Il solare termico industriale conviene o no?

Il solare termico industriale conviene o no?

Il solare termico industriale consente di produrre in modo economico e sostenibile acqua calda sanitaria tutto l’anno, supportando il generatore di calore ed abbattendo così i consumi della tua attività

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Di solito il solare termico viene associato ai contesti residenziali. Potrà quindi apparirti strano leggere l’aggettivo industriale accanto al solare termico anche se in realtà strano non è. Il solare termico industriale è infatti adatto anche ai contesti produttivi visto che può tranquillamente essere utilizzato per abbattere i costi di produzione dell’acqua calda.

Come? Semplicemente sfruttando l’energia del sole e quindi sfruttando il suo calore gratuito e pressoché inesauribile.

Prima di proseguire oltre ci teniamo a specificare che alcune semplificazioni recenti hanno coinvolto questo tipo di impianti. In particolare, grazie al Decreto Energia di marzo 2022, l’installazione di pannelli solari termici e fotovoltaici sugli edifici o su strutture fuori terra diversi dagli edifici, rientra fra quelli di manutenzione ordinaria. Ciò significa che non sono più necessari permessi aggiuntivi.

Ma adesso è venuto il momento di approfondire in cosa consiste un impianto fotovoltaico industriale e perché è in grado di abbattere i consumi della tua attività. Perciò continua pure nella lettura se vuoi scoprire di più!

Solare termico industriale a cosa serve e come è fatto

I pannelli solari termici, chiamati anche collettori solari, sono generalmente utilizzati per la produzione di acqua calda sanitaria (ACS). Tuttavia, specie in un contesto come quello produttivo, possono anche essere utilizzati come supporto al generatore di calore (caldaia o pompa di calore) per il riscaldamento invernale. In questo modo ad esempio un solare termico per le aziende sarà in grado di abbattere i consumi dei generatori di calore dando sollievo ai bilanci dell’impresa.

In ogni caso, un pannello di un impianto solare termico industriale è costituito da questi componenti principali:

  • una piastra su cui è depositato l’assorbitore. Quest’ultimo non è altro che il materiale che assorbe l’energia termica del sole.
  • serpentine in rame. Esse scorrono sotto la piastra dell’assorbitore e fungono da scambiatore di calore tra l’assorbitore, ed il fluido termovettore che scorre al loro interno;
  • una lastra di vetro trasparente posta sopra l’assorbitore;
  • un telaio in alluminio che contiene tutti i componenti del pannello.

Come funziona?

Come abbiamo avuto modo di anticipare, il solare termico industriale trasforma l’energia solare in calore. Ma come avviene questo processo?

I raggi solari, passano attraverso il vetro arrivando direttamente all’assorbitore. L’energia contenuta in essi è in grado di far scaldare l’assorbitore il quale trasferisce il calore che ha accumulato al fluido termovettore tramite lo scambiatore. In sostanza, il fluido termovettore, un mix di acqua e antigelo, scorrendo all’interno delle serpentine, assorbe il calore dallo scambiatore e lo trasferisce a sua volta nell’acqua contenuta in un accumulo termico. A questo punto, l’acqua così riscaldata verrà immessa nel circuito di acqua calda sanitaria e/o in quello del riscaldamento.

Precisiamo che il funzionamento del solare termico che abbiamo appena descritto è quello relativo ad un impianto con pannelli solari piani. Questi sono particolarmente indicati per i tetti che hanno una buona esposizione a sud anche se sono più utilizzati per i contesti residenziali.

Per i contesti industriali è invece opportuno utilizzare i pannelli solari sottovuoto dal momento che la loro efficienza è superiore del 15/20%. Questi infatti hanno una minore dispersione termica e possono fornire ottime prestazioni anche con scarsa insolazione. Inoltre hanno maggiore flessibilità per quanto riguarda la loro installazione in quanto sono sostanzialmente formati da tubi in rame che possono essere facilmente orientati per catturare al meglio i raggi del sole.

Un impianto solare termico industriale deve però essere gestito in maniera intelligente per quanto riguarda il trasferimento del calore. Questo infatti verrà trasferito al bollitore solo quando la temperatura dei pannelli è superiore a quella di quest’ultimo. In caso contrario il bollitore si raffredderebbe. Inoltre, questa gestione intelligente deve in qualche modo comandare il generatore di calore ad integrazione dell’impianto. In questo modo, il generatore di calore di supporto, potrà intervenire qualora l’energia dei pannelli non è sufficiente a raggiungere la temperatura dell’acqua desiderata.

Progettazione di un impianto solare termico industriale: le condizioni ideali

Per una buona progettazione di un impianto solare termico industriale è fondamentale partire dalle dimensioni del bollitore collegato all’impianto. Per avere un’idea di queste dimensioni, è necessario capire quali sono i consumi di acqua calda sanitaria. Ad esempio, un abitazione di 5-8 persone ha necessità di un bollitore con una capienza che varia dai 500 agli 800 litri visto che mediamente una persona consuma tra i 60 e gli 80 litri di acqua calda al giorno. Inoltre, considerata la capienza del bollitore è necessario che i pannelli abbiano una superficie che vari dai 7,5 a 12,5 mq.

Ci sono però anche altri fattori da considerare come ad esempio la zona geografica in cui si trova l’impianto e l’esposizione a cui sono sottoposti i pannelli. La disponibilità di energia solare è infatti determinata dalla posizione geografica. La captazione della radiazione solare, ovvero la capacità di assorbire questa energia invece dipende dall’orientamento e dall’inclinazione del pannello. L’irraggiamento varia a seconda della zona passando dai 1.200 kWh/mq dell’Alto Adige ai 1.700 della Sicilia. Stesso discorso per le ore di sole disponibili che variano sensibilmente tra le due zone che abbiamo preso in esame poco fa.

L’installazione ideale di un pannello solare termico alle nostre latitudini è sul lato sud del tetto, con un angolo d’inclinazione (tra il pannello e il piano orizzontale) tra 25° e 40°. Tuttavia potrai ottenere un buon funzionamento anche con angolazioni tra i 25 e i 60° (installazioni su tetti piani).

Un dimensionamento corretto di un impianto solare termico industriale consentirà alla tua impresa di avere acqua calda per 12 mesi l’anno, inverno compreso. Ovviamente la producibilità maggiore dell’impianto è durante la stagione estiva: in questa stagione è quindi possibile rendersi indipendenti nella produzione di acqua calda grazie solamente all’energia del sole.

Vantaggi energetici ed ambientali

Un impianto solare termico industriale situato sul tetto dei capannoni della tua attività significa prima di tutto aver fatto una scelta volta al risparmio economico. A trarre i benefici maggiori di questa scelta sono senza dubbio tutte quelle imprese che utilizzano grandi quantità di acqua calda sanitaria come ad esempio hotel e centri sportivi.

Se è vero che in estate l’acqua riscaldata da un impianto solare termico può arrivare anche ad un a temperatura di 80 °C, quindi a temperature ben superiori a quelle richieste, anche in inverno l’apporto di questo impianto è rilevante. Se ad esempio l’acqua in ingresso è a 10 °, grazie al solare termico industriale può facilmente essere portate fino a 25-30 °C. In questo modo il generatore di calore complementare potrebbe aumentarla facilmente fino a 37-42°C con un minimo apporto di energia.

Il solare termico industriale inoltre è una chiara scelta in favore delle sostenibilità ambientale. Utilizzando l’energia solare per il riscaldamento dell’acqua infatti si evita l’utilizzo, per lo stesso fine dei combustibili fossili. Ed è proprio la combustione di questi materiali la principale causa dell’emissione in atmosfera dei gas serra.

Conclusioni

Alle nostre latitudini quindi, il solare termico industriale è senza dubbio la scelta più economica ed ecosostenibile da fare se abbiamo necessità di produrre grandi quantità di acqua calda. E ciò a prescindere dal fatto che essa venga utilizzata come acqua calda sanitaria o per il riscaldamento.

In particolare, il risparmio che può garantire questo sistema si aggira intorno al al 75% sull’utilizzo di gas per la produzione di acqua calda sanitaria e fino al 25% sull’utilizzo di gas per il riscaldamento.

Niente male vero?

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