Sì. Un impianto solare combinato copre il 20–35% del fabbisogno termico totale di una casa, ma richiede circa tre volte la superficie di collettori di un impianto per la sola acqua calda: all'incirca 1 m² ogni 10 m² di superficie riscaldata, più 60–80 litri di accumulo per m² di collettore. Funziona con il riscaldamento a pavimento a 30–35 °C; i radiatori ad alta temperatura ne ricavano molto poco.
Il solare termico può davvero riscaldare una casa?
In parte, e il limite è il calendario, non la tecnologia. Nei climi freddi e temperati la gran parte della risorsa solare annuale arriva fuori dalla stagione di riscaldamento principale: a Ottawa circa l'85% cade al di fuori del periodo da metà novembre a metà marzo, e le località dell'Europa centrale non sono molto più generose. Il calore solare è abbondante proprio quando la casa non ne ha bisogno.
Un impianto solare combinato, che serve sia l'acqua calda sanitaria sia il riscaldamento degli ambienti, fa quindi il suo vero lavoro nelle mezze stagioni. Da marzo a maggio e da settembre a novembre, nelle giornate di sole, può coprire gran parte del carico termico di una casa ben isolata, lasciando a riposo la caldaia o la pompa di calore. A gennaio contribuisce con un preriscaldamento, non con il calore.
Quanta superficie di collettori serve per il riscaldamento degli ambienti?
Circa tre volte quella di un campo per la sola acqua calda. La regola empirica tedesca è circa 1 m² di collettore piano ogni 10 m² di superficie riscaldata, da adattare in base alla capacità dell'edificio di trattenere il calore:
| Standard costruttivo | Superficie di collettori per m² di pavimento | Casa da 150 m² |
|---|---|---|
| Nuova costruzione, ben isolata | 0,04–0,06 m² | 6–9 m² |
| Riqualificata energeticamente | 0,06–0,08 m² | 9–12 m² |
| Casa datata non isolata | 0,08–0,12 m² | 12–18 m² |
Un tipico impianto combinato monofamiliare utilizza quindi 10–15 m² di collettori piani (o, corrispondentemente, meno tubi sottovuoto) con un accumulo da 600–1.000 L. L'accumulo di un impianto combinato va dimensionato considerando insieme superficie dei collettori e standard dell'edificio, perché lo stesso campo da 12 m² si comporta in modo molto diverso su una casa degli anni 1990 e su una nuova costruzione. L'accumulo si calcola in 60–80 litri per m² di collettore, più dei 40–60 L/m² di un impianto per la sola acqua calda, perché il calore deve durare da un pomeriggio di sole a una sera fredda. Il rapporto tra superficie dei collettori e volume dell'accumulo illustra questo calcolo.
Quali terminali di emissione possono davvero usare il calore solare?
Quanto più bassa è la temperatura di mandata, tanto più ore all'anno i collettori possono contribuire:
| Terminale di emissione | Temperatura di mandata | Utilità per il solare |
|---|---|---|
| Riscaldamento a pavimento | 30–35 °C | Eccellente: i collettori la raggiungono nella maggior parte dei giorni luminosi, anche in inverno |
| Radiatori sovradimensionati | 40–45 °C | Buona nella mezza stagione |
| Radiatori standard | 60–70 °C | Scarsa: i collettori raramente la mantengono nella stagione di riscaldamento |
È la stessa fisica per cui le basse temperature di mandata contano per le pompe di calore, ed è il motivo per cui di solito un impianto combinato e un circuito di emissione a bassa temperatura vengono previsti insieme. In una casa con radiatori a 70 °C il contributo solare sarà limitato quasi interamente all'acqua calda.
Come si realizza lo schema idraulico di un impianto combinato?
Intorno a un unico accumulo stratificato, non a due accumuli separati. La disposizione abituale è un accumulo inerziale con un bollitore interno per l'acqua calda o una stazione di produzione istantanea in cima, caricato dai collettori tramite una lancia di stratificazione o una valvola di carico a due vie, in modo che il calore si collochi nello strato che corrisponde alla propria temperatura. Il ritorno del riscaldamento viene prelevato a metà dell'accumulo e rimandato alla caldaia o alla pompa di calore solo se l'accumulo non riesce a coprire il carico: nel gergo del settore, innalzamento della temperatura di ritorno.
Due dettagli decidono le prestazioni: la posizione delle sonde (l'accumulo ne richiede almeno tre) e una centralina solare in grado di dare priorità prima all'acqua calda, poi all'integrazione al riscaldamento e infine allo smaltimento del surplus. Se si sbagliano, un campo da 15 m² rende come uno da 6 m².
Un impianto combinato conviene, o i soldi vanno spesi altrove?
Occorre valutare con lucidità il rendimento marginale. Un campo per la sola acqua calda fornisce 400–500 kWh per m² all'anno perché ogni kilowattora prodotto viene utilizzato. Portando il campo alle dimensioni di un impianto combinato, la resa specifica scende a circa 250–350 kWh/m², perché i collettori in più producono soprattutto surplus in estate. In pratica si acquista calore a un prezzo unitario crescente.
Vale la pena accettare questo compromesso quando: la casa ha terminali a bassa temperatura, la stagione di riscaldamento è lunga e soleggiata (climi alpini e continentali, Turchia ad alta quota), il combustibile alternativo è costoso (gasolio, GPL o elettricità diretta), oppure un incentivo premia specificamente l'integrazione al riscaldamento. È una scommessa poco conveniente in una casa con forti dispersioni e radiatori a 70 °C, dove l'isolamento termico fa guadagnare più kilowattora per euro di qualsiasi collettore.
Domande frequenti
Quale percentuale del riscaldamento può coprire il solare termico?
Un impianto combinato ben progettato copre il 20–35% del fabbisogno termico annuo totale (riscaldamento degli ambienti più acqua calda) nell'Europa centrale. Per la sola quota di riscaldamento degli ambienti ci si può aspettare il 15–25%, concentrato in primavera e in autunno. I sistemi che dichiarano molto di più si basano di solito su un accumulo stagionale o su un edificio a bassissimo consumo energetico.
Il solare termico funziona con i radiatori?
Funziona bene con radiatori sovradimensionati per una mandata a 40–45 °C e male con radiatori standard progettati per 70 °C. Aumentare la superficie dei radiatori, come si farebbe per una pompa di calore, è ciò che rende praticabile l'integrazione solare al riscaldamento in una riqualificazione.
Per un impianto combinato serve un accumulo più grande?
Sì: 600–1.000 L sono tipici per una casa monofamiliare, contro i 250–300 L per la sola acqua calda. Preveda 60–80 litri per m² di collettore e si assicuri che l'accumulo sia stratificato e non un unico volume miscelato.
Un impianto combinato è meglio che aggiungere una pompa di calore?
Danno il meglio insieme: la pompa di calore sostiene l'inverno, mentre il campo solare copre gran parte dell'acqua calda e buona parte del carico di primavera e autunno, così il compressore lavora meno. Da solo, un impianto combinato è l'opzione più valida dove il combustibile sostituito è costoso, i terminali funzionano già a bassa temperatura e un incentivo premia l'integrazione solare al riscaldamento.