Sommario 1.Tempi di riscaldamento 2.Tipologie 3.Installazione 4

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Progetto Risparmio
Enegetico
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Sommario
1.Tempi di riscaldamento
2.Tipologie
3.Installazione
4.Benefici
5.L’irraggiamento
6.L’Isolamento Termico
7.Dati
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Lo scopo principale del Pannello Solare Termico è quello di
trasformare l’energia che assorbe dal sole in energia pulita
utilizzabile per la propria casa aumentando così il risparmio
energetico e quindi economico.
Tempi di riscaldamento e quantità di pannelli necessari
Un pannello solare termico impiega circa 10 ore per riscaldare
l'acqua del serbatoio. Il periodo di tempo necessario è variabile in
base all'esposizione solare, alla stagione, alle condizioni
meteorologiche. Quando il cielo è coperto e in inverno il
rendimento dei pannelli solari cala dagli 80° ai 40°. Nelle ore
notturne è possibile utilizzare solo l'acqua riscaldata
precedentemente nelle ore del giorno. Per queste ragioni è
consigliabile abbinare il pannello solare termico a una caldaia a
gas. Il numero dei pannelli solari termici determinato dalle
esigenze dell'utenza e dal clima del luogo. Un pannello termico
2​
della dimensione di 1 m​
riesce a soddisfare in media 80-130 litri
d'acqua calda al giorno alla temperatura media di 40°. Il consumo
medio di acqua calda per persone è di circa 30-50 litri al giorno,
2​
pertanto 1 m​
di pannello dovrebbe soddisfare le esigenze d'acqua
calda di 1-2 persone.
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Si può suddividere in alcune tipologie costruttive:
● Pannello solare termico piano;
● Non vetrati o scoperti;
● Vetrati;
● Non selettivi;
● Selettivi;
● Ad aria;
● Pannelli solare termico sottovuoto;
● Pannelli solare termico con serbatoio integrato;
● Pannelli solare termico a concentrazione.
I Pannelli solari termici piani non vetrati o scoperti
Hanno il vantaggio di essere poco costosi e di avere un ottimo
rendimento in condizioni ottimali di irraggiamento quando la
temperatura esterna è alta. A causa della mancanza
dell'isolamento il loro rendimento diminuisce rapidamente
all'allontanarsi dalle condizioni ottimali. Il limite di questi pannelli
è che funzionano con una temperatura ambiente di almeno 20 °C
(al di sotto il bilancio tra energia accumulata ed energia dispersa è
sfavorevole), e la temperatura massima dell’acqua non supera i 45
°C. Sono adatti perciò al solo uso stagionale ed esclusivamente
per la produzione di acqua calda sanitaria, sono spesso impiegati
nel riscaldamento delle piscine.
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I pannelli solari termici vetrati selettivi
Consistono in un particolare trattamento dell'assorbitore che lo
rende più ricettivo al calore, per questo sono più efficienti nei
periodi meno favorevoli.
I pannelli solari termici vetrati non selettivi​
Hanno semplicemente l'assorbitore colorato di nero in modo da
attirare maggiormente la radiazione solare.
I​
pannelli solari termici piani ad aria​
Fanno circolare al loro interno aria anziché acqua. L’aria viene
fatta circolare tra vetro e assorbitore o, in alcuni casi, in una
intercapedine ricavata tra l’assorbitore ed il fondo di poliuretano
isolante. Questi ultimi sono studiati in modo tale che l'aria
permanga più tempo possibile nel pannello solare poiché scambia
più difficilmente il calore rispetto all'acqua.
I pannelli solari termici sottovuoto​
Sono in grado di garantire un maggiore apporto energetico anche
in condizioni di basso irraggiamento o basse temperature esterne.
I pannelli solari termici piani vetrati ad acqua​
:
Hanno una struttura attorno all'assorbitore che ne limita le
dispersioni sia per convezione con l'aria che
per irraggiamento dato che il vetro che ricopre la parte superiore
dell'assorbitore è progettato per questa funzione. Hanno un
rendimento leggermente inferiore ai non vetrati in condizioni
ottimali ma in condizioni meno favorevoli hanno un rendimento
decisamente più alto arrivando a produrre acqua calda per uso
sanitario circa da marzo a ottobre.
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Installazione Pannelli Solari
Un elemento importante affinchè il nostro impianto renda al
massimo è il sole. Dobbiamo scegliere la potenza dell'impianto
fotovoltaico da installare, per fare ciò possiamo basarci sul
nostro consumo medio di energia durante l'anno.
Devono essere inclinati di circa 30 gradi ed orientati verso sud.
Cominciamo a montarli sul tetto utilizzando i suoi supporti, dopo di
che fissiamoli con dei tasselli. Adesso dobbiamo collegare un cavo
elettrico che va dai pannelli al punto dove abbiamo deciso di
mettere il regolatore di corrente e le batterie per l'accumulo di
energia. Ora dobbiamo installare necessariamente in casa un
inverter e a sua volta collegarlo alle batterie.
Finito di montare i pannelli solari dobbiamo rivolgerci al nostro
gestore di energia elettrica che dovrà installare un secondo
contatore. Avremo così due contatori:
● Uno che misura i nostri consumi
● Il secondo misura la quantità di energia prodotta
dall'impianto che abbiamo installato.
Occorre molta attenzione in quanto bisogna salire sul tetto, poi
serve anche un po’ di dimestichezza con gli impianti elettrici.
Infatti, per chi non ha mai avuto a che fare con degli impianti
elettrici risulterà molto difficile montarsi un impianto fotovoltaico
da soli.
L’installazione dei pannelli solari può costare dai 4.000 ai 5.000 €
circa, a seconda del modello di famiglia che può variare dalle 3-4
2​
persona alle 5-6 ed anche ai m​
della struttura a cui varierà
l’installazione dei 2 pannelli o 3 pannelli solari.
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Installazione di pannelli solari nelle scuole
I Pannelli solari termici sono molto convenienti per la scuola se c'è
un impianto sportivo, poiché se la scuola rimane chiusa nei mesi
estivi, quando i pannelli solari danno la maggior resa, l’utilizzo dei
pannelli solari termici non è conveniente.
Se invece il plesso scolastico comprende al suo interno palestre o
altri impianti sportivi che utilizzano elevate quantità di acqua calda
sanitaria, l'utilità di installare i pannelli solari va valutata in
maniera approfondita, poiché il consumo di energia elettrica non
deve necessariamente coincidere con la produzione. Anche
l'elettricità prodotta durante la stagione estiva può essere
immessa nella rete e rendere conveniente l'investimento.
Installando dei pannelli solari termici nella scuola si può
raggiungere una percentuale di risparmio fino al 30-32%
La nostra scuola spende mensilmente fino € 16.768 per il
riscaldamento. In un periodo di tempo che va dal 15
ottobre al 15 Aprile arriva a spendere circa € 100.613.
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Benefici:
L'utilizzo dei pannelli solari per il riscaldamento dell'acqua,
andando a sostituire una caldaia o uno scaldabagno elettrico ha
come diretta conseguenza il risparmio di idrocarburi e di energia
elettrica. Inoltre:
●
●
●
Mancata emissione di CO2;
Produzione di calore da fonte rinnovabile eco-compatibile (il
sole);
Minore necessità di infrastrutture per il trasporto dell'energia
da grandi distanze;
●
Indipendenza energetica;
●
Mancata emissione di ossidi di zolfo, di azoto, e di pm10;
●
Indirettamente la diminuzione dei disastri ambientali;
●
Mancata immissione nell'ambiente di calore;
●
Tecnologia accessibile (la forma più semplice consiste in un
tubo metallico colorato di nero);
●
Bassi oneri di realizzazione e smaltimento;
●
Alto rendimento termico
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Irraggiamento solare
I collettori termici possono essere a circolazione naturale o
a circolazione forzata; i primi utilizzano del liquido contenuto nei
pannelli per consentirne la circolazione all'interno del sistema
pannello di calore. In questo caso il serbatoio di accumulo che
contiene lo scambiatore di calore deve trovarsi più in alto del
pannello. I sistemi a circolazione forzata utilizzano una pompa che
fa circolare il fluido all'interno di scambiatore e pannello quando la
temperatura del fluido all'interno del pannello è più alta di quella
all'interno del serbatoio di accumulo, che, in questo caso, si trova
più in basso dei pannelli. Sistemi di questo tipo sono più complessi
dal punto di vista dei controlli e delle apparecchiature impiegate,
ma consentono di posizionare il serbatoio di accumulo, anche di
grandi dimensioni, dove si vuole, ad esempio a terra e non sul
tetto dove problemi di peso ne renderebbero difficile la
collocazione.
Isolamento Termico
L'isolamento termico in edilizia si usa al fine di contenere il calore
all'interno degli edifici. È chiamata casa energetica un'unità
abitativa ad elevato grado di isolamento termico. Isolare
termicamente, porta ad un elevato risparmio energetico, e quindi
anche un risparmio economico, sia per il riscaldamento invernale
che per il raffrescamento estivo. L'isolante termico può essere
posto esternamente a un edificio, in cavità presenti nel muro
perimetrale, oppure internamente all'edificio (ad es. tramite
l'utilizzo di contro pareti in cartongesso o di controsoffittature).
L'isolamento esterno consente all'edificio di mantenere più a lungo
la propria temperatura, mentre quello interno dà una risposta
molto più rapida all'accensione di un impianto di climatizzazione,
ed è quindi ideale per le seconde case o per le abitazioni che sono
occupate solo per una mezza giornata.
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DATI SULLA RADIAZIONE SOLARE NELLA PROVINCIA DI
NOVARA:
Radiazione solare annua (kWh/m2)
Minima
Media
Massima
Orizzontale
1231
1276
1292
Verticale
980
1032
1052
Ottimale
1428
1491
1510
Produzione annua per kilowatt picco (kWh/1kWp)
Minima
Media
Massima
Orizzontale
910
952
966
Verticale
729
778
796
Ottimale
1052
1109
1128
Angolo di inclinazione ottimale
per i moduli fotovoltaici (in gradi)
Minimo
Medio
Massimo
Angolo
35
37
37