L'irradiazione solare è l'energia solare che arriva su un metro quadro in un dato periodo, misurata in kWh/m². L'irradiazione globale orizzontale annua va da circa 950–1.200 kWh/m² in Germania e nel Regno Unito a circa 1.500 kWh/m² in Turchia e 1.700–1.900 kWh/m² nel sud della Spagna. È il dato sulla risorsa solare da cui parte ogni calcolo di resa e di tempo di ritorno dell'investimento.
Qual è la differenza tra irradianza e irradiazione?
L'irradianza è potenza; l'irradiazione è energia. L'irradianza (W/m²) descrive quanto intensamente brilla il sole in un istante — fino a circa 1.000 W/m² con cielo sereno a mezzogiorno, che è anche il valore di riferimento usato nelle prove dei collettori. L'irradiazione (kWh/m²) integra quella potenza nel tempo: un'ora, un giorno o un anno. Le due grandezze sono legate esattamente come il tachimetro e il contachilometri di un'auto. I professionisti del solare condensano inoltre l'irradiazione giornaliera in «ore di sole equivalenti» (peak sun hours): 4,2 kWh/m² al giorno equivalgono a 4,2 ore del riferimento di 1.000 W/m².
Quanta energia solare riceve la sua località?
L'irradiazione globale orizzontale (GHI) annua varia di circa il doppio in Europa e nelle zone limitrofe.
| Regione | GHI annua (kWh/m²) |
|---|---|
| Regno Unito, Germania settentrionale | 950 – 1.100 |
| Germania, media nazionale (DWD, periodo 1991–2020) | ≈ 1.100 |
| Turchia, media nazionale (atlante SEPA) | ≈ 1.530 |
| Spagna centrale | 1.700 – 1.800 |
| Spagna meridionale, Andalusia | 1.800 – 1.900 |
Anche l'estremo inferiore di quella tabella consente un solare termico per acqua calda economicamente valido: la Germania, con circa 1.100 kWh/m², mantiene la più grande base installata di solare termico d'Europa. Gli altopiani della Turchia attorno a Konya — dove Solimpeks produce collettori dal 2001 — si collocano ampiamente sopra la media nazionale, una delle ragioni per cui gli scaldacqua a circolazione naturale (termosifone) vi sono onnipresenti.
Radiazione globale, diretta e diffusa: quale usa un collettore?
La radiazione globale è la somma della radiazione diretta e della radiazione diffusa dalle nuvole e dall'atmosfera — e i collettori vetrati raccolgono entrambe. Ciò conta nei climi settentrionali: in Germania circa metà dell'energia solare annua arriva come radiazione diffusa, quindi un collettore piano continua a produrre con cielo coperto a potenza ridotta. Solo i collettori a concentrazione, che devono focalizzare la radiazione diretta, dipendono dal sole diretto. È per questo che il solare per l'acqua calda resta produttivo in climi che l'intuizione considererebbe inadatti — la fisica funziona in kWh/m², non in base al meteo da cartolina.
Come cambiano i numeri con inclinazione e orientamento?
Inclinare una superficie verso il sole aumenta l'energia captata in un anno rispetto al valore orizzontale — tipicamente del 10–15% all'inclinazione ottimale nell'Europa centrale. In quell'area l'ottimo annuo si colloca intorno a 30–35° con esposizione a sud; inclinazioni più ripide favoriscono la resa invernale, quelle più basse la resa estiva. L'orientamento è tollerante: uno scostamento fino a 45° dal sud geografico costa solo pochi punti percentuali all'anno. I progettisti di impianti indicano quindi l'irradiazione sul piano del collettore, non il valore orizzontale, e scelgono l'inclinazione in base al profilo del carico — ripida per il supporto durante la stagione di riscaldamento, moderata per l'acqua calda tutto l'anno.
Come si trasforma l'irradiazione in resa attesa del collettore?
Si moltiplica l'irradiazione sul piano per l'efficienza di conversione media del sistema. Un tetto dell'Europa centrale che riceve 1.100 kWh/m² e alimenta un impianto per acqua calda ben progettato che ne converte il 35–45% fornisce circa 350–500 kWh per metro quadro di collettore all'anno; lo stesso impianto con 1.800 kWh/m² nel sud della Spagna ne fornisce proporzionalmente di più. La fisica istantanea alla base di quella media sta nella curva di rendimento del collettore, e la quota di fabbisogno coperta dal risultato è la frazione solare. Fonti di dati gratuite e autorevoli eliminano le congetture: il PVGIS dell'UE fornisce l'irradiazione mensile e annua per qualsiasi località, il Global Solar Atlas della Banca Mondiale copre il mondo intero e le schede tecniche Solar Keymark riportano la produzione annua calcolata di ciascun collettore in climi di riferimento definiti.
Domande frequenti
Che cosa sono le ore di sole equivalenti (peak sun hours)?
L'irradiazione giornaliera riespressa in ore di pieno sole di riferimento a 1.000 W/m². Un sito che riceve 4,5 kWh/m² al giorno ha 4,5 ore di sole equivalenti. Il valore rende facili le stime rapide di resa: si moltiplica per l'area del collettore e per il rendimento.
Dove trovo dati affidabili di irradiazione per il mio indirizzo?
Il PVGIS, lo strumento gratuito della Commissione europea, fornisce l'irradiazione mensile e annua per qualsiasi coordinata, compresi i valori di inclinazione ottimale. Il Global Solar Atlas offre mappe mondiali e i servizi meteorologici nazionali come il DWD tedesco pubblicano medie di lungo periodo.
Il solare per l'acqua calda ha senso sotto 1.200 kWh/m² all'anno?
Sì — Germania e Austria hanno sviluppato i maggiori mercati europei del solare termico proprio con quei livelli di irradiazione. Il tempo di ritorno dell'investimento si allunga rispetto ai siti mediterranei, ma frazioni solari del 50–65% per l'acqua calda sono la norma e i regimi di incentivazione di questi Paesi migliorano ulteriormente la convenienza.
L'irradiazione sul collettore è più alta di quella al suolo?
Un collettore inclinato esposto a sud intercetta tipicamente il 10–15% in più di energia annua rispetto a una superficie orizzontale nell'Europa centrale, perché è rivolto in modo più diretto verso il percorso medio del sole. I software di resa convertono sempre i dati orizzontali sul piano del collettore.