Impianti Solari Termici
Opessi
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26/03/11
Introduzione



Intendiamo fornire un minimo di conoscenza
tecnico – commerciale per fare un buon acquisto
di un impianto per produzione di acqua calda
sanitaria.
Il primo obbiettivo è quello di comprendere
meglio le caratteristiche tecniche essenziali di
pannelli e impianti.
Il secondo obbiettivo sarà quello di una
valutazione reale di costi - ammortamenti e
perciò di risparmi nell’utilizzo di tale tecnologia.
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Programma
Gli argomenti trattatati saranno:
 Caratteristiche basilari dei pannelli termici.
 Caratteristiche basilari degli impianti.
 Differenza di resa dei pannelli.
 Differenza di resa degli impianti.
 Costi e risparmi reali.
Tale relazione avrà una durata di circa 15 minuti.
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Informazioni generali

Cavalcando la moda del momento e in seguito agli
alti incentivi vi è stato una grande espansione di
impianti fotovoltaici anche se effettivamente non
solo sono molto costosi (si ammortizzano con gli
incentivi in 10 anni) ma assorbono solo circa un
15% della radiazione solare) per cui adatti solo alla
produzione di energia elettrica.

Gli impianti termici assorbono nelle migliori
condizioni fino al 86% della radiazione per cui molto
più performanti anche se producono energia
termica sotto l’aspetto di acqua calda.
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Primo Argomento
Il pannello deve avere le seguenti caratteristiche:





Deve avere una coibentazione di minimo 4 cm sotto
e 2 cm di lato in lana di roccia e non poliuretano.
Guarnizioni tra vetro e cassone in silicone adatto ad
alte temperature e non gomma.
La piastra captante in rame e non in alluminio.
La parte inferiore in lamiera di alluminio e non
cartone goffrato.
Un peso di circa 50 kg a secco e cioè senza glicole.
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Montaggio in serie perdita ulteriore 35%
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Differenze di resa alle varie temperature e
confronti tra sottovuoto e piano.
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Differenze di resa alle varie temperature e
confronti tra sottovuoto e piano.
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Confronti fra due modelli diversi di pannelli.
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Differenza di rese pannelli
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Esempio pratico delle diverse rese.
L' Istituto Svizzero SPF di Rapperswiel (CH) www.solarenergy.ch da dove ho
estrapolato i dati per i successivi conteggi è fra i più antichi, rinomati e
neutrali istituti di ricerca e certificazione al mondo, dove moltissime aziende
internazionali chiedo le certificazioni dei loro pannelli.
Un esempio che rende bene l'idea con calcoli in Svizzera.
In pratica per ottenere 450 l. di acqua da 10 a 50° al giorno necessitiamo di
circa 4.200 kWh. pari a (1 kWh =859,84 kcal/h) 3.611.328 kcal/h.
Impianto in parallelo Wallnofer KA 88 ha una resa di ( 539 kWhmq.)
e necessita di 7,79 mq. ogni pannello misura superficie netta 1,8 pari a 4,3
pannelli.
Impianto in serie Riello CP 20TN ha una resa di ( 254 kWhmq.) e necessita
di 16,5 mq + 35% minimo di minore resa montaggio in serie = 22,3
mq. ogni pannello misura superficie netta 1,767 pari a 12,6 pannelli.
Se volessi invece ottenere gli stessi kWh/mq. dove il boiler è già ad una
temperatura già di circa 50° perché scaldato dalla caldaia la resa termica
con il mod. Riello sarebbe 98 kWh/m2 pari a 42,8 mq. + 35% minore resa
montaggio in serie = 57,9 mq. ogni pannello misura superficie netta 1,767 =
necessito di 32,7 pannelli.
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Secondo Argomento
Negli impianti importante è:
Dimensionare correttamente le superfici di scambio delle
serpentine nei boiler e degli stessi.
Il dimensionamento corretto di tubazioni, pompe, e adeguate
coibentazioni.
Installazione di sistemi di sicurezza come valvole di scarico
termico, sistemi per la sanificazione da legionella ed
eventuali serbatoi di raccolta glicole.
Soprattutto una armoniosa progettazione dell’ impianto nel
suo insieme per non rischiare di fare andare in ebollizione
il glicole in nessun caso se non per blocco pompa di
circolazione.
Applicazione di impianti termici.




Tali strutture sono le più adatte all’utilizzo di tali
impianti.
Infatti hanno costi rilevanti derivanti dall’ alto consumo
di ACS soprattutto nella stagione dove abbiamo il
massimo dell’ irradiamento solare e minori consumi
quando siamo in stagione con basso irraggiamento.
Inoltre oltre agli orari di richiesta di picco di ACS vi è
una continua richiesta di ACS che ci permette di
utilizzare al meglio una tipologia di impianto basato sul
preriscaldamento dell’ACS, ottenendo la maggiore resa
dei pannelli.
Ottenendo così una notevole diminuzione del numero dei
pannelli con la stessa resa di Kcal.
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Applicazione di impianti termici.




Infatti se facciamo lavorare i nostri pannelli in un boiler a
temperatura già di 50° con uno scambiatore di calore
esterno gli stessi pannelli hanno una resa annua di 754
kWh/m2
Se invece solo preriscaldano l’acqua dell’ acquedotto a
12° hanno una resa di 1200 kW/m2 molto più elevata.
Da questo si può ovviamente dedurre che si può installare
molti meno pannelli ed avere la stessa resa termica.
Meglio ancora due boiler preriscaldanti che lavorano in
parallelo nei mesi estivi mentre in periodo invernale tutto
il calore viene concentrato in un solo boiler avendo
inoltre meno richiesta di ACS.
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Calcoli di temperature all’interno dei boiler in Zona Tortoreto
in estate (16 pannelli due boiler da 1000 l. cad.)
Dati generali di progetto
Località di installazione impianto solare
Superficie pannelli solari
Rendimento pannelli solari
Inclinazione pannelli solari
Fabbisogno acqua calda sanitaria (1)
Temperatura acqua potabile ingresso bollitore
Temperatura acqua calda sanitaria bollitore
Dispersioni impiantistiche
Capacità bollitore per acqua calda sanitaria
Tortoreto
32
0,6
30
2000
12
45
5
2000
Mq.
Litri
°C
°C
%
Litri
(2)
MESE
Insol/giorno
Ore di
Superficie
Energia
Energia
Fabbisogno
Integrazione
Temp.
inclinazione
insolaz.
pannelli
dai collettori
dai collettori
ACQUA CALDA
media
acqua
30
al giorno
solari
mq.
SOLARI
SOLARI
SANITARIA
mensile
bollitore
Watt/giorno
Watt/mese
Watt/mese
%
°C
40
57
93
100
100
100
100
100
100
73
46
36
25
31
42
51
59
63
63
56
46
36
27
24
Watt/mq.
Gennaio
1.694
3,30
Febbraio
2.389
4,30
Marzo
3.778
4,80
Aprile
4.917
6,60
Maggio
5.944
8,20
Giugno
6.500
8,70
Luglio
6.444
10,20
Agosto
5.556
9,50
Settembre
4.278
7,40
Ottobre
3.056
5,70
Novembre
Dicembre
1.917
1.500
3,60
2,70
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
30.899
43.575
68.911
89.686
108.419
118.560
117.539
101.341
78.031
55.741
34.966
27.360
Integrazione annuale fornita dall'impianto
solare sulla produzione di acqua calda sanitaria
Energia prodotta annualmente dall'impianto solare
957.855
1.220.110
2.136.232
2.690.582
3.360.975
3.556.800
3.643.695
3.141.585
2.340.922
1.727.985
1.048.982
848.160
2.379.070
2.148.837
2.302.326
2.302.326
2.379.070
2.302.326
2.379.070
2.379.070
2.302.326
2.379.070
2.302.326
2.379.070
79
%
26.674
Kwh/anno
15
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Calcoli di temperature all’interno dei boiler in Zona Tortoreto
in inverno (16 pannelli 1 boiler da 1000 l.)
Dati generali di progetto
Località di installazione impianto solare
Superficie pannelli solari
Rendimento pannelli solari
Inclinazione pannelli solari
Fabbisogno acqua calda sanitaria (1)
Temperatura acqua potabile ingresso bollitore
Temperatura acqua calda sanitaria bollitore
Dispersioni impiantistiche
Capacità bollitore per acqua calda sanitaria
Tortoreto
32
0,6
30
1000
12
45
5
1000
Mq.
Litri
°C
°C
%
Litri
(2)
MESE
Insol/giorno
Ore di
Superficie
Energia
Energia
Fabbisogno
Integrazione
inclinazione
insolaz.
pannelli
dai collettori
dai collettori
ACQUA CALDA
media
acqua
30
al giorno
solari
mq.
SOLARI
SOLARI
SANITARIA
mensile
bollitore
Watt/giorno
Watt/mese
Watt/mese
Watt/mq.
Gennaio
1.694
3,30
Febbraio
2.389
4,30
Marzo
3.778
4,80
Aprile
4.917
6,60
Maggio
5.944
8,20
Giugno
6.500
8,70
Luglio
6.444
10,20
Agosto
5.556
9,50
Settembre
4.278
7,40
Ottobre
3.056
5,70
Novembre
Dicembre
1.917
1.500
3,60
2,70
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
32
30.899
43.575
68.911
89.686
108.419
118.560
117.539
101.341
78.031
55.741
34.966
27.360
Integrazione annuale fornita dall'impianto
solare sulla produzione di acqua calda sanitaria
Energia prodotta annualmente dall'impianto solare
957.855
1.220.110
2.136.232
2.690.582
3.360.975
3.556.800
3.643.695
3.141.585
2.340.922
1.727.985
1.048.982
848.160
1.189.535
1.074.419
1.151.163
1.151.163
1.189.535
1.151.163
1.189.535
1.189.535
1.151.163
1.189.535
1.151.163
1.189.535
95
%
26.674
Kwh/anno
Temp.
%
°C
81
100
100
100
100
100
100
100
100
100
91
71
39
49
71
89
105
114
113
99
79
60
42
36
16
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Costi e ammortamenti impianti

Il costo di 1.000 litri al giorno di acqua calda a 50° scaldata con una
caldaia a metano è di circa 3.000 Euro di metano all'anno.

Ad esempio un impianto con tutte le caratteristiche adeguate da
1000 l, con 8 pannelli completo di bollitore, telai e di tutti gli
accessori, pronto per il montaggio è di circa 4.000 Euro, ovviamente
più è grosso l’impianto minore è in rapporto la spesa di installazione.

Tale impianto produce acqua calda a 50° almeno per il 70 - 80% dell'
anno ed ha un costo circa 4.000,00 Euro, il montaggio da valutare
caso per caso è di circa 2.000 Euro detraibili dalle imposte del 55%
pari a circa 3.000,00 Euro totali.

Perciò tale impianto si ammortizza se lo si utilizza tutto l’anno
in poco più di 1 anno avendo infatti un risparmio di circa 2500 euro
annui di metano con una durata minima dell’ impianto di 20 anni
perciò visto che lo stesso costo lo dovremmo lo stesso sostenerlo in
un anno tale installazione non è un costo ma solo un guadagno.
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Riepilogo



Riassumendo visto i relativi bassi costi, le alte
rese, la tecnologia ormai ben collaudata tale
impiantistica trova in residence e alberghi o ove
vi siano situazioni di ACS centralizzate fra le
migliori applicazioni
Ovviamente il tipo di installazione dovrà essere
applicata in base all’ impianto già presente ed
alla necessità dell’utilizzatore.
Vi ringrazio della cortese attenzione e sono a
disposizione se vi siano domande per esempio
riguardanti la manutenzione, gli aspetti
architettonici, fiscali, eventuali problematiche
tecniche ecc.
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