Riassunto innovazione e tecnologie sostenibili

CIRCOLAZIONE NATURALE

In questo caso, per far circolare il fluido nel sistema, si sfrutta la convenzione, il quale è uno dei metodi per condurre il calore. Essa avviene nel momento in cui un fluido (acqua o aria) entra a contatto con un corpo la cui temperatura è maggiore, grazie all'irraggiamento solare e per questo motivo lo stesso fluido aumenta di temperatura e in questo modo si espande e diminuisce di densità, generando moti convettivi, in cui il fluido caldo sale verso l'alto e il fluido freddo scende verso il basso (Convenzione naturale). Un impianto con tale circolazione è più semplice e più economico ma ha un minor rendimento complessivo e inoltre, essendo il serbatoio posto all'esterno, vi è un'elevata dissipazione termica del calore raccolto, per cui, cessata l'azione del sole, il contenuto si raffredda, molto prima rispetto agli impianti a circolazione forzata, nei quali il serbatoio è posto all'interno.

Si può quindi affermare che un impianto a circolazione naturale è un valido sostituto dello scaldabagno elettrico e della caldaia a gas, ovvero è adatto a quelle situazioni nelle quali vi è un uso ridotto alle ore diurne o ad alcuni periodi dell'anno, tipicamente quelli estivi. Tali impianti, se ben dimensionati, possono coprire dal 50 al 60% del fabbisogno annuale di acqua calda e sono generalmente adatti per gli stabilimenti, piscine, palestre e autolavaggi. Molto importante è ovviamente la scelta della posizione del collettore solare che deve essere messo a sud e verso il sole e ad una posizione di 70 gradi nei periodi invernali, di 30 nei periodi estivi e di 45 gradi per impianti con consumi costanti durante l'intero arco dell'anno.

CIRCOLAZIONE FORZATA

La circolazione forzata avviene con l'aiuto di pompe, solo quando nei pannelli il fluido vettore si trova ad una temperatura più elevata rispetto a quella contenuta nei

Serbatoi d'accumulo. Per regolare la circolazione ci si avvale di sensori, i quali confrontano la temperatura del fluido vettore nel collettore con quella del serbatoio d'accumulo. Un altro grande vantaggio è che in tali impianti ci sono meno vincoli per l'ubicazione dei serbatoi d'accumulo e la maggiore velocità del fluido vettore permette un maggiore scambio termico e di conseguenza un maggiore rendimento. Tali impianti hanno dei costi maggiori rispetto a quelli a circolazione naturale soprattutto perché possono essere adatti non solo per la produzione di acqua calda sanitaria ma anche per la produzione di riscaldamento domestico. Essi possono coprire circa dal 60 all'80% del fabbisogno di acqua calda, dal 40 al 50% del riscaldamento e circa il 50 o 60% dell'energia totale e per questo motivo sono molto adatti per le utenze domestiche o per gli alberghi. Molto importante è ovviamente la loro posizione, cioè come vengono dimensionati.

Il loro funzionamento tecnologico è molto simile a quello a circolazione forzata con l'unica differenza che il serbatoio in questo caso è posto all'interno e quindi non c'è dissipazione termica e per questo motivo il calore rimane per più tempo all'interno della struttura. Quanti pannelli solari sono necessari per riscaldare l'acqua? Il numero dipende dall'esigenze dell'utenza e dal clima del luogo. Ad esempio, un pannello dalle dimensioni di un metro quadro riesce a soddisfare in media 80-130 litri di acqua calda al giorno ad una temperatura media di 40 gradi mentre il consumo medio di acqua calda di una persona è di circa 30-50 litri al giorno, pertanto un pannello di un metro basta per soddisfare di 1-2 persone. Cosa succede quando non è possibile sfruttare il sole (maltempo o notte)? In questo caso, la tecnologia si è evoluta, dato che l'acqua calda riscaldata viene mantenuta in serbatoi permolte ore. Questa è la ragione per cui negli impianti a circolazione forzata, in cui il serbatoio è posto all'interno, c'è un maggior rendimento dato che c'è una minore dissipazione termica e inoltre un pannello solare impiega circa dieci ore per riscaldare l'acqua del serbatoio permettendo di averla a disposizione quando ormai il sole non c'è più. Quanto costa sfruttare tale tecnologia e quanto è il ritorno economico? Il costo dipende dalla tecnologia utilizzata e dalla dimensione dell'impianto, tenendo conto di diversi fattori: il fabbisogno di acqua calda, la latitudine (Nord o sud Italia), la tecnologia utilizzata (a circolazione naturale o forzata con conseguente diversità di installazione del serbatoio) e la facilità di installazione (su un tetto o superficie più o meno accessibile). Considerando una media, si può dire che gli impianti a circolazione forzata costano il doppio.rispetto a quelli a circolazione naturale. Dieci anni fa, ovvero quando vennero fatte le slides, il costo di un impianto a circolazione naturale per una casa di 4 persone si aggirava dai 3000 ai 5000 euro mentre un impianto che potesse integrare anche il riscaldamento, quindi a circolazione forzata, il prezzo si aggirava dai 5000 ai 10000 euro. Inoltre, bisogna considerare che tutti gli impianti solari termici possono usufruire degli incentivi legati al risparmio energetico e all'efficienza energetica. Tali incentivi sono: - Il nuovo conto termico, il quale è stato istituito nel 2012 e attua un regime di sostegno per l'incentivazione di impianti di piccole dimensioni e per la produzione di energia termica. Tale sistema è rivolto non solo alla installazione di impianti di climatizzazione e/o produzione di acqua calda sanitaria ma anche alla sostituzione dei vecchi impianti utilizzati per la climatizzazione invernale con impianti a più alta efficienza; Inoltre,è diretto anche alla coibentazione della superficie, ovvero una tecnica per isolare due sistemi aventi differenti condizioni ambientali, in modo che i due sistemi non scambino calore o vibrazioni sonore tra di loro, e alla sostituzione di infissi. Il conto termico è diretto a pubbliche amministrazioni e a soggetti privati, quindi anche a condomini. Gli incentivi riguardanti il conto termico vengono elargiti dal GSE e sono un contributo alle spese sostenute per la realizzazione dell'intervento; Essi vengono erogati in rate annuali dalla durata variabile fra i 2 e i 5 anni in funzione degli interventi realizzati. Gli incentivi erogati come rimborso spesa sono calcolati sulla base di coefficienti di valorizzazione di energia termica prodotta secondo la seguente formula: Incentivo solare annuo è uguale al prodotto fra il coefficiente di valorizzazione stabilito dal Gse e la superficie solare lorda dell'impianto espresso in metri quadri. Più l'impianto.

è piccolo e più il coefficiente di valorizzazione aumenta e se l’impianto è collegato ad un sistema di solar cooling il coefficiente arriva circa a 255 euro per metro quadro che poi verrà calcolato per la superficie lorda.

I titoli di efficienza energetica, chiamati anche certificati bianchi, sono titoli che certificano il risparmio energetico conseguito dai vari soggetti realizzando specifici interventi e che implicano il riconoscimento di un contributo economico. Il meccanismo si fonda sull’obbligo posto in capo alle aziende distributrici di gas o energia con più di 50000 clienti finali di conseguire un obiettivo annuo prestabilito di risparmio energetico.

Detrazione fiscale del 55%, la quale consiste nella applicazione di detrazioni irpef e ires nel caso di interventi di aumento dell’efficienza energetica e riconosciuta in caso di: riduzione del fabbisogno energetico per il riscaldamento, miglioramento termico dell’involucro.

dopo aver raffreddato l'aria, viene espulso all'esterno. Questo tipo di sistema è adatto per climatizzare ambienti di grandi dimensioni come uffici, centri commerciali o industrie. - Sistemi a ciclo chiuso, che utilizzano un fluido refrigerante per raffreddare l'aria. In questo caso, i pannelli solari riscaldano il fluido refrigerante che, a sua volta, viene utilizzato per raffreddare l'aria. Questo tipo di sistema è più adatto per applicazioni residenziali o per piccoli ambienti. Entrambi i sistemi offrono numerosi vantaggi, tra cui un minor impatto ambientale rispetto ai sistemi tradizionali, un risparmio energetico e una maggiore autonomia grazie all'utilizzo dell'energia solare. In conclusione, il solar cooling è una tecnologia promettente che può contribuire alla riduzione dell'utilizzo di energia e al miglioramento dell'efficienza energetica degli edifici. Tuttavia, è ancora in fase di sviluppo e richiede ulteriori studi e investimenti per diventare una soluzione commerciale e diffusa.

Tali sistemi sono applicabili in edifici di grandi dimensioni dato che anche il costo è alto.

Sistemi a ciclo chiuso, i quali si realizzano con macchine frigorifere ad assorbimento e possono produrre acqua refrigerata alla temperatura di circa 7 gradi, partendo da acqua calda proveniente dai pannelli solari alla temperatura di 80-100 gradi. In tali sistemi, l'acqua refrigerata attraverso un sistema di tubazioni viene distribuita ai terminali di rinfrescamento dislocati nei locali da climatizzare. Il vantaggio di tali sistemi è che possono realizzare l'impianto con qualsiasi tipo di rete di distribuzione, sia ad aria che ad acqua, mentre quelli a ciclo aperto prediligono l'aria.

In Italia, il solar cooling potrebbe esprimere al meglio tutte le proprie potenzialità, grazie alle estati molto calde e un'elevata richiesta di energia per il raffrescamento. Inoltre, tale tecnologia porta benefici su due fronti:

• Dal punto di vista del sistema elettrico nazionale,

La diffusione in larga scala di tale tecnologia può contribuire ad allentare la pressione sulla rete elettrica, evitando pericolosi picchi estivi. Dal punto di vista di chi sceglie di installare tali impianti, ci sono consistenti benefici in termini di risparmio energetico ed economico senza considerare la riduzione di emissioni inquinanti. Dal punto di vista economico si applica una detrazione del 55%, ora rinnovate al 65%, per le spese sostenute per l'installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda per usi domestici o industriali e riguarda riduzioni irpef e ires per un valore massimo di 60000 euro. IL MERCATO DEL SOLARE TERMICO Il mercato del solare termico in Italia ha registrato un trend di crescita fino al 2008 diventando uno dei mercati più interessanti dell'Unione Europea, in cui il sistema maggiormente utilizzato è quello a circolazione forzata con circa il 73% del totale delle installazioni in Italia. Poi ha avuto un

Il settore delle energie rinnovabili in Italia ha subito un brusco rallentamento nel 2012, ma la contrazione sta diminuendo grazie all'introduzione degli incentivi. L'Italia si colloca al secondo posto in Europa per superficie installata, dietro alla sola Germania.