Impianti solari
Quasi tutti conoscono oggi gli impianti solari per la produzione
di acqua calda. Con i suoi corsi per imparare a costruire da sé tali
impianti lo Ökozentrum Kloster Neustift in Sudtirolo è stato
tra i precursori di questa tecnica. Nel frattempo in Sudtirolo sono stati
installati più di 3650 impianti solari, con una percentuale per abitante
cinque volte superiore alla media europea. Malgrado questo, il contributo
solare è soltanto dello 0.7 per cento rispetto al fabbisogno complessivo,
cosa che indica come anche in futuro dovrà essere compiuto ogni sforzo
per potenziare lo sfruttamento dell'energia solare. Il sostegno della Provincia
è di grande aiuto a questo proposito.
Intanto le parti costruttive dei correnti apparecchi solari per la produzione
di acqua calda hanno raggiunto la maturità tecnica, e oggi sono di
rado causa di guasti. Le possibili carenze, spesso non notate dagli utenti
e che possono condurre dopo alcuni anni a guasti funzionali, sono spesso
da attribuire ad una connessione errata dell'impianto con il sistema convenzionale,
e all'altrettanto frequente sovradimensionamento della superficie del collettore
e dell'accumulatore solare.
Purtroppo l'esperienza mostra che i produttori e progettisti continuano
a soggiacere alla tentazione di inserire il più alto numero di varianti
di esercizio, per riuscire a spremere dal sistema sino all' "ultimo
chilowattora" . Ne risultano impianti di costruzione complicata, dal
cattivo rapporto tra uso e spesa.
Allorchè viene installato un impianto solare per la produzione di
acqua calda, il committente deve presupporre in primo luogo la competenza
specifica dell'impresa incaricata. La considerazione dei parametri di progetto
elencati qui di seguito e la loro discussione assieme ai tecnici può
tuttavia migliorare la qualità del progetto stesso. E' sempre di
grande aiuto in tali casi l'appoggio di un consulente indipendente per l'energia.
Schema base di un impianto solare per la produzione di acqua calda
Offerta di energia
Per arrivare a definire in modo pertinente la quantità di energia
che viene richiesta , occorre decidere in quali periodi e condizioni l'impianto
solare deve essere in grado di soddisfare il fabbisogno. Il grafico seguente
mostra ad esempio che l'apporto al riscaldamento di un impianto solare è
nettamente più elevato e quindi più economico in una casa
a basso consumo d'energia, di quanto lo sia in una nuova costruzione convenzionale,
a minima protezione del calore.
Dato che il fabbisogno di energia per il riscaldamento dell'acqua rimane
all'incirca costante per tutto l'anno, molti impianti solari sono stati
concepiti a partire dalla somma media per dì della esposizione solare
annuale. Ciò ha come conseguenza che nei periodi estivi, dall'alta
irradiazione, la quantità di energia che l'impianto può fornire
è molto più elevata del bisogno effettivo. Risultato: l'energia
in sovrappiù, ottenuta mediante un campo dei collettori troppo ampio,
non può essere utilizzata. Le alte temperature di arresto pesano
in modo non necessario sui materiali dell'impianto (collettore, tubi, condotti
ecc.), e conducono ad un'usura più rapida.
L'esperienza di noti instituti solari testimonia come sia normalmente più
conforme allo scopo commisurare un impianto per la produzione di acqua calda
alla elevata offerta di irradiazione disponibile durante i periodi di bel
tempo estivi. In tal modo si riduce la superficie del collettore, l'impianto
costa di meno, cresce il suo grado di efficacia, e scende il carico termico
dovuto all'arresto del sistema.
Fabbisogno di energia
L'errore più frequente di molti impianti solari installati in passato
è la mancanza di una rilevazione preliminare del consumo effettivo.
Il fabbisogno di energia veniva invece stimato in modo approssimativo a
partire da ragguagli soggettivi o da valori di riferimento presi dalle normative
più varie. Queste disposizioni di progetto solo nei casi più
rari descrivono in modo corretto il fabbisogno di energia, e sono al tempo
stesso la causa per la costruzione di impianti sovradimensionati.
Prima di determinare la dimensione dell'impianto per un edificio esistente
va quindi determinato in ogni caso il concreto fabbisogno di acqua calda.
In genere ciò è facilmente realizzabile, mediante la inserzione
di un contatore che calcola l'afflusso di acqua fredda nel boiler già
esistente.
Prestazioni richieste
A causa del basso grado di efficacia delle vecchie caldaie, si tenta spesso
di realizzare impianti solari tanto grandi da permettere la copertura per
intero del fabbisogno estivo, in modo da lasciar spente tali caldaie. Ancora
una volta il risultato è l'eccessiva dimensione dell'impianto, che
conduce alle conseguenze negative appena ricordate. E' più sensato
in tali casi impiegare i mezzi finanziari a disposizione nel risanamento
delle caldaie invecchiate, prima di installare un impianto solare. L'efficienza
delle caldaie moderne (vedi qui valore calorico delle caldaie) è
cresciuta nel frattempo in modo consistente, rendendo senz'altro giustificabile
in senso ecologico ed economico il loro uso per l'eventuale riscaldamento
dell'acqua nei mesi estivi.
Conclusioni
Prima della progettazione misurare il consumo di acqua calda o applicare
al grado più basso i valori di riferimento. Gli impianti solari efficienti
sono concepiti in modo piuttosto "ridotto", laddove può
essere prevista l'aggiunta di ulteriori superfici dei collettori. I progettisti
e gli idraulici andrebbero in ogni caso obbligati in primo luogo a dimostrare
l'utilità di progetti più generosi, ed in secondo a farsene
garanti. I buoni impianti solari sono costruiti in modo semplice, e possono
essere utilizzati con una quantità minima di energia aggiuntiva così
come seguendo poche regole generali. Gli impianti solari concepiti in modo
ridotto hanno un prezzo più basso, un alto grado di efficacia, e
garantiscono una copertura sufficiente del fabbisogno energetico annuale
per la produzione di acqua calda. Essi sono il presupposto di una durevole
diffusione della tecnica solare, di una effettiva liberazione del nostro
ambiente dall'inquinamento, e dell'uso sensato dei contributi finanziari.
Uwe Ringleb
esperto per l'energia e le costruzioni
Centro Ecologico Novacella