Sistemi Solari Termici: Funzionamento, Vantaggi e Integrazione PDC

Sistemi Solari Termici: guida completa al funzionamento, vantaggi e integrazione con pompe di calore

I sistemi solari termici rappresentano una delle soluzioni più efficienti e sostenibili per la produzione di acqua calda sanitaria e per l’integrazione al riscaldamento. In questo articolo analizziamo come funzionano, i loro vantaggi e come possono essere integrati con le pompe di calore per ottenere il massimo risparmio energetico.

Cosa sono i sistemi solari termici: componenti e caratteristiche principali

Un impianto solare termico utilizza l’energia solare per riscaldare l’acqua tramite collettori solari, che assorbono la radiazione solare trasformandola in calore. Il calore viene poi trasferito a un fluido termovettore, immagazzinato e utilizzato per usi sanitari o riscaldamento.

Collettori solari: tipologie e materiali

I collettori solari sono il cuore del sistema. Si dividono in tre principali tipologie:

• Collettori piani vetrati: versatili ed efficienti, adatti a impianti residenziali e commerciali.
• Collettori a tubi sottovuoto: più efficienti in inverno e per applicazioni ad alta temperatura.
• Collettori scoperti: ideali per usi estivi come piscine e campeggi, meno efficaci d’inverno.

Serbatoio di accumulo: funzione e dimensionamento

L’acqua riscaldata dai collettori solari viene immagazzinata in un bollitore, usato per lo stoccaggio di acqua calda sanitaria, oppure in un accumulo, per la produzione di acqua calda sanitaria e il riscaldamento degli ambienti. Può essere integrato con caldaie o pompe di calore per garantire continuità nei periodi meno soleggiati. È importante dimensionarli correttamente in base al numero di utenti e all’irraggiamento locale per evitare sprechi o carenze.

I bollitori e gli accumuli Hitec sono progettati per ridurre al minimo le dispersioni termiche massimizzando il risparmio energetico.

Circuito idraulico: componenti e caratteristiche

Il circuito idraulico comprende tubazioni, scambiatori di calore e centraline di controllo. In questo circuito circola un liquido termovettore che, tramite un gruppo di ritorno, trasferisce il calore dal collettore solare all’acqua nel serbatoio. Le centraline solari assicurano un'interazione coordinata tra i componenti dell'impianto, ottimizzandone il funzionamento.

Pannelli solari termici vs fotovoltaici: differenze fondamentali e applicazioni
Confronto di efficienza energetica

I pannelli solari termici hanno un'efficienza elevata nella conversione della radiazione solare in calore, con valori che possono superare il 70–80%. 
I pannelli fotovoltaici, invece, convertono la luce in energia elettrica con un'efficienza media del 18–22%.

Questo significa che, a parità di superficie, un impianto termico fornisce più energia "utile" se l'obiettivo è produrre acqua calda. 

Differenze strutturali e tecnologiche

I pannelli solari termici utilizzano tubazioni in rame o acciaio, assorbitori selettivi e vetro temperato per raccogliere e trasferire calore a un fluido, che viene poi immagazzinato in un serbatoio.

Mentre i pannelli fotovoltaici sono composti da celle collegate in serie, che producono corrente continua trasformata in alternata tramite inverter.

Costi e tempi di ammortamento a confronto

Il solare termico ha un costo iniziale inferiore e può rientrare dell’investimento in 4-8 anni grazie ai risparmi energetici e agli incentivi. Il fotovoltaico richiede un investimento maggiore, con un rientro medio di 6-10 anni, variabili in base all'autoconsumo e alla presenza di batterie.

Efficienza energetica: quanta acqua calda produce un sistema solare termico

Fattori che influenzano la produzione di acqua calda

La quantità di acqua calda prodotta da un sistema solare termico dipende da molteplici variabili, tra cui l’esposizione solare, la tipologia di pannelli, l’orientamento e l’inclinazione di installazione. Infine il corretto dimensionamento rispetto al fabbisogno: un impianto troppo piccolo risulterà insufficiente, uno sovradimensionato genererà calore inutilizzato.

Calcolo del fabbisogno idrico familiare

Una persona utilizza in media 50-70 litri di acqua calda al giorno a 40-45 °C; una famiglia di quattro persone necessita quindi di 200-280 litri giornalieri. Un impianto solare ben dimensionato può coprire fino al 70% del fabbisogno annuo, riducendo significativamente i consumi energetici tradizionali.

Integrazione ottimale con pompe di calore: sinergia e risparmio energetico

Schema di collegamento tra solare termico e PDC

Ottimizzazione dei parametri di funzionamento

L’integrazione tra solare termico e pompe di calore consente di massimizzare l’efficienza energetica: i collettori solari forniscono energia termica gratuita, riducendo il lavoro della pompa di calore, il consumo elettrico e le emissioni inquinanti, con conseguente risparmio economico.

Perché il solare termico aumenta la durata della pompa di calore: benefici tecnici

L’integrazione di un impianto solare termico con una pompa di calore (PDC) non solo migliora l’efficienza complessiva dell’impianto, ma prolunga la vita utile della macchina.

Riduzione delle ore di funzionamento della PDC

Il calore fornito dal sole attraverso i collettori solari, consente un preriscaldamento dell’acqua, diminuendo così il carico termico richiesto alla PDC e dunque una riduzione delle ore di funzionamento. Questo comporta un minor stress meccanico sui componenti interni e una riduzione del consumo energetico.

Diminuzione dei cicli di accensione e spegnimento

Un impianto solare efficiente aiuta a mantenere più stabili le temperature. Riducendo la necessità di continue attivazioni della PDC, diminuiscono i cicli di accensione e spegnimento, particolarmente dannosi nel lungo periodo, e si limita l’usura degli elementi più sollecitati, come compressore e valvole.

Ottimizzazione estiva del Sistema Solare e della Pompa di Calore

Nei mesi estivi, l’elevato irraggiamento solare consente al sistema solare di coprire interamente il fabbisogno termico per acqua calda sanitaria. La pompa di calore può così rimanere in modalità raffrescamento, senza attivare l’inversione di ciclo e proteggendosi da sovraccarichi e surriscaldamenti, ottenendo il massimo rendimento stagionale.

Guida alla manutenzione dei pannelli solari termici: interventi necessari e tempistiche

La manutenzione regolare degli impianti solari è essenziale per garantirne l’efficienza e la durata nel tempo.

Le principali fasi degli interventi comprendono:

• Ispezione visiva dell’impianto per individuare eventuali danni o anomalie;
• Controllo della protezione antigelo, per evitare danni nei periodi freddi;
• Controllo della protezione anticorrosione, fondamentale per la durata dei componenti;
• Monitoraggio dei parametri di funzionamento, per verificare l’efficienza del sistema.

I controlli vanno eseguiti una volta l’anno, preferibilmente in giornate soleggiate di primavera, per facilitare la verifica del corretto funzionamento.

Durata e longevità dei pannelli solari termici: cosa aspettarsi

Fattori che influenzano la durata dell'impianto

Un impianto solare termico ha una durata media di oltre 25/30 anni, ma vanno tenuti in considerazione diversi fattori. Tra questi, è essenziale un corretto dimensionamento, che evita sovratemperature dannose, oltre alla qualità dei materiali, una corretta installazione e una manutenzione periodica, necessaria per prevenire corrosioni, incrostazioni e perdite.

Garanzie e certificazioni

Tutta la gamma di pannelli solari Hitec è certificata per poter garantire le massime prestazioni e sicurezza, e garantiscono lunga durata ed ecocompatibilità grazie all’esclusivo impiego di materiali riciclabili. Inoltre tutti i prodotti della gamma bollitori e accumuli Hitec sono conformi ai requisiti e alle normative europee di categoria. Tutti i sistemi solari Hitec possono accedere agli incentivi statali.

Installazione in edifici esistenti: possibilità, requisiti e considerazioni tecniche

L’installazione di un impianto solare termico in edifici esistenti è possibile, ma richiede le opportune valutazioni tecniche, rispetto dei permessi edilizi e delle normative locali. È importante valutare solidità e orientamento del tetto, spazio disponibile, compatibilità con l’impianto esistente, accessibilità per la manutenzione e protezione dal gelo.

Gli esperti Hitec offrono consulenze tecniche per valutare e trovare la soluzione più adatta, in base alla tipologia di edificio, alla dimensione dell’ambiente e alle normative vigenti.