L’ubicazione di un impianto solare termico deve soddisfare determinati criteri per garantire un funzionamento economico dell’impianto stesso. Questo vale sia per l’area su cui è installato l’impianto che per le condizioni ambientali. Dopo tutto, gli alberi alti nelle immediate vicinanze possono essere un motivo per escludere l’utilizzo efficiente dell’energia solare termica tanto quanto un locale caldaia troppo piccolo.
L’ubicazione di un impianto solare termico deve soddisfare determinati criteri ( Otmar Smit / Adobe Stock )
- Energia solare termica — efficienza in ogni luogo
- I rendimenti solari dipendono dalla radiazione solare
- Criteri di localizzazione per l’energia solare termica
- Criteri importanti per il solare termico: Orientamento e inclinazione del tetto
- Tenere sempre conto dei requisiti strutturali
- Consigli di lettura sul tema dell’energia solare termica
Contenuto
- Energia solare termica — efficienza in ogni luogo
- I rendimenti solari dipendono dalla radiazione solare
- Criteri di localizzazione per l’energia solare termica
- Criteri importanti per il solare termico: Orientamento e inclinazione del tetto
- Tenere sempre conto dei requisiti strutturali
- Consigli di lettura sul tema dell’energia solare termica
Energia solare termica — efficienza in ogni luogo
I dati di mercato del 2015 indicano 2,15 milioni di impianti solari termici installati a livello nazionale con una superficie di collettori pari a 19,2 milioni di metri quadrati. Ciò si traduce in una produzione di calore di 7.500 gigawattora, l’equivalente di 7,5 miliardi di chilowattora. Un’enorme quantità di energia che le famiglie tedesche generano dall’energia solare. Si tratta di risultati convincenti, anche se il sole è una variabile che non può essere stimata in modo affidabile per il calcolo esatto della produzione di calore solare. Ciononostante, l’energia solare termica dà un contributo importante all’utilizzo delle energie rinnovabili. I continui progressi nello sviluppo tecnologico di collettori solari altamente efficienti promuovono l’efficienza della produzione di acqua calda solare e del supporto al riscaldamento solare.
I rendimenti solari dipendono dalla radiazione solare
Sebbene la radiazione solare vari continuamente durante l’anno, in Germania è sufficiente per far funzionare un impianto solare termico in modo efficiente. Nelle giornate di sole, che sono numerose in tutta la Germania, un impianto solare termico produce una notevole quantità di calore per metro quadrato di superficie del collettore in qualsiasi periodo dell’anno.
- 7-8 kilowattora nei mesi estivi
- 5 kilowattora in primavera e in autunno
- 3 kilowattora nei mesi invernali
A condizione che l’impianto solare termico sia correttamente allineato e che non vi siano fattori di disturbo nelle immediate vicinanze, le somme annuali di radiazione globale utilizzabile per metro quadrato di superficie del collettore sono comprese tra 900 kilowattora nel nord e fino a 1.200 kilowattora nel sud della Germania.
Criteri di localizzazione per l’energia solare termica
La dimensione dell’impianto solare termico viene calcolata in base alle dimensioni dell’abitazione e al fabbisogno di acqua calda. Se l’impianto solare termico supporta anche il sistema di riscaldamento, si conoscono anche i dati necessari per questo. Il passo successivo consiste nel determinare l’ubicazione esatta, poiché i collettori richiedono un tetto contiguo o un’area aperta che non sia influenzata da fattori di disturbo.
Tutti gli edifici e le parti di edifici che causano un’ombreggiatura parziale o completa della superficie del collettore durante le varie posizioni del sole sono considerati fattori di disturbo. Nella maggior parte dei casi, l’abbattimento degli alberi interferenti è associato a uno sforzo minimo e può essere realizzato. D’altra parte, è impossibile rimuovere un camino sul tetto o un edificio alto nelle immediate vicinanze. Se questi oggetti proiettano le loro ombre sulla superficie del collettore a mezzogiorno, ad esempio, la redditività dell’impianto si riduce notevolmente.
Suggerimento: prima di progettare un impianto solare termico nei dettagli, verificare che la superficie del tetto non sia ostruita dalla luce solare.
Criteri importanti per il solare termico: Orientamento e inclinazione del tetto
I criteri più importanti sono l’orientamento del tetto e la sua inclinazione. Poiché l’inseguimento elettrico è raramente installato negli impianti solari termici, è stato calcolato un angolo di inclinazione ottimale per l’area del collettore installato. Questo è compreso tra 30 e 50 gradi per il riscaldamento dell’acqua. Se un sistema solare termico è progettato per la combinazione di riscaldamento dell’acqua calda sanitaria e riscaldamento centrale, l’angolo di inclinazione dei collettori è compreso tra 45 e 70 gradi.
I tipi di tetto più comuni sono i tetti inclinati, che hanno i seguenti angoli di inclinazione a seconda del loro design:
- Tetto piano — meno di 30
- Tetto angolare o nuovo tedesco — 45°
- Tetto francese antico o antico francone — 60
- Tetto tedesco antico o gotico 62°
Questi angoli rappresentano una componente matematica dell’inclinazione ottimale del collettore.
Un altro criterio è l’orientamento a sud della superficie del tetto. Per far funzionare un impianto solare termico in modo economico, la deviazione verso ovest o verso est dovrebbe essere al massimo del 30%. La perdita di rendimento risultante, pari al 5%, può essere compensata molto bene con una superficie di collettori leggermente più grande. Deviazioni maggiori possono rendere il sistema solare termico antieconomico o comportare un periodo di ammortamento molto lungo per i costi del solare termico.
Tenere sempre conto dei requisiti strutturali
Oltre alle condizioni del sito, l’idoneità dell’edificio gioca un ruolo importante. Ciò include, ad esempio, un sufficiente isolamento termico dell’edificio, nonché la capacità di carico del tetto e la superficie del tetto autosufficiente disponibile per i collettori. Senza dimenticare lo spazio disponibile nel locale caldaia per installare il bollitore tampone.
La capacità di carico del tetto è il fattore più importante quando si installa un impianto solare termico. Poiché i carichi di neve e vento variano notevolmente in Germania, la norma DIN 1055 specifica cinque diverse zone di carico di neve e quattro zone di vento. Quale sia quella utilizzata varia da regione a regione. Entrambi i valori sono carichi superficiali che agiscono verticalmente o parallelamente al tetto. I sistemi solari termici agiscono in entrambe le direzioni. Pertanto, i carichi verticali e paralleli del tetto devono essere presi in considerazione quando si pianifica l’installazione.
Anche se di solito esiste una certa riserva di carico sul tetto, è opportuno ricalcolare i valori includendo l’impianto solare termico. In questo modo si evitano danni al tetto e all’impianto, soprattutto in caso di temporali.
Consigli di lettura sul tema dell’energia solare termica
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