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SOLARE TERMICO, L’EVOLUZIONE CONTINUA

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Il panorama italiano
In Europa

Collettori solari per abitazioni

Il futuro del solar cooling

Mercato: alcuni esempi italiani

Una casa tutta rinnovabile


Il panorama italiano
Negli anni settanta l’Italia era all’avanguardia nello studio e nella realizzazione di tecnologie solari, sia termiche che fotovoltaiche; ora però ci troviamo ad essere fanalino di coda europeo e molto del know-how maturato in quegli anni è andato perso. Se andiamo ad analizzare le cause, ci imbattiamo nel basso costo dei prodotti petroliferi, che non ha consentito un forte sviluppo del settore, e nella mancanza di preparazione tecnica da parte degli addetti ai lavori, che ha dato un’immagine distorta del solare termico. Anche la politica ha fatto la sua parte, dribblando gli incentivi per l’energia da fonti rinnovabili che avrebbero dato propulsione a questo mercato in fase di sviluppo. Ultima causa, una mancanza di sensibilità verso l’ambiente da parte degli italiani. Abbiamo consentito così a nazioni più lungimiranti di proseguire sullo studio di nuove tecnologie e di ampliare la loro esperienza nel campo applicativo. Questo ci ha portati ad un’arrettratezza industriale del settore che ci obbliga ora all’importazione di prodotti e tecnologie per l’energia solare.  La scarsa attenzione verso l’utilizzo delle energie rinnovabili ha portato l’Italia a perseguire strade diverse da quelle del sole, come l’atomo, il carbone,il gas, il petrolio. Ad esempio, con la triste vicenda della centrale atomica di Chernobyl e la decisione post-referendum sulla chiusura delle centrali nucleari, gli italiani avevano deciso di chiudere con l’atomo. Ma a distanza di tanti anni non siamo riusciti a trovare un sito permanente per le scorie radioattive, che attualmente rimangono stoccate all’interno delle centrali in disuso. Parte delle scorie, inoltre, sono state inviate in Francia per un processo costosissimo di vetrificazione e ci verranno restituite tra tredici anni, auspicando che nel frattempo qualche governo si assuma la responsabilità di risolvere definitivamente il problema. Nonostante ciò, importiamo la maggior parte dell’energia elettrica dalla Francia, energia che di fatto viene prodotta proprio da centrali nucleari.
In questi anni, in Italia, non è mai stata stilata una seria politica energetica che potesse portare a una diversificazione delle fonti energetiche, tra cui le rinnovabili. Pertanto il Bel Paese si è ormai vincolato ad un uso eccessivo di prodotti quali carbone, petrolio e gas naturale: un legame pericoloso che strozza la nostra economia per il forte incremento dei prezzi energetici. Attualmente l’Italia vanta il triste primato di importazione dell’86 per cento di prodotti energetici, destinati a far funzionare industrie, autotrazione, agricoltura e per gli usi civili. Solo il 14 per cento dell’energia italiana proviene da energie rinnovabili quale l’idroelettrico, l’eolico e la geotermia. Fotovoltaico e solare termico nel nostro paese fino a poco tempo hanno rappresentato un settore di nicchia.

In Europa
In un’analisi settoriale delle altre nazioni – sia a nord che a sud d’Europa – appare chiaro come Cipro, Grecia e Israele, oltre ad avere una massiccia installazione di impianti solari, hanno investito in un’industria più di quantità che di qualità, con prezzi moderati e prodotti adatti al mercato locale. Oltralpe il panorama è diverso: il forte sviluppo del comparto solare nel nord Europea ha visto leder incontrastata la Germania sia per installazione che per produzione. Nel 2007, ad esempio, erano 250mila gli addetti ai lavori nel settore delle energie rinnovabili, superando a livello numerico la forza lavoro della rinomata industria automobilistica tedesca; mentre il fatturato dell’industria verde incassava ben 24,6 miliardi di euro. La Germania, cioè, ha investito in questi anni in studio, sviluppo e produzione di tecnologie solari, con industrie che sono ora all’avanguardia in Europa sia nel campo del solare termico che fotovoltaico. Anche grazie a questo, sta arrivando ora dal mercato tedesco l’innovativo sistema del pannello fotovoltaico ibrido. Questo pannello è in grado di produrre sia energia elettrica che termica: tramite il raffreddamento della lastra di silicio, si possono ottenere rendimenti superiori con una maggiore produzione di energia elettrica. Nella parte sottostante è posizionato un assorbitore di energia termica per abbassare la temperatura della lastra, che può arrivare anche a 70 gradi nel periodo estivo. Questo sistema consente così di produrre acqua calda sanitaria e un maggiore quantitativo di energia elettrica. La produzione eolica è invece dominio danese: il numero di impiegati nell’indotto è così alto da farne la prima industria nazionale nel settore. Questo dimostra come l’energia verde possa essere una forza motrice per mercati di larga scala, dando lavoro a migliaia di addetti, con la possibilità di divenire l’economia trainante di una nazione. 

Collettori solari per abitazioni
Pensare all’installazione di un impianto solare termico nella propria abitazione è un passo importante sia per le modifiche tecniche all’impianto esistente sia per la spesa necessaria. Le tipologie di collettori solari attualmente nel mercato sono due: il piano e il sottovuoto. Il collettore piano è una tecnologia matura e ben sperimentata nel tempo. I primi collettori piani usciti sul mercato agli inizi degli anni settanta, infatti, sono ancora funzionanti; eccezione fatta per quelli gestiti con acqua anziché antigelo, poiché durante il periodo invernale il gelo causava seri danni all’impianto. Ora si sono fatti notevoli passi avanti: l’intelaiatura è in alluminio o acciaio, il vetro è antiriflesso, la superficie captante e l’isolamento sono migliorati. Oggi il solare piano può garantire un’auto-produzione di acqua sanitaria pari al 50-60 per cento e un’integrazione sul riscaldamento pari al 10-20 per cento annui. Il mercato propone innumerevoli modelli e marche con vari rendimenti termici, cosa da non sottovalutare in caso di integrazione al riscaldamento che va fatta in presenza di impianti radianti a bassa temperatura che possono essere a pavimento, a parete o a soffitto. Gli impianti per la produzione di acqua calda sanitaria possono essere a circolazione naturale, con la presenza di un serbatoio sul tetto nella parte alta del collettore dove viene scambiato in modo continuo il glicole propilenico senza necessità di pompe di circolazione. Gli impianti di questo tipo sono spesso corredati di centralina e resistenza elettrica per una completa autonomia. Si tratta di modelli che hanno un mercato maggiore nel sud Italia, dove gli inverni sono meno rigidi e le caldaie meno utilizzate. Il sistema a circolazione forzata, invece, ha costi maggiori perché tecnologicamente più complesso. Oltre ai collettori necessita infatti di un gruppo pompa, per la circolazione del glicole, di una centralina che gestisce tutto l’impianto e naturalmente di un serbatoio di stoccaggio dell’acqua calda sanitaria dotato di due serpentine, una per lo scambio del glicole dei collettori solari ed una per lo scambio della caldaia per l’integrazione invernale. Esistono serbatoi di varie dimensioni, a seconda delle necessità del nucleo familiare e ai consumi medi d’acqua. Il reale dimensionamento dell’impianto deve dunque essere effettuato da un tecnico in grado di calcolare esattamente i consumi. L’integrazione al riscaldamento viene effettuata ampliando la superficie captante e installando un bollitore predisposto al riscaldamento. Altra tipologia di collettore solare presente sul mercato è il collettore sottovuoto, la cui caratteristica principale è l’utilizzo di tubi al posto delle lastre di vetro. La differenza si calcola sul rendimento: grazie al vuoto creato all’interno del tubo, questa tecnologia garantisce un isolamento molto efficace soprattutto nel periodo invernale, quando le temperature mettono in crisi i rendimenti del pannello piano. La superficie captante, inoltre, è minore rispetto ai tradizionali pannelli. Con il collettore sottovuoto, cioè, si può ottenere una produzione sull’acqua sanitaria pari al 70-80 per cento e un’integrazione sul riscaldamento pari al 30-40 per cento. Questa tecnologia è consigliata per un’integrazione al riscaldamento dell’abitazione oppure alla piscina.
Il futuro del solar cooling
Dall’integrazione del riscaldamento alla produzione di acqua calda sanitaria, fino al collegamento di lavastoviglie e lavatrice con acqua calda dal sole, le opportunità offerte dal solare termico sono di varia natura. Una novità di tutto riguardo, a questo proposito, è la tecnologia del “solar cooling”: nel prossimo futuro si avrà cioè la possibilità di fare raffrescamento estivo grazie all’abbondante produzione di acqua calda dovuta al forte irraggiamento solare. Con un semplice impianto solare riusciremo dunque a garantire la quasi totalità delle necessità energetiche dell’abitazione. E a chi volesse rendersi completamente autonomi basterà installare un impianto fotovoltaico per far funzionare una pompa di calore aria-acqua di nuova generazione, che va a integrare sul bollitore solare la mancanza di energia termica nei periodi più critici. Questo sistema completo e autosostenibile potrebbe aprire nuovi scenari nel modo di costruire le case, con mutamenti radicali anche nel concetto stesso di abitare. Ce lo insegna il cambiamento in atto nella provincia di Bolzano dove, con la certificazione CasaClima, le abitazioni sono costruite secondo i più severi parametri di risparmio energetico creando così un mercato virtuoso e un nuovo modo di costruire che sta facendo scuola a tutta Europa.


Mercato: alcuni esempi italiani
I produttori italiani di collettori sono per lo più piccoli artigiani, mentre si possono contare su una mano le aziende di un certo rilievo. Al sud troviamo l’azienda leccese Costruzioni Solari, produttrice di collettori solari piani, il cui team di ingegneri è impegnato in uno studio sui paraboloidi a concentrazione. La ricerca attualmente in atto ha lo scopo di realizzare dei collettori solari parabolici capaci di produrre energia ad elevate temperature adatte ad un utilizzo di tipo industriale, come ad esempio le centrali elettrosolari, i gruppi frigoriferi ad assorbimento, l’industria alimentare che utilizza vapore, insomma tutte quelle realtà che necessitano di una grande quantità di energia. Molto più a nord, la Kloben di Bovolone, in provincia di Verona, nell’arco di quindici anni – da azienda produttrice di impianti a pavimento – ha saputo spaziare nella ricerca scientifica e abbinare così un innovativo sistema solare sottovuoto, che supera i limiti di quelli tradizionali. Le caratteristiche del sistema ben si adattano all’integrazione degli impianti di riscaldamento, anche in grandi superfici. La Kloben essendo in forte espansione ha recentemente cambiato sede ampliando la sua struttura ed ha aperto uno stabilimento di produzione a Ogliastro Cilento. La Kloben si presenta nel panorama italiano come unico produttore di collettori sottovuoto e fra i pochi a livello europeo. Altro costruttore italiano è la Super-Solar di Pordenone che sviluppa un sistema a circolazione naturale con collettori piani e la presenza del bollitore sul tetto. Il collettore è molto semplice da installare per la mancanza di pompe di circolazione e del relativo impianto elettrico, altrimenti necessario. Il prodotto ha avuto un grosso successo nel passato, quando il problema estetico era un pò sottovalutato. Nuovi produttori sono poi entrati da poco nel mercato italiano. È il caso di Riello, costruttori di caldaie, o il gruppo Merloni, che con il suo nuovo stabilimento completamente automatizzato è in grado di produrre grandi quantità di pannelli piani al giorno. Si tratta di aziende che, provenienti da settori contigui, hanno scelto di allargare la propria gamma con prodotti complementari quali possono essere, appunti gli impianti per il solare termico. È il caso anche della vicentina Nordica, leader nelle stufe a biomasse, che con la produzione di pannelli piani, ha ampliato il suo comparto al solare, al fine di venire incontro alle necessità e alle richieste della propria clientela. Ora il mercato italiano del solare termico sembra uscito dal lungo sonno che lo ha contraddistinto, ed è pronto a competere sul mercato internazionale. Italia, Spagna e Francia sono i Paesi in cui nei prossimi anni si prevede un maggior impulso del settore. Basti pensare che nel nostro Paese solo nel 2006 si è registrato un mercato di 130 Megawatt pari a 186.000 metri quadri di superficie installata, mentre il fatturato ha raggiunto i 78 milioni di euro, con 1900 posti di lavoro nella filiera. Se il 2006 ha portato ad un incremento del 57 per cento, il 2007 si è chiuso con un fatturato di 119 milioni di euro con 2900 posti di lavoro. A questo è seguito un 2008 che ha visto oltre 400 mila metri quadri di impianti installati, pari a 280 Megawatt di potenza: un giro d’affari da 400 milioni di euro e circa diecimila posti di lavoro (Dati Assolterm).
Il 2007 ha portato con sé l’opportunità offerta dalla nota detrazione fiscale del 55 per cento, ma solamente verso fine anno sono stati definiti tutti gli aspetti e i passaggi burocratici previsti dalla normativa. Le difficoltà di interpretazione della legge non hanno aiutato lo sviluppo del settore. Per avere diritto alla detrazione, ad esempio, il lavoro di installazione dell’impianto deve essere pagato tramite bonifico bancario con riferimento alla relativa fattura. Segue poi un sopraluogo da parte di un tecnico abilitato che preparerà la pratica da inviare all’ENEA in via telematica. Novità del 2008 è stato il fatto che la detrazione va spalmata da un minimo di tre a un massimo di dieci anni (la valutazione va effettuata in occasione della dichiarazione dei redditi). Per ottenere la detrazione relativa alle spese sostenute, in ogni caso, l’istanza dev’essere presentata all’Agenzia delle Entrate «a decorrere dal 1 giugno e fino al 31 dicembre di ciascun anno», cioè dal 1 giugno al 31 dicembre 2009, per le spese di intervento sostenute nel 2009 e dal 1 giugno al 31 dicembre 2010, per le spese sostenute nel 2010. Una nota positiva va segnalata invece dalla semplificazione della pratica DIA (Dichiarazione di Inizio Attività), da presentare presso i comuni: ora infatti è sufficiente presentare una dichiarazione scritta nella quale si comunica che verrà fatto un intervento di manutenzione ordinaria, ossia l’installazione di pannelli solari termici o fotovoltaici, il tutto da presentare all’ufficio protocollo. La normativa come si vede gioca un ruolo importante nella vicenda, e finalmente anche l’Italia si è messa in linea con le richieste di semplificazione della Comunità Europea. Un notevole passo avanti si avrebbe ora con la riduzione dell’IVA al 4 per cento e con altri snellimenti di tipo burocratico e amministrativo.

Un esempio di casa rinnovabile
Nel vicentino, alcuni anni fa, il proprietario di un’abitazione decise di trasformare la sua casa con i più innovativi sistemi ad energia rinnovabile, eliminando così i tradizionali sistemi di riscaldamento. Dopo un anno di intensi lavori, l’11 settembre 2002 il proprietario rendeva la sua casa completamente indipendente da fonti energetiche non rinnovabili. Un risultato raggiunto grazie alla costruzione di una stube tirolese, che riscalda tutto l’ambiente per irraggiamento con un esiguo consumo di legna, e all’installazione di una pompa di calore nel piano superiore, che integra la zona bagno e, tramite una canalizzazione, dà supporto per riscaldamento e raffrescamento. L’acqua sanitaria è prodotta da un collettore solare sottovuoto posto sul tetto e tramite circolazione forzata il glicole viene trasferito e scambiato all’interno del bollitore solare. Non essendoci un generatore di calore termico ad integrare la mancanza di energia nel periodo invernale, il bollitore solare è supportato da una pompa di calore collocata nella parte alta, che interviene automaticamente assorbendo il calore della stanza e trasformandolo in energia che verrà scambiata nell’acqua. Viene così restituita aria fresca deumidificata all’ambiente. Il costo al consumo di questa pompa di calore aria-acqua è tre volte inferiore al riscaldamento con resistenza elettrica. Un occhio di riguardo anche per gli elettrodomestici: la lavatrice, ad esempio, è stata collegata all’acqua calda dell’impianto dell’abitazione, per aumentare ancora il risparmio energetico. L’energia elettrica è prodotta da un impianto fotovoltaico della potenza di 1.860 Watt con un contratto di scambio sul posto. L’energia prodotta è sufficiente e risponde a tutte le necessità dell’abitazione, che si aggirano attorno ai 1.100 kiloWatt annui. Per abbattere ulteriormente i consumi sono state installate solamente lampade a basso consumo e a led. L’abitazione è stata in parte isolata con un cappotto in sughero e fibra di legno per il contenimento delle dispersioni termiche. Il risultato è stato un’abitazione sostenibile, sia sotto il profilo ambientale che quello economico. Un esempio interessante per quanti scelgano di fare della propria casa il primo luogo  di rispetto dell’ambiente e del risparmio energetico.

Autore
Roberto Gasparin è tecnico nel settore del solare termico

GLICOLE PROPILENICO

Solvente atossico derivato dalla raffinazione del petrolio. Per le sue particolari caratteristiche chimiche svolge un’importante azione anti-gelo: in soluzione con acqua, il punto di congelamento può arrivare a -40 °C
Principali utilizzi: Il glicole propilenico viene usato come liquido antigelo per raffreddamento in celle frigorifere, impianti con pannelli solari termici, celle fotovoltaiche, caldaie, impianti di raffreddamento di alimenti.

Sinonimi: antigelo, glicol propilenico, propilen glicole, antifreeze, MPG, anticongelanteSi autorizza la riproduzione a fini non commerciali, con citazione obbligatoria della fonte e inserimento link a www.energheiamagazine.eu.

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