Solare termico

Di quanto spazio sul tetto ha bisogno il solare termico per ACS?

Risposta rapida

Un impianto solare termico domestico per ACS richiede 4–6 m² di tetto non ombreggiato per una famiglia di quattro persone: in genere due collettori piani o 20–30 tubi sottovuoto, con un bollitore da 250–300 litri. Preveda 1–1,5 m² a persona nei climi mediterranei e 1,25–2 m² a persona nell'Europa centrale e settentrionale, più 0,3–0,5 m di spazio libero intorno al campo.

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Di quanto spazio sul tetto ha bisogno il solare termico per ACS?

Una famiglia di quattro persone ha bisogno di 4–6 m² di tetto non ombreggiato, in pratica due collettori piani o 20–30 tubi sottovuoto, abbinati a un bollitore da 250–300 litri. Aggiunga circa 0,3–0,5 m di spazio libero intorno al campo per guide di montaggio, scossaline e accessi futuri, e mantenga il più corto possibile il percorso delle tubazioni verso il bollitore.

È nettamente meno tetto di quanto richieda l'equivalente fotovoltaico. 4 m² di collettore forniscono circa 1.600–2.000 kWh di calore all'anno, che per essere eguagliati in termini di energia grezza richiederebbero 10–13 m² di moduli fotovoltaici.

Come cambia la risposta con il clima e la dimensione del nucleo familiare?

Nucleo familiareEuropa meridionale / TurchiaEuropa centrale e settentrionaleBollitore
1–2 persone2–3 m²3–4 m²150–200 L
3–4 persone4–5 m²5–7 m²250–300 L
5–6 persone5–7 m²7–10 m²300–500 L
7+ o piccola struttura ricettiva8–12 m²12–18 m²500–1.000 L

La regola di fondo è 1–1,5 m² a persona nei climi ad alta irradiazione e 1,25–2 m² a persona nell'Europa centrale e settentrionale, con 40–60 litri di accumulo per m² di collettore. Il sovradimensionamento non è gratuito: un campo dimensionato sul fabbisogno invernale trascorre ogni estate alla temperatura di stagnazione.

Quale superficie si sta misurando davvero?

Nelle schede tecniche compaiono tre superfici diverse e non sono intercambiabili. L'area lorda è l'ingombro esterno del collettore, cioè lo spazio che il collettore occupa effettivamente sul Suo tetto. L'area di apertura è l'apertura vetrata all'interno del telaio, in genere il 90–93% dell'area lorda. L'area dell'assorbitore è la lamiera metallica vera e propria, ancora più piccola.

Dalla revisione del 2013 della ISO 9806, i dati prestazionali Solar Keymark sono riferiti all'area lorda, quindi una moderna scheda tecnica europea e il Suo tetto misurano la stessa cosa. Per i dati più datati o extraeuropei può non essere così. Nel confrontare i preventivi, chieda i metri quadrati lordi e i chilowattora all'anno, in quest'ordine.

Il tetto deve essere rinforzato?

Di solito no, per un impianto a circolazione forzata. Un collettore piano riempito aggiunge circa 15–25 kg per m², un peso paragonabile a quello di un manto di tegole in laterizio e inferiore al carico di neve che la struttura già sopporta. Un tetto a falda in buone condizioni lo regge senza modifiche.

L'eccezione è un sistema a circolazione naturale, in cui l'accumulo si trova sopra il collettore, sul tetto stesso. Un accumulo da 120–350 litri, la gamma in cui Solimpeks costruisce le proprie unità TSM, concentra tutta la massa d'acqua su un'impronta ridotta e richiede sempre una verifica strutturale. È proprio per questo che le unità a circolazione naturale sono standard sui tetti piani in calcestruzzo di Turchia, Grecia e Medio Oriente e rare sui tetti a falda in legno più a nord.

E se il tetto è troppo piccolo?

Tre strade, dalla più spesso risolutiva alla meno.

  1. Cambiare tipo di collettore. I tubi sottovuoto rendono di più per m² quando lavorano molto al di sopra della temperatura ambiente, quindi un tetto piccolo può soddisfare il fabbisogno con i tubi dove i collettori piani non basterebbero.
  2. Accettare una frazione solare più bassa. Un campo da 3 m² su una casa di quattro persone copre comunque il 35–45% del fabbisogno di acqua calda, cioè gran parte del valore, in un ingombro minore. Il solare non deve essere per forza tutto o niente.
  3. Usare la superficie due volte. I pannelli ibridi PVT producono elettricità e calore a bassa temperatura dallo stesso metro quadro, la risposta standard quando un unico tetto deve soddisfare entrambi i fabbisogni.

Se nessuna di queste soluzioni è adatta, divida il campo tra est e ovest, metà dei collettori su ciascuna falda. Costa circa il 20% della resa annuale ma raddoppia la superficie disponibile e spesso produce una curva di resa giornaliera più piatta di quella di un'unica falda esposta a sud.

Domande frequenti

Quanti pannelli solari servono per scaldare l'acqua di una famiglia di quattro persone?

Due collettori piani, circa 4–5 m², con un bollitore da 300 litri in un clima soleggiato, oppure tre collettori e 300–400 litri nell'Europa centrale. Con i tubi sottovuoto l'equivalente è di circa 20–30 tubi.

I collettori solari possono essere installati su un tetto piano?

Sì, su supporti inclinati a 30–45°. Distanzi le file di 2–2,5 volte l'altezza del collettore, perché in inverno non si facciano ombra a vicenda, e preveda zavorre o fissaggi adatti alla zona di vento locale. Un tetto piano consente inoltre un orientamento perfetto, cosa che un tetto a falda raramente permette.

I collettori solari termici richiedono un tetto esposto a sud?

No. Qualsiasi orientamento entro circa 45° dal sud perde solo il 5–8% della resa annuale, e un tetto esposto esattamente a est o a ovest fornisce comunque circa il 75–80%. L'ombreggiamento conta molto più dell'orientamento.

Quanto pesa un collettore solare?

Un collettore piano aggiunge circa 15–25 kg per m² una volta riempito, peso che la maggior parte dei tetti a falda sostiene senza rinforzi. I sistemi a circolazione naturale fanno eccezione, perché l'accumulo si trova sul tetto insieme al collettore.

Per pianificare il tetto si usa l'area lorda o l'area di apertura?

Sempre l'area lorda, cioè l'ingombro esterno del collettore, telaio compreso. L'area di apertura è in genere il 90–93% di quella lorda e viene usata per alcuni valori di prestazione, quindi verifichi quale delle due è riportata in una scheda tecnica prima di confrontare i prodotti.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Team Ingegneria di Solimpeks

Solare termico e ingegneria di sistema