo 200 lt del peso di quasi 300 kg su una superficie inferiore al mq, può mettere seriamente in pericolo la staticità della soletta o terrazza, chiamando in causa chi ha progettato e installato il sistema solare.
Ecco che si rende necessario posizionare bollitori con capienze superiori ai 150 lt in vani o in scantinati le cui solette siano state adeguatamente rinforzate.
Anche posizionare bollitori di oltre 150 lt la dove si trovano le tubazioni di un riscaldamento a pavimento, può seriamente danneggiarlo.
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Evitare accumuli troppo distanti dai collettori solari
Sono due i motivi che obbligano a installare il bollitore, soprattutto nei sistemi a circolazione forzata, più vicino possibile ai collettori.
Un po’ come avviene negli impianti a circolazione naturale.
Il primo è per la resa stessa degli impianti, tratti di tubazioni lunghe, anche se adeguatamente isolate, hanno una perdita di temperatura per ogni metro di lunghezza del tubo, pari al coefficiente di dispersione per il diametro della tubazione. Dato che si tramuta in una notevole minore efficienza del sistema.
Il secondo motivo è legato alla viscosità del fluido termovettore che impone un dimensionamento corretto per rispondere alle perdite di pressione del circuito. Per impianti fino a 15 mq e con tubazioni per un totale di 30 mt con tubi corrugati in acciaio inossidabile già coibentati a coppie e con il cavo per il sensore della temperatura del collettore già inserito, possono essere sufficienti piccole pompe da riscaldamento a tre posizioni. Ma con il crescere della distanza e della superficie sono necessarie tubazioni di diametro maggiore e un accurato calcolo della perdita di pressione, della corretta impostazione della pressione di esercizio del circuito di scambio e del corretto calcolo del dimensionamento del vaso d’espansione.
L’errata impostazione della pressione di esercizio e un calcolo impreciso delle dimensioni del vaso di espansione sono una frequente fonte di malfunzionamento negli impianti solari a circolazione forzata.
Un dimensionamento poco accurato può portare in estate, in conseguenza a una fermata dell’impianto per surriscaldamento, alla perdita di fluido termovettore, impedendo all’impianto di rientrare automaticamente in funzione.
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La scelta delle tubazioni
Non solo il diametro, ma anche il materiale delle tubazioni del circuito primario sono importanti e troppo spesso non considerati fondamentali.
Non bisogna assolutamente impiegare materiali zincati nel circuito solare se si usa una miscela di acqua e glicole. Sia tubazioni in rame, sia in corrugato di acciaio inossidabile possono trovare impiego.
La perdita di pressione è maggiore con tubi in corrugato rispetto ai tubi dalle pareti interne lisce, e richiedono quindi una sezione maggiore.
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Lunghezza delle tubazioni
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| fino a 6 mq |
15mm (DN12) |
15mm (DN12) |
22mm (DN20) |
22mm (DN20) |
| fino a 10 mq |
22mm (DN20) |
22mm (DN20) |
28mm (DN25) |
28mm (DN25) |
| fino a 15 mq |
22mm (DN20) |
28mm (DN25) |
28mm (DN25) |
28mm (DN25) |
| fino a 20 mq |
28mm (DN25) |
28mm (DN25) |
28mm (DN25) |
35mm (DN32) |
La tabella qui sopra riporta il giusto dimensionamento delle tubazioni in rame del circuito primario solare. Per il collegamento dei tubi è necessario utilizzare nella brasatura solo leghe saldanti forti. |
Collettori solari sottovuoto
In commercio sono rari i collettori solari sottovuoto, generalmente si trovano tubi spacciati per sottovuoto dove realmente vi è solo una doppia camera di vetro, ma all’interno del tubo vi è aria (generalmente importati e prodottiin Cina, e di bassissimo costo).
I ponti termici e la bassa superficie captante quasi mai danno le rese promesse, tanto che gli accumuli, ad esempio su un impianto a circolazione naturale, sono sempre piuttosto piccoli. Non a causa della maggiore velocità di produzione dell’acqua calda sanitaria, ma per una effettiva bassa resa e quindi possibilità di produrre le stesse quantità del collettore piano, come si evince da studi comparativi dell’Università di Ingolstadt e dai dati di laboratorio del SPF di Rapperswil.
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