Allargato dal calore: Definizione e implicazioni nell'energia solare

La transizione energetica ha lo scopo di garantire un modello energetico più pulito, sicuro e sostenibile che rispetti gli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra e contrasti i cambiamenti climatici come stabilito dalla comunità internazionale con l’accordo di Parigi del 2015.

Una delle applicazioni più interessanti della transizione energetica riguarda il riscaldamento e il raffrescamento delle abitazioni: una quota significativa del consumo energetico domestico.

Oltre ai vantaggi ambientali, al maggior comfort nel riscaldamento e nel raffrescamento delle abitazioni, la transizione energetica comporta altri vantaggi che derivano dall’innovazione economica necessaria per questa grande evoluzione.

Per contribuire alla transizione energetica è importante la collaborazione di tutti a partire dalle istituzioni, per passare a imprese, organizzazioni e cittadini. In questa ottica ci sono molti gruppi di persone che decidono di unirsi per produrre, condividere e consumare energia pulita e rinnovabile costituendo delle comunità energetiche.

Sistemi di riscaldamento efficienti

Il riscaldamento e la climatizzazione degli edifici rappresentano uno dei principali settori di consumo energetico a livello mondiale. In Europa questi settori sono responsabili di circa il 40% del consumo totale di energia. Gli impianti idrotermici ibridi e full electric oggi sempre più diffusi, garantiscono un ottimo comfort domestico e permettono appunto di utilizzare di più proprio le fonti energetiche rinnovabili per avere più energia pulita e risparmio.

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Tra i due sistemi, i primi sono particolarmente interessanti perché combinano l’uso delle fonti di energia rinnovabili con quelle tradizionali come il gas. In un impianto cosiddetto ibrido, la pompa di calore utilizza l’energia termica presente naturalmente nell’aria per riscaldare l’acqua sanitaria e gli ambienti domestici oltre a fornire il raffrescamento in estate.

Gli impianti idrotermici full electric forniscono gli stessi servizi degli ibridi sfruttando però solo l’elettricità. In un impianto full electric si possono ottenere ulteriori vantaggi dal punto di vista economico e della riduzione delle emissioni, producendo in proprio l’energia elettrica necessaria con un impianto fotovoltaico.

Si può fare ancora di più: chi aggiunge all’impianto le batterie di accumulo può stivare l’energia raccolta dai pannelli quando c’è il sole per usarla anche di notte non solo per la climatizzazione ma anche per usi diversi compresa la ricarica dell’auto elettrica.

Impianti ibridi vs. full electric

Non esiste una risposta definitiva a questo interrogativo, si può però dire che c’è una variabile molto importante da tenere in considerazione oltre a quella dei vantaggi fiscali. Il fattore principale da considerare è la zona in cui si trova l’edificio che si vuole climatizzare. Occorre infatti domandarsi se la temperatura va spesso sotto lo zero e per quanto tempo durante l’arco dell’anno.

Se si vive in un’area geografica temperata e possibilmente ben esposta al sole allora si può valutare un sistema full electric. Se si temono invece inverni rigidi o si vive in montagna, l’impianto ibrido è probabilmente la scelta sulla quale orientarsi. In questo secondo caso si possono considerare anche le cosiddette soluzioni “Factory Made”: combinazioni di apparecchi studiate e assemblate direttamente in fabbrica che garantiscono un rapporto corretto tra la potenza termica della pompa di calore e quella della caldaia a condensazione.

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Incentivi statali per l'efficienza energetica

Novecento milioni di euro: è questo l’ammontare del fondo che lo Stato mette a disposizione per il Conto Termico 2.0. Il fondo destinato al Conto Termico 2.0 è gestito dal GSE (il Gestore dei Servizi Energetici) che eroga bonus fino al 65% della spesa di privati, imprese o Pubblica Amministrazione.

I privati in particolare possono avere un contributo complessivo di massimo 5 mila euro: una cifra interessante che permette di ottenere buoni risultati con un deciso risparmio economico e la possibilità di rientrare dell’investimento più rapidamente.

Oltre agli interventi per infissi e cappotti isolanti, il Conto Termico dà contributi per l’installazione di pompe di calore, sistemi ibridi, impianti solari termici e stufe a pellet solo se in sostituzione di una caldaia obsoleta.

Nel catalogo ufficiale GSE degli apparecchi domestici all’indirizzo rientrano tra gli altri le caldaie a condensazione al di sotto dei 35 kW e i pannelli solari. È importante quindi affidarsi a un esperto che aiuti a determinare l’apparecchio più adatto a sfruttare il contributo, caso per caso.

Tanto per fare due esempi, da una parte la normativa premia con un 20% in più la presenza della caldaia a condensazione all’interno di un impianto ibrido, dall’altra favorisce i pacchetti solari a circolazione naturale come i Solarsmart e Natural Sol V2 di Immergas. Quest’ultimi sono meno costosi rispetto ai kit a circolazione forzata ma possono risultare in proporzione, più incentivati.

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Anche in questo caso, l’impianto solare termico può ricevere l’incentivo solo se installato negli edifici già esistenti per produrre acqua calda sanitaria o integrare l’impianto di climatizzazione invernale.

Come ottenere i contributi statali

Il contributo statale viene dato solo a chi rispetta tutti i passaggi di una procedura rigorosa. È fondamentale dimostrare che si stanno sostenendo i costi dell’intervento e che il pagamento è tracciato regolarmente.

Per documentare i lavori svolti bisogna quindi compilare la richiesta di contributo in accesso diretto nel portale GSE ed è necessario caricare tutta la documentazione prevista in PDF, comprese le foto che testimoniano le condizioni prima e dopo l’intervento.

Per ogni tipo di apparecchio il sistema richiede informazioni diverse ma sono importanti anche le indicazioni sul generatore preesistente perfino se non viene sostituito ma solo integrato. Per finire è importante indicare il costo dell’intero intervento compreso di iva.

I pagamenti delle spese devono essere effettuati ovviamente tramite bonifico ed è necessario il richiamo nella causale al D.M. 16/02/2016. Per le spese fino a 5 mila euro in un unico pagamento si può usare anche la carta di credito e il contributo deve essere richiesto comunque entro 60 giorni da fine lavori.

Sfruttare l'energia solare: Soluzioni e vantaggi

Una soluzione utilissima per sfruttare l’energia del sole è il solare termico: una tecnologia matura che raccoglie il calore del sole per produrre acqua calda sanitaria e integrare così l’impianto di riscaldamento con grande vantaggio economico. Un impianto solare termico permette infatti di abbattere i consumi di combustibili fossili e di conseguenza anche le emissioni di gas serra.

Le ormai diffusissime pompe di calore sfruttano l’energia termica presente naturalmente nell’aria per riscaldare o raffreddare gli ambienti e l’acqua sanitaria. Si tratta di una tecnologia ecologica ed economicamente vantaggiosa che può ottenere fino a 4 kW di potenza termica con un solo kW di elettricità: in questo modo ovviamente si rende più efficiente l’impianto.

Per aumentare ulteriormente l’efficienza e l’autosufficienza energetica, è consigliabile abbinare alla pompa di calore un impianto fotovoltaico che produce elettricità gratuitamente sfruttando l’energia del sole. Le soluzioni per installare impianti evoluti o efficientare quello che già disponiamo sono quindi diverse e tutte ci permettono di ridurre gli sprechi o addirittura di renderci più indipendenti energeticamente.

Pannelli solari termici: Come funzionano?

Cominciamo dall’aspetto tecnico, da come i pannelli solari termici riescono a catturare l’energia solare e a utilizzarla per riscaldare l’acqua. Il sistema è semplice ed efficace: prevede collettori solari (i pannelli, appunto), un serbatoio di accumulo e a volte una pompa di circolazione. Scorrendo lungo i tubi questo fluido riscaldato trasferisce il calore all’acqua nel serbatoio di accumulo, il cosiddetto boiler.

L’acqua calda così prodotta può essere utilizzata sia per il riscaldamento degli ambienti tramite termosifoni o pannelli radianti, sia per l’acqua calda sanitaria che si usa ad esempio nella doccia.

Pannelli fotovoltaici: Conversione della luce solare in elettricità

I pannelli fotovoltaici sfruttano invece un processo più complesso che si ottiene quando la luce del sole batte su lastre di silicio appositamente trattate. In pratica convertono appunto la luce solare in energia elettrica in modo del tutto pulito e gratuito.

Una delle applicazioni più diffuse è l’alimentazione delle pompe di calore. Le pompe di calore funzionano infatti con l’energia elettrica moltiplicando un watt di elettricità in 3 o addirittura 4 watt di energia termica: un bel guadagno. Combinando un impianto fotovoltaico con una pompa di calore si ottiene un sistema di climatizzazione altamente efficiente e sostenibile.

Pompe di calore e termosifoni

Per quanto riguarda la possibilità di abbinare fotovoltaico e i classici sistemi a caloriferi il discorso devo essere allargato all’uso di una pompa di calore dalle caratteristiche particolari. Dal momento che i termosifoni funzionano con una temperatura di mandata che arriva anche a 70°, le normali pompe di calore dovranno essere integrate da una resistenza elettrica.

Le pompe di calore funzionano attraverso un ciclo termodinamico che trasferisce calore da una fonte a bassa temperatura (come l’aria esterna) a una fonte ad alta temperatura (come l’acqua dell’impianto di riscaldamento). Il ciclo inizia con l’evaporazione di un fluido refrigerante a bassa temperatura, che assorbe calore dall’ambiente esterno. Questo gas viene poi compresso, aumentando la sua temperatura.

Le pompe di calore possono dunque essere utilizzate sia per riscaldare e per raffrescare gli ambienti, rendendole una soluzione versatile ed efficiente per la climatizzazione domestica.

Caldaie a condensazione e Hydrogen Ready

Se si ha un impianto a caldaia è importante innanzitutto valutare la tecnologia della caldaia stessa. Basta pensare che le caldaie a condensazione di oggi possono risparmiare fino al 30% di gas rispetto alle tradizionali.

Le caldaie a condensazione sfruttano infatti il calore latente dei fumi di combustione, recuperando energia e riducendo le dispersioni: in questo modo garantiscono un rendimento più alto abbassando l’impatto ambientale.

Un’attenzione particolare va posta oggi alle caldaie a condensazione più evolute caratterizzate dalla scritta Hydrogen Ready 20%. Questa indicazione significa che i generatori possono funzionare con miscele di metano e idrogeno fino al 20%. Chi acquista caldaie Hydrogen Ready è in pratica già pronto per eventuali evoluzioni che potrebbero assicurarci un futuro energetico più pulito ed efficiente.

Impianti solari termici: Accumulo e vantaggi

Centodieci litri o duecento sessanta? Quanta acqua calda gratuita volete per le vostre docce? Dipende dalle dimensioni della famiglia, ovviamente, ma anche dalle vostre abitudini e dallo spazio che avete sul tetto.

Chiaramente la resa dei pannelli solari termici è massima quando le giornate soleggiate sono più lunghe e calde ma un impianto ben esposto al sole può dare una mano al riscaldamento dell’acqua di casa anche in inverno e ridurre così il consumo di gas in tutte le stagioni. In estate si può coprire il fabbisogno domestico fino all’80% ma anche in inverno il solare termico ha la sua utilità.

Se infatti l’impianto innalza la temperatura dell’acqua fredda fino a 20°/30° è chiaro che la caldaia o la pompa di calore avranno da svolgere un lavoro meno gravoso per arrivare ai 50°: la temperatura giusta per l’acqua calda di casa. La tecnologia è semplice ma proprio per questo economica ed efficace.

All’interno dei pannelli è presente un fluido che si scalda al sole e si sposta nella parte alta dove è posizionato il serbatoio o l’attacco di uscita dell’acqua. Proprio per questo la circolazione del liquido è detta “naturale”; sfrutta il principio secondo cui un fluido caldo è meno denso di uno freddo e tende naturalmente a salire.

Per rendere ancora più semplice l’installazione, Immergas ha creato una serie di pacchetti chiamata SOLARSMART con tante caratteristiche interessanti a partire dalla leggerezza. La forma del pannello è del tutto simile a quella di un normale lucernario per inserirsi agevolmente in qualunque contesto.

Le caratteristiche tecniche più interessanti riguardano la cornice in pvc resistente alle intemperie e all’usura del tempo, la superficie captante in policarbonato alveolare infrangibile e capace di eliminare il rischio condensa, l’acciaio inox con cui è fatto l’accumulo per ottenere la massima durata nel tempo. Proprio per l’efficacia nell’utilizzo dell’energia rinnovabile, i pacchetti SOLARSMART permettono di approfittare degli incentivi fiscali o del Conto Termico 2.0.

Energie rinnovabili: Un futuro sostenibile

Energie rinnovabili: già in questo aggettivo c’è molto del perché è importante sfruttare sempre più questo tipo di energie invece dei combustibili di origine fossile. In un Paese come l’Italia, con più 8 mila chilometri di coste bagnate dal mare, esposto a venti e posizionato a sud dell’emisfero boreale, è evidente che l’energia solare, eolica e marina sono sempre disponibili.

D’alta parte, in molte valli sulle Alpi ma non solo sono in funzione centrali idroelettriche, mentre centrali geotermiche si trovano ad esempio nelle zone vicine a Larderello in Toscana.

L’energia solare, invece, può essere utilizzata sostanzialmente in tre modi tutti adatti alle ridotte necessità di abitazioni anche monofamiliari: con i pannelli solari termici, con i pannelli fotovoltaici e con le pompe di calore che sfruttano l’energia termica contenuta nell’aria e derivata ancora una volta dal calore del sole. Proprio per la loro semplicità e l’efficacia tecnica, pompe di calore, impianti fotovoltaici e solari sono sempre più usati.

L’obiettivo di ridurre i costi è infatti comune a tutti, mente le norme sull’edilizia impongono percentuali crescenti di elettricità prodotta proprio con le fonti di energia rinnovabili.

Le pompe di calore in particolare sono apparecchi sempre più utilizzati perché permettono di trasformare ogni watt di energia elettrica impiegata per farle funzionare in oltre 4 watt di energia termica. Per ridurre ulteriormente il costo dell’energia è importante valutare l’opportunità di installare un impianto fotovoltaico e alimentare così le pompe di calore.

Nei pannelli fotovoltaici avviene infatti che i fotoni provenienti dal sole colpiscono sottili lastre di silicio polarizzate in modo opposto sui due lati in grado di conseguenza di produrre elettricità.

Per avere a disposizione l’energia anche quando il sole non c’è oggi si scelgono batterie di accumulo di grandi capacità (l’italiana Immergas mette a disposizione pacchetti che possono essere abbinati a batterie) che permettono di raccogliere gradi quantitativi di energia gratuita pronta per essere utilizzata nella climatizzazione di casa e per qualsiasi elettrodomestico, senza emissioni nocive e per periodi di tempo lunghissimi.

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