Calore solare per
la propria casa
Chi è
moderno
punta
sul sole
Oggi, tutti desideriamo un‘abitazione confortevole e
moderna con un riscaldamento efficiente e rispettoso
dell‘ambiente. Con gli impianti solari, in pratica si porta il
calore del sole direttamente nella sala da bagno e in soggiorno. Approfittando di un approvvigionamento energetico pressoché gratuito, per anni. In più, con la coscienza
tranquilla, poiché l’energia proviene direttamente dal
sole.
Il sole ha molti talenti. I collettori solari forniscono calore, le celle
solari (dette anche celle fotovoltaiche) generano elettricità. Questo
prospetto vi spiega come potete utilizzare il calore del sole. Maggiori informazioni sull‘elettricità prodotta dal sole sono riportate
nel prospetto Swissolar “Elettricità solare, energia inesauribile”.
Acqua calda dal sole
Il tipo di impianto più semplice serve a produrre l’acqua calda
per la cucina ed i servizi. In un anno esso genera circa il 70% del
calore necessario; il resto proviene dall’impianto di riscaldamento
convenzionale. Per un nucleo familiare di quattro persone, sono
sufficienti quattro – sei metri quadrati di assorbitori (collettori piani vetrati o collettori a tubi sottovuoto) abbinati ad uno
scalda-acqua di 400 – 500 litri. Durante la sua durata di esercizio
di almeno 25 anni, mediamente l’impianto solare permette di
risparmiare circa 60’000 kilowattora (kWh) di energia ed evitare l’emissione di 25 tonnellate di CO2. In aggiunta, prolunga la
durata di vita del riscaldamento convenzionale, che in estate non
dovrà più rimanere acceso.
Il futuro è già iniziato: le superfici
esposte al sole tutto l‘anno sono ideali
per l‘installazione di un impianto solare.
4
Solare per supporto al riscaldamento
Gli impianti per acqua calda e riscaldamento, permettono di coprire buona parte del fabbisogno di calore durante l’ autunno e la
primavera e danno un certo supporto al riscaldamento principale
durante l‘inverno. In tal modo, si riducono le spese per il combustibile e le emissioni. L‘impianto solare viene allacciato a un impianto
di riscaldamento e ad un accumulatore combinato. Per una casa
monofamigliare di medie dimensioni, sono necessari circa 10 - 15
metri quadrati collettori e un accumulatore solare con una capacità
di circa 800 – 1500 litri. Durante la sua durata di vita di almeno 25
anni, l’impianto produce approssimativamente circa 120’000 kWh.
Questo equivale al 25–30% del fabbisogno di calore e permette di
evitare l’emissione di 50 tonnellate di CO2. In una casa MINERGIE®
coibentata in modo ottimale, l’impianto solare può coprire fino al
50% del fabbisogno di calore. Con superfici di collettori e accumulatori più grandi, è possibile coprire pressoché l’intero fabbisogno
di calore per riscaldamento.
Riscaldamento solare per piscine
In una piscina all’aperto non riscaldata, durante l’estate l’acqua è
veramente calda soltanto per tre - quattro settimane. Nella maggior parte dei cantoni, Ticino e Grigioni inclusi, per il riscaldamento di piscine all’aperto è obbligatorio impiegare energie rinnovabili
o calore residuo. La soluzione più economica ed efficace consiste
nell’utilizzare degli assorbitori solari per piscine che assicurano
una temperatura piacevole dell’acqua per diversi mesi. In media,
nelle piscine all’aperto con riscaldamento solare la temperatura
dell’acqua è maggiore di quattro - sette gradi rispetto alle piscine non riscaldate. La superficie necessaria di collettori equivale
all‘incirca a quella della vasca stessa. Gli impianti solari per l’acqua
calda sanitaria e il supporto al riscaldamento sono particolarmente
adatti al riscaldamento estivo della piscina.
Il funzionamento
dell‘impianto solare
L’85% dell’irraggiamento annuo è compreso tra marzo e ottobre.
Captando questa energia solare, è possibile riscaldare l’acqua sanitaria per almeno otto mesi all’anno. Nei periodi restanti, oppure
quando l’irraggiamento solare è insufficiente, il calore mancante può
essere prodotto ad esempio con il riscaldamento convenzionale.
In media, all’anno è possibile coprire ca. il 70% del fabbisogno totale
di acqua calda di una casa. In edifici ottimamente coibentati, il solare
può coprire la metà dei fabbisogni di calore.
Irraggiamento solare medio in Svizzera
in funzione della regione.
Meno di 1'100 kWh/m2
1'101 – 1'200 kWh/m2
1'201 – 1'300 kWh/m2
1'301 – 1'400 kWh/m2
1'401 – 1'500 kWh/m2
1'501 – 1'600 kWh/m2
Più di 1600 kWh/m2
Riscaldamento
90
95
13
Moltissimi tetti sono adatti
La resa massima di un impianto solare si ottiene con l‘orientamento
a sud. In caso di orientamento diverso la resa si riduce leggermente. L‘inclinazione ottimale è compresa tra 25 e 60° (riscaldamento
dell‘acqua sanitaria) e 40-70° (supporto al riscaldamento).
Tuttavia, per uno sfruttamento efficiente del calore solare non è
assolutamente indispensabile che il tetto sia orientato perfettamente verso sud. Il grafico illustra la percentuale di resa rispetto
all’optimum, con diverse inclinazioni e orientamenti dei collettori.
Per motivi estetici, è consigliabile adeguare l‘inclinazione
dell‘impianto solare a quella del tetto.
65
75
Il fluido, raffreddato nello scambiatore di calore, scorre nuovamente
nei collettori. La regolazione elettronica 7 confronta in continuo
la temperatura nel collettore con la temperatura minima alla base
dell’accumulatore e attiva la pompa non appena il collettore è
più caldo dell’accumulatore. Grazie all‘installazione di un riscaldamento integrativo 5 è disponibile acqua calda sufficiente anche nei
giorni con irraggiamento solare ridotto.
Tra i componenti di base dell‘impianto figurano anche due termometri 8 uno nella condotta di mandata e l‘altro in quella di ritorno,
preferibilmente montati vicino all‘accumulatore. Il vaso di espansione 9 serve a compensare le variazioni di volume del fluido causate dai cambiamenti di temperatura e mantiene una pressione di
esercizio costante. La valvola di ritegno 11 impedisce il riflusso del
calore verso l‘alto, cioè verso il collettore, quando l‘impianto non
è in funzione, evitando così che l’acqua riscaldata si raffreddi. Una
valvola di sicurezza 10 assicura uno sfogo del fluido in caso di sovrappressione nel circuito. Nel circuito solare è necessaria una valvola
di sfiato 12 che garantisce la fuoriuscita dell‘eventuale aria contenuta
nelle tubazioni. Per gli impianti con supporto al riscaldamento viene
utilizzato generalmente un accumulatore combinato: lo scalda acqua
sanitario 13 è integrato nell‘accumulatore per il riscaldamento.
Acqua calda
L’impianto solare funziona secondo un principio semplice:
Il collettore 1 trasforma l‘irraggiamento solare in calore, che tramite un fluido termo-vettore (miscela di acqua ed antigelo) viene
trasportato attraverso le tubazioni 2 ben isolate con l‘aiuto di una
pompa di circolazione 6 fino allo scambiatore di calore 4 e trasmesso all‘acqua ancora fredda contenuta nell‘accumulatore 3 .
Svizzera, Paese del sole
In Svizzera, il sole fornisce in un anno gratuitamente 220 volte più
energia di quella che consumiamo. Si tratta di condizioni interessanti per garantire un funzionamento redditizio degli impianti solari.
L‘irraggiamento solare medio è compreso tra circa 1100 kilowattora
(kWh) e 1400 kWh per metro quadrato all‘anno.
70
65
50
L’irraggiamento solare che raggiunge la terra
in un’ora equivale al consumo energetico di
tutta l’umanità durante un anno.
Calore solare:
molteplici impieghi
Grande flessibilità
Il solare termico può essere combinato senza alcuna difficoltà con
altre fonti energetiche che intervengono quando l‘irraggiamento
solare è insufficiente, ad esempio con:
un riscaldamento a legna
una pompa di calore
• una caldaia a gas o a olio, a condensazione.
•
Piccolo ABC del solare
Assorbitore
È il cuore di un collettore solare. Gli assorbitori di qualità trasformano in calore il 90% dell’irraggiamento solare.
•
Acqua calda solare per il bucato e le stoviglie
Se la lavastoviglie o la lavatrice viene alimentata con acqua
calda ottenuta dal sole, si risparmia circa il 40% di costi ed
energia. È sufficiente che l‘elettrodomestico sia predisposto per
l‘allacciamento all‘acqua calda. Esistono anche kit esterni per
adattare successivamente apparecchi esistenti.
Sole e MINERGIE® – un duo intelligente
Il contributo del sole diviene tanto più efficace, quanto più basso
è il fabbisogno energetico dell’edificio. Questo è ottenibile costruendo o risanando la propria casa secondo lo standard MINERGIE®.
• MINERGIE ® è uno standard edilizio facoltativo con valori di
riferimento ben definiti per un basso consumo energetico ed un
elevato comfort abitativo. L‘impiego di energie rinnovabili è consigliato.
• MINERGIE-P ® è lo standard per un consumo energetico ancora
più ridotto. L‘impiego di energie rinnovabili è obbligatorio.
• MINERGIE-A®: Il nuovo standard per case a energia zero o plus.
Il sole come fonte di calore e di elettricità
La realizzazione di impianti per la produzione di calore ed elettricità non presenta alcun problema. Molti tetti e facciate sono adatti
a questo scopo. Sono disponibili sistemi di fissaggio idonei per
l‘installazione ottimale di entrambi i tipi di impianto.
Elettricità solare per le pompe di calore
La combinazione di collettori solari e pompa di calore garantisce
una produzione di calore completamente ecologica, a condizione
che per il funzionamento venga utilizzata elettricità solare o elettricità ecologica equivalente.
Acquisto di elettricità solare
Almeno una volta all‘anno, il fornitore di elettricità deve dichiararne la provenienza della corrente. Se non si è soddisfatti del mix
energetico, è possibile richiedere quella solare. Oggi, sempre più
aziende elettriche offrono elettricità solare.
Integrazione dei collettori
I collettori possono essere facilmente integrati nel tetto delle
nuove costruzioni o negli edifici da risanare. Su tetti piatti vengono montati con dei supporti. È altresì possibile l‘integrazione
diretta nella facciata.
Indicatori per la resa degli impianti solari
Il “grado di copertura solare“ indica quale percentuale del fabbisogno energetico annuale viene coperta dall’impianto solare.
Collettore solare
Cattura l’energia solare e la cede ad un liquido termo-vettore. Esistono in tre tipologie diverse: collettori piani, collettori a tubi sottovuoto e collettori non vetrati.
Scalda-acqua o accumulatore solare combinato
È il contenitore per lo stoccaggio dell’acqua calda. Per il riscaldamento dell‘acqua sanitaria di una casa unifamiliare questo contenitore ha una capacità di 400 - 500 litri. Approssimativamente,
un metro quadrato di collettore corrisponde a 100 litri di acqua
accumulata. Il calore accumulato copre il fabbisogno per almeno
due giorni.
Rendimento del collettore solare
Indica quale percentuale dell’energia solare che raggiunge il
collettore viene trasformata in calore utile. Oltre all‘efficienza
del collettore, il rendimento dipende anche dall‘intensità
dell‘irraggiamento solare, dalla temperatura ambientale e dalla
temperatura del fluido termo-vettore. Il rendimento è tanto più
alto tanto più bassa è la differenza di temperatura tra il collettore
e l‘ambiente esterno.
Riscaldamento integrativo
Serve a portare l‘acqua calda alla temperatura desiderata, in
caso di periodi prolungati con irraggiamento solare insufficiente.
Questo compito può essere svolto da una caldaia o da una resistenza elettrica inserita nell‘accumulatore solare.
9
Ore 13.00
Il tetto viene messo a nudo per il montaggio
della struttura di fissaggio.
Ore 13.45
I collettori vengono issati sul tetto
e posati con cura.
I costi
I costi di un impianto solare comprendono collettori, accumulatore, sistema di regolazione, tubazioni di collegamento, nonché il montaggio e le piccole componenti. Nel valutare i costi è opportuno tenere conto delle deduzioni fiscali e
degli incentivi concessi da molti cantoni e Comuni.
Incentivi finanziari
Quasi tutti i cantoni e molti comuni concedono incentivi finanziari
per gli impianti solari. Per una panoramica si può consultare il sito
web di Swissolar (www.swissolar.ch menu I nostri temi / promozione) o rivolgersi agli uffici del Comune di residenza. A volte anche le
aziende fornitrici di energia concedono incentivi per impianti solari
termici.
Deduzioni fiscali
In tutti i cantoni (Ticino e Grigioni inclusi), le spese sostenute per
l‘installazione di un impianto solare in occasione di un risanamento
sono fiscalmente deducibili. Tale deduzione sulle tasse, a seconda
del reddito, può facilmente ammontare ad alcune migliaia di franchi.
Ore 15.15
La tubazione viene posata a regola d‘arte.
Ore 17.00
Al termine della giornata, il montaggio dell‘impianto solare
per l‘acqua calda è concluso.
Condizioni quadro generali
In molti cantoni svizzeri (Ticino e Grigioni inclusi), è in vigore il Modello di prescrizioni energetiche dei cantoni. Esso prescrive ad esempio che la posa di nuovi sistemi elettrici diretti per il riscaldamento
dell’acqua calda sanitaria negli edifici è autorizzata soltanto se l’acqua calda è prodotta per la maggior parte con energia rinnovabile o
con del calore residuo altrimenti non sfruttabile.
Uno scaldaacqua solare è di fatto la soluzione più semplice per
rispettare tale esigenza. Tra l’altro, l’ammodernamento e la sostituzione di un sistema esistente per la produzione dell’acqua calda è
parificata ad un nuovo impianto.
Esempio 2: impianto solare per acqua calda e supporto al riscaldamento - Casa monofamigliare nuova, Minergie
7.2 m² di superficie di collettori (*), accumulatore solare di 800 litri
Costi (IVA escl.)
Impianto solare
CHF 12‘000 - 14‘000
Spese di montaggio e messa in servizio
CHF 6’000 - 8‘000
Spese di montaggio supplementari,
a seconda della singola situazione
CHF 1’000 - 3‘000
Deduzione degli aiuti finanziari, p.es Canton TI
forfait per impianti fino a 10 m2 di collettori
Deduzione del risparmio fiscale,
a seconda del reddito (stima)
Costi netti:
CHF 2‘500
CHF 3’800 - 5‘000
CHF 12’700 - 17‘500
Calcolo del risparmio**
Energia solare 3300 kWh/anno
gratuita
equivale a ca. 390 l di olio combustibile
oppure ca. 390 m³ di gas
CHF 470.–
oppure ca. 760 kg di pellet
CHF 350.–
oppure a ca. 3300 kWh di elettricità
Risparmio economico:
Risparmio per l‘ambiente:
CHF 470.–
CHF 590.–
da CHF 350.– a 590.–
1.1 tonnellate di CO2/anno
** Ipotesi: resa specifica netta 455 kWh/m2 anno.
Esempio 3: impianto solare per acqua calda e supporto al riscaldamento - Casa monofamigliare esistente, “normale”
14.4 m² di superficie di collettori (*), accumulatore solare di 1450 litri
Costi (IVA escl.)
Risparmi annuali in una casa unifamiliare
Impianto solare
Spese di montaggio e messa in servizio
CHF 7’000 - 9‘000
Esempio 1: impianto solare per l’acqua calda sanitaria
4 m2 di superficie di collettori (*), accumulatore solare di 500 litri
Spese di montaggio supplementari,
a seconda della singola situazione
CHF 1’000 - 3‘000
Costi (IVA escl.)
Deduzione del risparmio fiscale,
a seconda del reddito (stima)
Impianto solare (materiale, incl. accum.)
CHF 9‘000 - 10‘000
Spese di montaggio e messa in servizio
CHF 3’000 - 4‘000
Spese di montaggio supplementari,
a seconda della singola situazione
CHF 1’000 - 3‘000
Deduzione degli aiuti finanziari, p.es Canton TI
forfait per impianti fino a 10 m2 di collettori
Deduzione del risparmio fiscale,
a seconda del reddito (stima)
Costi netti:
CHF 2‘500
CHF 2’100 - 3‘200
CHF 8’400 - 11‘300
Calcolo del risparmio**
Energia solare 2‘480 kWh/anno
CHF 360.–
CHF 360.–
oppure ca. 590 kg di pellet
CHF 270.–
oppure ca. 2480 kWh di elettricità
CHF 450.–
** Ipotesi: resa specifica netta 620 kWh/m2 anno.
10
gratuita
oppure ca. 300 m³ di gas
Risparmio per l’ambiente:
Costi netti:
da CHF 270.– a 450.–
0,8 tonnellate CO2 /anno
CHF 3‘600
CHF 5’700 - 7‘600
CHF 16’700 - 21‘800
Calcolo del risparmio**
Energia solare 5200 kWh/anno
gratuita
equivale a ca. 610 l di olio combustibile
oppure ca. 610 m³ di gas
CHF 740.–
oppure ca. 1220 kg di pellet
CHF 550.–
oppure a ca. 5200 kWh di elettricità
Risparmio economico:
equivale a ca. 300 l di olio combustibile
Risparmio economico:
Deduzione degli aiuti finanziari,
p.es Canton TI CHF 250.–/m²
CHF 18‘000 - 21‘000
Risparmio per l‘ambiente:
CHF 740.–
CHF 940.–
da CHF 550.– a 940.–
1.6 tonnellate di CO2/anno
** Ipotesi: resa specifica netta 360 kWh/m2 anno.
Ipotesi per tutte le varianti:
* Superficie d’assorbimento dei collettori piani vetrati, orientamento a sud, inclinazione 25°.
Economia domestica con 4 persone.
Prezzo dell’energia considerando il rincaro prevedibile: olio 1.20 CHF/l, gas 1.20 CHF/m3,
pellet 450 CHF/ton, elettricità 0.18 CHF/kWh.
Nelle regioni di montagna e a sud delle Alpi, la resa specifica dei collettori può essere
anche del 20% superiore. Per il supporto al riscaldamento la resa effettiva dipende pure
dall’efficienza energetica dell’edificio. Ulteriori info sul confronto dei costi:
www.wwf.ch/heizen
Costruire intelligente,
con il solare
Prestando attenzione all’orientamento dell‘edificio - per
favorire lo sfruttamento passivo dell‘energia solare - e
all’isolamento termico dell‘involucro, è possibile ridurre il fabbisogno di calore e le spese di riscaldamento. La
maggior parte dei cantoni esige che per i nuovi edifici al
massimo l’80% del fabbisogno di calore venga coperto da
energie fossili. Con le energie rinnovabili e un miglioramento dell’isolamento termico, queste norme possono essere
facilmente soddisfatte. Le misure realizzate in occasione di
ammodernamenti per la riduzione del consumo energetico
vengono sostenute con contributi da parte del Programma
nazionale di risanamento degli edifici. Per maggiori informazioni è possibile rivolgersi a qualsiasi ufficio cantonale
dell‘energia. www.ilprogrammaedifici.ch
Il momento migliore per l’installazione
Per i nuovi edifici, la posa di un impianto solare è particolarmente
conveniente poiché può essere integrata nella progettazione e
nell‘installazione. Ma anche in caso di interventi di risanamento
è possibile utilizzare le superfici del tetto o delle facciate per la
posa dei collettori. Se si rinnova soltanto il riscaldamento, il sole è
il fornitore ideale di energia supplementare pulita. E non vi invia
nessuna fattura. Nella maggioranza dei casi anche l‘impianto di
riscaldamento esistente può essere integrato con un impianto
solare.
Combinazione ideale: casa MINERGIE®
con impianto solare integrato nella facciata.
Consigli per case nuove o da risanare
• Ridurre il fabbisogno energetico tramite un buon isolamento termico e finestre performanti.
• Scegliere il solare termico per l‘acqua calda.
• Un sistema di riscaldamento efficiente, se possibile combinato con il solare termico, garantisce costi di riscaldamento ridotti per decenni.
• Integrando i collettori direttamente nel tetto si può risparmiare una parte dei costi di copertura.
Consigli per la sostituzione del riscaldamento
• Investire in un impianto di riscaldamento nuovo ed efficiente con impianto solare, piuttosto che riparare il vecchio sistema.
Ciò consente di risparmiare ogni anno una cifra compresa tra
750.– e 1500.– CHF.
• Gli impianti solari possono essere combinati con qualsiasi altro impianto di riscaldamento.
• Un riscaldamento moderno con impianto solare è un investimento sostenibile per i prossimi 30 anni.
I Professionisti del solare®
State cercando professionisti competenti, attivi nella vostra
regione, per la costruzione di un impianto solare?
Consultate l‘elenco di progettisti, installatori e produttori qualificati disponibile sul sito web www.swissolar.ch.
E se c‘è fretta?
L’energia solare è integrabile anche se è necessario sostituire con
urgenza lo scalda-acqua esistente. In questo caso è consigliabile
acquistare un sistema solare compatto. L‘accumulatore viene installato immediatamente, il montaggio dei collettori può avvenire
in seguito.
Giornate del sole
Conoscete l‘azione “Giornate del sole“? Tutti gli anni, a metà
maggio, gli interessati vengono invitati a molteplici manifestazioni che hanno luogo in molti paesi. Specialisti e proprietari
di impianti informano sul funzionamento e sui vantaggi degli
impianti solari. Approfittate di quest‘opportunità.
Permessi di costruzione: in genere nessun problema
Prima di realizzare un impianto solare è opportuno informarsi
presso il proprio Comune riguardo alla necessità o meno di una
licenza edilizia.
A seguito della revisione approvata nel 2013, l‘art. 18a della Legge
federale sulla pianificazione del territorio recita “Nelle zone edificabili e nelle zone agricole gli impianti solari sufficientemente
adattati ai tetti non necessitano dell‘autorizzazione di cui
all‘articolo 22 capoverso 1. Simili progetti devono essere unicamente annunciati all‘autorità competente.“
Informazioni e consulenza
Swissolar, Associazione svizzera dei professionisti
dell‘energia solare
Zona industriale, Casella postale 108, 6670 Avegno
Infoline 0848 00 01 04 (consulenza gratuita)
[email protected], www.swissolar.ch
Centri di consulenza energetica dei cantoni
Per gli indirizzi dei servizi cantonali dell‘energia e dei centri regionali
di consulenza energetica, nonché per maggiori informazioni sugli
incentivi finanziari consultare il sito web: www.e-kantone.ch
Links
Swissolar, Associazione svizzera dei professionisti del solare
www.swissolar.ch
SvizzeraEnergia, il programma dell‘Ufficio federale dell‘energia
www.svizzeraenergia.ch
13
04/2013 / 2‘000 / Nr. 10303 i
SWISSOLAR –
Associazione svizzera dei professionisti
dell’energia solare
Con i suoi oltre 400 membri – che corrispondono
a 10‘000 posti di lavoro - Swissolar rappresenta il
settore solare svizzero nei confronti dell‘opinione
pubblica, dei politici e delle autorità. L‘associazione
si impegna per una rapida crescita dell‘uso
dell‘energia solare, sotto le varie forme: calore per
l‘acqua calda e il riscaldamento, elettricità oppure
costruzione solare. La base dell‘attuale associazione
venne creata già nel 1978. Swissolar è pertanto una
delle organizzazioni solari al mondo che esiste da
più tempo.
Ogni anno il sole irraggia sulla superficie della Svizzera 220 volte più energia di quella che necessitiamo.
Swissolar si impegna in favore di una svolta
energetica incentrata su un approvvigionamento
esente da fonti fossili o nucleari. Come portavoce
del suo settore, Swissolar si pone degli obiettivi ambiziosi ma realistici per diffondere l’uso dell’energia
solare in Svizzera: 20% di elettricità solare entro il
2025 (superficie di 12m² di moduli per abitante) e
20% di calore solare entro il 2035 (superficie di 2m²
di collettori per abitante).
Swissolar, Associazione svizzera
dei professionisti dell‘energia solare
CP 108, 6670 Avegno
Infoline +41 91 796 36 10
[email protected], www.swissolar.ch
Con il sostegno di
Associazione aziende svizzere involucro edilizio
Lindenstrasse 4, 9240 Uzwil
Tel. 071 955 70 30, Fax 071 955 70 40
www.gh-schweiz.ch
Associazione svizzera e del Liechtenstein
della tecnica della costruzione
Auf der Mauer 11, 8021 Zürich
Tel. 043 244 73 00, Fax 043 244 73 79
www.suissetec.ch
Il programma di partenariato dell‘Ufficio federale
dell‘energia per l’efficienza energetica, le energie
rinnovabili e le tecnologie intelligenti.
www.svizzeraenergia.ch