Calcolo dell'energia solare termica: Dimensioni e layout

In linea di principio, ogni tetto è adatto all'energia solare termica. Tuttavia, l'inclinazione e l'orientamento del tetto devono essere corretti. Una superficie del tetto esposta a sud costituisce una buona base. Inoltre dovrebbe essere priva di ombreggiatura. Piccole restrizioni nelle ore del mattino o della sera, dovute alla bassa posizione del sole, sono tollerabili. Per il resto, l'installazione è possibile sia su tetti piani che inclinati. Tuttavia, un sistema solare termico Viessmann può essere installato anche direttamente sulla facciata.

Contattate l'ufficio competente prima di pianificare e realizzare l’impianto.

I collettori solari raccolgono l'energia ogni volta che i raggi del sole colpiscono la loro superficie. In inverno, l'unica cosa da tenere presente è che il sole è più basso all'orizzonte. Inoltre, la durata della luce del sole è solitamente inferiore. Questo aspetto va sempre tenuto in considerazione prima di installare un impianto solare termico. I collettori solari Viessmann offrono diverse opzioni di installazione. Se la posizione del tetto è sfavorevole, il montaggio in facciata può essere una soluzione. In questo caso, tuttavia, è necessario scegliere la sezione della facciata più esposta al sole durante il giorno. Fondamentalmente, l'inclinazione dei collettori e le dimensioni delle superfici dei collettori possono essere adattate in modo da ottenere un rendimento relativamente elevato anche d’inverno. Tuttavia, il solare termico come unico sistema di riscaldamento d’inverno non è (o è difficilmente) possibile in Svizzera. 

Le spese di manutenzione di un impianto solare termico sono basse rispetto ad altri sistemi di riscaldamento. Tuttavia, è consigliabile effettuare un'ispezione annuale. Durante l'ispezione vengono controllati, tra l'altro, la pressione dell'impianto e le pompe. Inoltre, ogni tre-cinque anni è necessario effettuare un controllo visivo dei componenti principali. Durante l'ispezione, lo specialista non esamina solo i collettori, ma anche tutte le altre tubazioni, i raccordi e tutti gli ulteriori componenti.

Come in tutti i sistemi di riscaldamento, anche nel circuito del collettore è presente aria. Questa viene in gran parte rimossa dal fluido termovettore. Una piccola parte rimane e si trova anche nel mezzo stesso, ma si dissolve da esso solo a temperature più elevate. L'aria nel circuito del collettore provoca rumore e può influenzare in modo significativo il flusso corretto attraverso i collettori solari. A differenza dei sistemi di riscaldamento, tuttavia, lo sfiato durante il funzionamento non può avvenire nel punto più alto del sistema, cioè nel collettore. Si utilizzano bocchette d'aria che vengono aperte o chiuse manualmente o automaticamente. Preferibilmente queste sono ubicate nella mandata a monte dell’ingresso nel serbatoio di accumulo.

Durante i mesi più soleggiati dell'anno, l’accumulatore tampone dell'impianto solare termico può saturarsi e non essere più in grado di assorbire il calore dai collettori. L'offerta supera la domanda. Tuttavia, se il sistema di regolazione lo riconosce, interrompe in tempo il circuito solare. In sostanza, la cosiddetta «stagnazione termica» è un normale processo operativo in un impianto solare termico: a partire da una temperatura di circa 140-150 gradi Celsius, il fluido solare inizia a evaporare. La pressione nel sistema continua a salire a causa dell'aumento di volume e il fluido del collettore viene spinto in un vaso di espansione a membrana (MAG). Nei collettori rimane poco o nessun liquido. Si riempiono di nuovo solo quando le temperature si abbassano. A causa della condensazione del fluido solare, la pressione nel sistema diminuisce nuovamente e il fluido temporaneamente immagazzinato nel MAG ricircola. Se c'è bisogno di calore, il sistema solare termico si rimette in funzione. È importante che l'impianto solare termico sia progettato per la stagnazione e che venga sottoposto a regolare manutenzione. Infatti così vengono verificate anche le condizioni del fluido del collettore, che può essere influenzato dal processo.

ThermProtect impedisce il surriscaldamento

Un rivestimento captante intelligente protegge i collettori Vitosol dal surriscaldamento. La tecnologia ThermProtect, brevettata da Viessmann, interrompe l'ulteriore assorbimento di energia quando viene raggiunta una determinata temperatura e l’accumulatore solare è completamente riscaldato.

ThermProtect consente inoltre di ottenere un rendimento maggiore per il Vitosol 200-FM, ad esempio, rispetto ai collettori piani tradizionali, in quanto è possibile un dimensionamento più generoso.

Per l'utilizzo dell'energia solare, è interessante la questione di quanto sia alta la percentuale di radiazione solare che può essere utilizzata in termini reali. Dei 1.367 W/m² di intensità radiante (costante solare), un massimo di circa 1.000 W/m² raggiunge ancora la superficie terrestre a causa dell'influenza dell'atmosfera. La parte di radiazione che colpisce la superficie terrestre quando il cielo è privo di nuvole è chiamata radiazione diretta. Se la luce solare passa attraverso le nuvole, viene sparsa e viene definita radiazione diffusa. La somma della radiazione diffusa e diretta è chiamata radiazione globale.

Il tasso di copertura solare descrive il rapporto tra l'energia necessaria per la generazione di calore e il calore solare utilizzabile. Più alta è la copertura solare, meno energia deve essere fornita dal sistema convenzionale. La base di calcolo per il tasso di copertura solare è sempre la quantità di calore fornita dai rispettivi generatori di calore all'anno (e non la loro potenza).

Il rendimento descrive il rapporto tra energia irradiata e calore solare utilizzabile. Le temperature elevate e i tempi di inattività più lunghi peggiorano il rendimento. Il rendimento ha un'influenza diretta sul rendimento specifico del sistema di collettori. Indica la quantità di calore utile per metro quadrato di superficie del collettore e per anno che può essere generata dall’impianto solare. Come regola generale: maggiore è la resa specifica, maggiore è l'efficienza economica dell’impianto.

Si può fare una distinzione approssimativa tra quattro fasi, che l'azienda specializzata mette in atto:

1. Assemblaggio dei collettori: sui tetti inclinati, il montaggio avviene tramite ganci sul tetto. I tetti piani e altre superfici richiedono una speciale sottostruttura su cui montare i collettori. 
2. Montaggio dell’accumulatore: Quando si posiziona l'accumulatore, si deve tenere conto dello spazio necessario (ingombro e dimensione di ribaltamento), del peso e dei percorsi di collegamento più brevi possibili per ridurre al minimo la dispersione termica. 
3. Chiusura del circuito solare: Vengono montati i tubi di mandata e ritorno del circuito solare e vengono effettuati tutti i collegamenti. Il circuito solare viene lavato e prima del riempimento del circuito viene eseguita la prova di tenuta. 
4. Messa in servizio: Tra le altre cose, vengono collegati il sistema di controllo, il regolatore solare e i sensori di temperatura. Inoltre, viene eseguita l'installazione di tutti i raccordi e l'allacciamento alla produzione di acqua calda sanitaria e/o integrazione al riscaldamento.

Prima di consegnare il verbale di collaudo, l’installatore dell’impianto solare vi istruirà sul funzionamento. 

Sì. In questo caso, l'installatore utilizza ganci per tetto regolabili in altezza per compensare le irregolarità. Possono essere necessari anche altri allestimenti. Tuttavia, l'esperto ne discuterà con voi in anticipo. 

Questo non è consigliabile. Come si vede, l'installazione è complessa e soprattutto i collegamenti alla produzione dell'acqua calda sanitaria e al circuito di riscaldamento richiedono la competenza di un installatore. Tuttavia, è possibile discutere in anticipo con la ditta specializzata se è possibile effettuare per conto proprio già i preparativi sul tetto. Tuttavia, non agite frettolosamente. L'azienda specializzata sarà lieta di consigliarvi su ciò che è possibile fare se si dispone di un'adeguata manualità. Tuttavia, non è consigliabile collegare o installare l'impianto solare termico completamente da soli.