Vengono considerate energie rinnovabili quelle generate da fonti che si rigenerano o non si esauriscono, o comunque non riducono le risorse naturali.

Fonti di energia rinnovabile sono il sole, il vento, i corsi fluviali, il mare ed il calore della terra.

Altra energia eco-sostenibile è quella derivante da risorse naturali come dalla combustione di cippato, da vegetazione boschiva a rapida ricrescita.

Le fonti non rinnovabili sono quelle costituite da risorse non inesauribili e quindi limitate nel tempo, quali le fossili come il petrolio, il carbone o il gas naturale, o quelle nucleari.

La combustione delle risorse fossili (idrocarburi) produce anidride carbonica, causa di inquinamento ambientale e riscaldamento atmosferico.

La fusione nucleare, pur essendo un procedimento pulito nella fase di fissione dell’uranio, produce scorie per lungo tempo radioattive, i cui elevati costi di smaltimento e stoccaggio rendono problematico questo sistema.

LE ENERGIE RINNOVABILI sono quelle geotermica, idroelettrica, marina (dalle correnti, osmotica, dalle maree, dal moto ondoso, dalla talassotermica), solare (termica, termodinamica, fotovoltaica), eolica, da biomasse (biocarburanti, gassificazione, olii vegetali), dalla termovalorizzazione (incenerimento dei rifiuti combustibili o dissociazione molecolare – ma la sola parte organica è quella realmente rinnovabile).

pale eoliche

Le centrali geotermiche funzionano ininterrottamente, ma sono disponibili soltanto in alcune aree limitate (Stati Uniti, Centro America, Indonesia, Filippine e Italia per valori inferiori), ma la produttività dei pozzi diminuisce nel tempo.

Le centrali idroelettriche, le più antiche fonti di energia rinnovabile, sono apprezzate in quanto pulite, con poche emissioni di CO2, ma implicano la costituzione di ampi invasi necessari alla raccolta di acqua, con conseguenti modifiche dell’habitat.

Il sistema eolico, con pale di grandi dimensioni installate sulle alture per intercettare i venti, ha un impatto ambientale molto importante e costituisce una minaccia per gli stormi di volatili. Oltretutto, nonostante le turbine abbiano attualmente un costo contenuto e un buon coefficiente di rendimento, le correnti d’aria non garantiscono continuità.

Scozia e Spagna hanno pronti grandiosi progetti per lo sfruttamento del moto ondoso.

Gli altri sistemi di produzione di energia non sono ancora completamente funzionali o hanno costi ancora troppo elevati per essere commercialmente interessanti.

Il futuro prevede nuove tecnologie bioenergetiche (come le bioraffinerie per ottenere etanolo dalla cellulosa, che si può ricavare da fibre di piante non commestibili o da residui delle coltivazioni).

Attualmente sono i sistemi solari a risultare sempre più strategici: i cristalli di silicio presenti in natura sono praticamente infiniti (la silice è il secondo minerale più diffuso sulla Terra) e la fonte di energia solare è praticamente continua e certa.

LA TECNOLOGIA SOLARE

COME SI CREA L’ENERGIA FOTOVOLTAICA

pannelli solari

In natura sono presenti materiali isolanti, semi-conduttori e conduttori, a seconda della sensibilità ai fenomeni di natura elettrica.

In particolare il silicio, tra i semi-conduttori, è quello, come detto, più noto per la sua diffusione e per il suo utilizzo in elettronica.

Per poter migliorare il suo comportamento elettrico, il silicio viene arricchito di elettroni con un procedimento detto “drogaggio”: il lingotto ottenuto da fusione e reso praticamente puro, viene affettato in sottilissime fette dette wafer, solitamente costituite da silicio monocristallino o policristallino (quest’ultimo si ottiene mediante la fusione e successiva ricristallizzazione del silicio di scarto dell’industria elettronica).

Queste fette, opportunamente dimensionate, costituiscono le celle che hanno il compito di captare i fotoni emessi dal sole con la massima efficienza: i fotoni colpiscono le celle attivando gli elettroni che migrano attraverso i contatti metallici creando corrente elettrica.

Le celle sono collegate in serie e sigillate con fogli di acetato di vinile (EVA), lo strato superiore viene protetto da una lastra di vetro temperato mentre quello inferiore ha una lastra di supporto, normalmente in tedlar. Il tutto viene racchiuso da una cornice di alluminio, costituendo così il pannello o modulo.

I moduli vengono collegati in serie o parallelo. Per produrre 1 kW sono normalmente necessari 7 mq.

Il silicio monocristallino ha un rendimento medio del 17% (rispetto al 100 di energia solare) quello policristallino ha un rendimento massimo del 14%, mentre l’amorfo o CIS rende al massimo il 10%. Tali rendimenti diminuiscono costantemente nel tempo, normalmente dello 0,8% all’anno.

Il silicio amorfo è il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello a minor rendimento e con il maggior degrado nel tempo. Però ha maggiore sensibilità all’albedo (luminosità ambientale). Di solito si presenta con pannelli vetrati molto sottili in cornice di alluminio.

Sono attualmente in produzione anche pannelli ibridi a tre strati: cristallino-amorfo-amorfo che rendono fino al 14% , ma le ultime applicazioni danno un rendimento fino al 20%.

È in commercio una soluzione di silicio microsferico in cui si impiega silicio policristallino in microsfere (diam. 0,75 mm) applicate in sub-strato di alluminio. Il vantaggio del silicio amorfo e quello microsferico è dovuto alla possibilità di flessione del substrato.

I moduli hanno una vita stimata di 50 anni.

Ci sono tecnologie che hanno valori di rendimento maggiori: celle di arseniuro di Gallio raggiungono il 34% di rendimento, ma rilasciano vapori tossici, per cui il loro impiego per ora è destinato al solo uso spaziale, dove il rendimento nello spazio arriva fino al 50%.

L’energia prodotta dai pannelli viene convogliata all’inverter che trasforma la corrente continua in alternata, monofase 220 V fino a 6 kW o trifase 380 V per potenze superiori.

LA TECNOLOGIA SOLARE

CENNI SULL’IMPIANTO SOLARE TERMICO

micro centrale idroelettrica

Diversamente dagli impianti fotovoltaici, quelli termici servono a produrre acqua calda a scopo sanitario o ad integrazione del riscaldamento.

Un buon impianto solare termico riesce a far fronte anche a più dell’80% del fabbisogno di acqua calda, riducendo considerevolmente le spese energetiche, ma nei mesi invernali tale risparmio si riduce al 30/40% delle spese di riscaldamento. Si dovrà comunque dotarsi di serbatoi di grandi dimensioni e il rendimento sarà maggiore con il sistema di riscaldamento a pavimento.

Gli impianti termici sono dunque costituiti da pannelli solari, dalle lastre di rame percorse da serpentine e verniciate di nero, dal pannello selettivo solare piano (simile a quello in amorfo) o da pannelli a tubi sottovuoto (collettori) che riscaldano un liquido (glicole) che scambia il calore con l’acqua, con l’ausilio di pompe per la circolazione e centraline elettroniche di controllo. Necessario il vaso di espansione per l’eventuale aumento di volume dovuto all’elevata temperatura. Negli ultimi due casi l’assorbitore è protetto da vetro temperato.

Gli impianti a circolazione naturale sfruttano il principio che l’acqua calda tende ad andare verso l’alto creando circolazione senza l’ausilio delle pompe elettriche e quindi con maggiore risparmio di spesa iniziale e di manutenzione, ma il serbatoio deve essere posizionato più in alto rispetto ai pannelli solari (eventualmente nel sottotetto).

Negli impianti a circolazione forzata questa viene attivata da una pompa elettrica controllata da centralina elettronica. In questo caso si può posizionare il serbatoio ovunque. La centralina di controllo gestisce sia il funzionamento del gruppo di circolazione, sia l’eventuale inserimento della caldaia, in funzione delle temperature del campo collettori e del boiler di accumulo. La serpentina è posizionata all’interno del boiler.

Per il fabbisogno residenziale normalmente si deve prevedere una capacità del serbatoio di 100 litri per persona, tenendo conto che l’acqua si mantiene calda per diversi giorni in mancanza di sole (serbatoio con buona coibentazione).

Di conseguenza per un buon dimensionamento dell’impianto occorre mantenere la giusta proporzione fra pannelli e serbatoio: con una esposizione al sole ottimale bisogna prevedere almeno 1,2 mq di pannello per persona.

Con una installazione di maggiori dimensioni dei pannelli e del serbatoio e l’inserimento di un secondo scambiatore a serpentina si può prevedere di integrare il riscaldamento.

Stesso principio si può applicare per il riscaldamento dell’acqua delle piscine, che ovviamente non necessita di serbatoio, se non per le docce.

IL SISTEMA CAMINO

La canna fumaria, o camino, ha il compito di condurre i fumi della combustione all’esterno dell’edificio.

I parametri più importanti sono: l’altezza, la sezione, il materiale e la forma.

Per i nuovi impianti o per la messa in regola di quelli esistenti, è richiesta la rispondenza alle specifiche indicate nelle norme EN 1856/1 e EN 1856/2 del 2003 che impongono la marcatura CE sulle etichette applicate ai diversi componenti dell’impianto. L’assenza di tali etichette rende gli impianti illegali.

Non solo: è richiesto il rispetto delle specifiche indicate nella normativa UNI 7129 del dicembre 2001, che disciplina i diversi parametri quali il dimensionamento dell’impianto,

il materiale, la forma, la posa in opera fino al collaudo finale.

Gli impianti possono essere realizzati nei seguenti materiali, a seconda delle esigenze e dell’impiego cui sono destinati: in acciaio inossidabile AISI 304 o 316 particolarmente nel settore industriale, in rame per esigenze estetiche nel settore residenziale o architettoniche nei centri storici, in PVC per le caldaie a condensazione (per evitare la corrosione dei metalli), a singola parete, o doppia parete per evitare dispersioni termiche, con o senza coibentazione, o sistemi flessibili, a tiraggio naturale o forzato.

Molte sono le variabili e gli accessori che possono essere utilizzati nel camino: dalla base di partenza con scarico alla cappa di convogliamento dei fumi, dal tappo di scarico della condensa ai raccordi, dai gomiti ai collettori, dalle bocchette d’ispezione ai diversi terminali.

Una corretta progettazione ottimizza il tiraggio (o la ventilazione) con conseguente riduzione dei consumi, a prescindere dal tipo di combustibile utilizzato.

Infine una periodica pulizia dell’impianto, soprattutto nella parte terminale del camino, serve a prevenire l’ostruzione o l’incendio degli inevitabili depositi di carbonio.

Marco Bozzo

Amministratore di E.V.A.

Pannelli fotovoltaici

COGENERAZIONE

Forse è meno conosciuto il risparmio di energia che si può ottenere già in fase produttiva, sfruttando per esempio i sistemi di cogenerazione, ovvero impianti che vengono realizzati per ottenere contemporaneamente diverse forme di energia, per esempio energia elettrica e calore, partendo da un’unica fonte che può essere di origine fossile o rinnovabile.
In Italia questa tecnologia è conosciuta da molti anni, ma utilizzata quasi esclusivamente a livello industriale, dove vengono montati gruppi cogenerativi di grande potenza. Scarsamente utilizzata nel terziario e nel residenziale, essa potrebbe invece trovare ampio utilizzo, attraverso l’installazione di gruppi di co/trigenerazione di dimensioni più modeste, apportando benefici in termini di efficienza energetica degli stessi e innalzando la loro classe energetica.

TRIGENERAZIONE

Un particolare sistema nel campo della cogenerazione è dato dalla trigenerazione, ovvero da una tecnologia che, producendo energia elettrica, permette di utilizzare l’energia termica recuperata per la produzione di energia frigorifera.
Questi sistemi funzionano con qualsiasi fonte primaria di calore e possono essere oggi tranquillamente utilizzati, data la loro convenienza a livello economico.
Tra i sistemi configurabili sono disponibili sia i sistemi di trigenerazione con combustibili fossili, sia di co-trigenreazione con sistemi termosolari o con biogas.
In ogni caso i vantaggi che assicurano sono molto interessanti, poiché vi è una riduzione sensibile dei costi dell’energia primaria e dei costi di gestione, inoltre producono una grande quantità di energia elettrica e permettono di utilizzare il calore in esubero.

ENERGIE ALTERNATIVE

Tra i sistemi per il risparmio energetico, anche tutti quelli che sono rivolti alla produzione di energia alternativa e di energia rinnovabile. L’energia alternativa è quell’energia ottenuta da fonti rinnovabili, ovvero senza l’utilizzo di combustibili fossili. Una fonte di energia è definibile rinnovabile quando il suo sfruttamento avviene in un tempo confrontabile con quello necessario per la sua rigenerazione, a differenza dei combustibili fossili e nucleari, destinati a esaurirsi in un tempo finito. L’energia alternativa comprende quindi l’energia idroelettrica, geotermica, quella ricavata da biomassa e biogas, l’energia eolica e quella solare.

Tra i sistemi più efficienti, ma ancora poco adoperati in Italia, quelli di cogenerazione e trigenerazione

ENERGIA SOLARE

L’energia solare è l’energia trasmessa alla Terra dal sole sottoforma di radiazione elettromagnetica. Essa è rinnovabile appunto perché inesauribile e può essere sfruttata con un impatto ambientale molto limitato. Può essere termica o fotovoltaica.
L’energia solare termica viene prodotta da tecnologie che si servono della radiazione solare per produrre calore, ovvero da sistemi tecnologici formati da pannelli solari, che funzionato attraverso differenti tipi di collettori.
Il più utilizzato è il collettore solare vetrato piano, che ha un’intercapedine tra una superficie trasparente e una piastra assorbente, e viene utilizzato per scaldare l’acqua a temperature medie di utilizzo (45-60°).
Vi sono poi collettori non vetrati scoperti, molto economici, perché realizzati con tubi in materiale plastico, che garantiscono prestazioni accettabili solo se utilizzati durante l’estate. I più innovativi sono i collettori sottovuoto, che sono realizzati eliminando l’aria dall’intercapedine. Questi ultimi riducono a zero le perdite di calore e assicurano alte prestazioni anche in un ambiente freddo. Per questo motivo sono anche i componenti a maggior costo.
Il solare termico viene applicato per:
produzione dell’acqua calda sanitaria ad uno domestico e nel terziario;
riscaldamento piscine coperte e scoperte;
riscaldamento degli ambienti.

ENERGIA FOTOVOLTAICA

L’energia solare fotovoltaica viene prodotta invece da un sistema che trasforma l’energia contenuta nella radiazione solare in energia elettrica. Questi impianti apportano alcuni significativi vantaggi:

• assenza di qualsiasi tipo di emissioni inquinanti
• risparmio dei combustibili fossili
• estrema affidabilità poiché non esistono parti in movimento (vita utile superiore a 25 anni)
• costi di manutenzione ridotti al minimo
• modularità del sistema (per aumentare la taglia basta aumentare il numero dei moduli).

Inoltre il proprietario di un impianto fotovoltaico, al quale sia stato concesso l’incentivo in conto energia, può recuperare il capitale speso per la realizzazione dell’ impianto, durante gli anni di funzionamento dello stesso.

DETRAZIONI FISCALI

Il D.M. 19 febbraio 2007 prevede detrazioni di imposta per lavori effettuati sugli edifici ai fini del risparmio energetico, ai commi 344,345,346,3437 delle Finanziaria 2007: a) comma 344 “interventi che conseguono in indice di prestazione energetica per la climatizzazione invernale inferiore di almeno il 20% rispetto ai valori di cui alle tabelle dell’allegato C”; b) comma 345 “interventi su edifici esistenti, o parti di essi, riguardanti strutture opache verticali, finestre comprensive di infissi, delimitanti il volume riscaldato, verso l’esterno e verso vani non riscaldati che rispettano i requisiti di trasmittanza termica U di cui alla tabella dell’allegato D”; c) comma 346 “installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda per usi domestici o industriali e per la copertura del fabbisogno di acqua calda in strutture pubbliche (piscine, impianti sportivi, case di ricovero e cura, istituti scolastici e università)”; d) comma 347 “interventi impiantistici di sostituzione (anche parziale) di impianti di climatizzazione invernale con impianti dotati di caldaie a condensazione e contestuale messa a punto della rete di distribuzione, sui sistemi di trattamento dell’acqua, sui dispositivi di controllo e regolazione nonché sui sistemi di emissione”; e) prestazioni professionali necessarie alla realizzazione degli interventi di cui ai precedenti punti comprensive della redazione dell’attestato di certificazione energetica ovvero di qualificazione energetica. Con la Finanziaria 2008 e il D.M. 7 aprile 2008 viene mantenuta l’impostazione completando il panorama degli interventi e prorogando fino al 31 dicembre 2010 le detrazioni fiscali del 55%.

Ogni kWh di energia solare convertito in energia termica fa risparmiare economicamente e guadagnare in salute, delle persone e dell’ambiente

L’energia solare è disponibile gratuitamente e non produce emissioni di gas serra nell’ambiente, ma la sua quantità varia nelle diverse ore del giorno, da stagione a stagione, a seconda della nuvolosità, della riflettenza delle superfici e dell’angolo di incidenza. Per questi motivi si parla di radiazione diretta – quella che arriva direttamente dal sole quando è visibile nelle belle giornate – e di radiazione diffusa – intesa come quella riflessa dal cielo, dalle nuvole e dalle superfici riflettenti. E sempre per questi motivi è importante conoscere e tenere conto, nella fase di installazione di un pannello solare, che una superficie riceve il massimo degli apporti quando i raggi solari incidono perpendicolarmente su di essa.

Una corretta installazione non può quindi prescindere dalla conoscenza di questi aspetti che, uniti all’analisi delle condizioni climatiche e all’individuazione dello specifico bisogno che il sistema solare termico dovrà soddisfare, devono maturare nella scelta corretta della tipologia di pannello e di montaggio.

ENERGIA NATURALE E RISPETTO DELL’ESTETICA

Il pannello solare deve anche preservare l’estetica dell’edificio, senza compromessi e l’offerta odierna consente molta libertà espressiva, permettendo il montaggio su tetti piani, inclinati e su facciate, con installazione orizzontale, verticale e ad incasso, con integrazione e abbinamento estetico anche laddove siano previste finestre nella copertura. Le finiture dei pannelli sono curate al pari degli altri elementi architettonici con la possibilità di scegliere tra diversi colori per la piastra captante e il profilo.

RISPARMIO IN TUTTI I SENSI

L’energia solare catturata dai pannelli solari termici può essere utilizzata per integrare il riscaldamento di un edificio e per la produzione di acqua calda sanitaria, coprendo la maggior parte del fabbisogno annuo: l’integrazione tra solare e caldaia offre infatti eccellenti benefici in termini di consumo.

Per dare un peso a quanto stiamo dicendo, basti ragionare sul dato seguente: riscaldamento e acqua calda sanitaria assieme assorbono l’80% del fabbisogno energetico di un edificio.

L’esito dell’impiego dei pannelli solari termici non può che mettere tutti d’accordo: per ogni kWh di energia solare convertito in energia termica si risparmia economicamente e si guadagna in salute, delle persone e dell’ambiente.

Altro miglioramento della vita quotidiana, abbinato di recente allo sfruttamento dell’energia solare, è la possibilità, in presenza di elettrodomestici di ultima generazione, di gestire anche l’alimentazione con acqua preriscaldata, di evitare la fase di riscaldamento dell’acqua di lavaggio con apprezzabile accorciamento del ciclo stesso e una decisa riduzione dei consumi elettrici.

Energia solare gratuita, pulita e rinnovabile

PANNELLI A COLLETTORI PIANI E SOTTOVUOTO.
I collettori piani e sottovuoto si dividono in sistemi a circolazione naturale, che funzionano autonomamente senza ausilio di alcun componente, e in sistemi a circolazione forzata, muniti invece di pompa che “spinge” il liquido nel serbatoio d’accumulo, disposto separatamente in un locale tecnico, oppure in una cantina o nel sottotetto. Quest’ultima tipologia è adatta al montaggio orizzontale, verticale e incassato in copertura, a dimostrazione di una raggiunta adattabilità alle esigenze architettoniche e funzionali della committenza.

La maggiore diffusione dei collettori piani rispetto alle altre tipologie è dovuta alla versatilità d’uso, unita a:

• buon rendimento anche in giornate non particolarmente soleggiate;
• limitato scambio termico con l’esterno;
• costo contenuto;
• semplicità di installazione;
• ottima resistenza agli agenti atmosferici: sono più robusti e reggono meglio in caso di grandine.
• ottima conoscenza della tecnologia ormai applicata da anni.

I collettori termici sottovuoto sono più efficienti (anche se il divario iniziale con la tipologia sopra descritta è stato notevolmente appianato), soprattutto nelle giornate invernali, e particolarmente adatti ad integrare il riscaldamento degli edifici. Hanno un rendimento maggiore, ma anche un costo superiore che ne suggerisce l’applicazione in zone dal clima rigido o nel caso in cui debbano servire sistemi che richiedono temperature dell’acqua più elevate (climatizzazione passiva, riscaldamento edifici, ecc.).

La migliore integrazione architettonica si ottiene con i collettori piani, che possono essere costruiti con piastre colorate e venire “affogati” nella copertura del tetto.

Tuttavia anche con i collettori sottovuoto è possibile arrivare ad una buona integrazione architettonica, essendo di forma tubolare e di dimensioni poco impattanti visivamente. Quest’ultimi si caratterizzano per:
- buona resa anche in condizioni climatiche difficili, a causa della scarsa presenza del sole o di temperature al di sotto dello zero;
- assenza di scambio termico con l’esterno;
- semplicità di installazione;
- buona conoscenza della tecnologia.

Nella categoria dei pannelli sottovuoto, i collettori sottovuoto con concentratore parabolico statico consentono di recuperare parte dell’energia solare sfuggente attraverso gli spazi tra i singoli tubi, adottando una superficie riflettente nella parte posteriore che reindirizza i raggi solari altrimenti persi, verso la superficie assorbente del pannello.

Tra le applicazioni più particolari, i pannelli solari scoperti. Si tratta di pannelli privi di vetro per cui l’acqua passa direttamente all’interno dei tubi, lì viene riscaldata dai raggi solari ed è pronta all’uso. Questi pannelli, che necessitano di una temperatura ambiente di almeno 20°C, hanno un uso prettamente estivo per cui trovano impiego nel riscaldamento di piscine scoperte e nella produzione di acqua calda per le docce di stabilimento balneari, campeggi, alberghi stagionali e residenze estive. Hanno un prezzo contenuto e sono di semplice installazione.

INCENTIVI ED OBBLIGHI DI LEGGE PER L’USO DI ENERGIE RINNOVABILI.

Per tutte le nuove costruzioni e per gli edifici esistenti in caso di installazione di nuovi impianti termici o di ristrutturazione degli esistenti, è fatto obbligo di legge la necessità di coprire almeno il 50% (che si riduce al 20% per gli edifici situati in centri storici) del fabbisogno di acqua calda sanitaria con energie rinnovabili.

L’installazione di pannelli solari termici in edifici esistenti continua per tutto il 2009 ad usufruire delle detrazioni fiscali al 55% ripartite in 5 anni e previo invio telematico della comunicazione all’Agenzia delle Entrate.

Termocamini e stufe multicombustibili

Molte sono le famiglie che per il riscaldamento domestico scelgono un termocamino o una stufa, perché diventi il cuore della casa attorno a cui raccogliersi, avvolti in un piacevole e suggestivo calore.

Gli ostacoli che si frapponevano a questa scelta in passato erano rappresentati dal notevole spazio che serviva per ospitare lo stoccaggio della legna e del camino stesso e dall’efficienza tradizionalmente molto bassa: il camino o la stufa riscaldavano prevalentemente l’ambiente in cui si trovavano, ma era necessario bruciare parecchi metri cubi di legna per mantenere una temperatura adeguata nel resto della casa.

I termocamini e le stufe di oggi sono frutto di un’evoluzione che nasce con lo scopo di risolvere tali problemi e che evitano soprattutto la dispersione del calore nell’ambiente, trasmettendolo invece all’acqua e distribuendolo tramite un impianto idraulico nei termosifoni e nei sanitari di tutta la casa.

SOLUZIONI PER L’ALTO RENDIMENTO

I moderni termocamini e le attuali stufe hanno raggiunto nuovi traguardi tecnologici e consentono alti rendimenti e minimi consumi, nonché l’uso di combustibili naturali, non inquinanti e rinnovabili, come legna, pellet, mais, semi di girasole, ecc.

A seconda della dimensione dell’abitazione da riscaldare, possono essere utilizzati come unica fonte di calore, oppure in sinergia con altre caldaie, e integrati all’impianto di riscaldamento esistente, indifferentemente che si tratti di radiatori, termoconvettori o serpentine a pavimento. Riscaldare anche grandi superfici disposte su più piani non rappresenta un problema, denotando una maturazione nelle prestazioni che assicura un’ampia flessibilità d’impiego.

La diffusione dei termocamini e delle stufe ecocompatibili è dovuta alla loro natura multicombustibile: non solo consentono di beneficiare di un calore biologico e sano che non arreca alcun danno all’ambiente, ma permettono di scegliere il combustibile che nello specifico momento offre il miglior rapporto qualità/prezzo.

L’EVOLUZIONE NEI COMBUSTIBILI

Chi ama il riscaldamento a legna, con i moderni termocamini non rinuncia a sicurezza, benessere, comodità, funzionalità e comfort, ma lo fa sfruttando un combustibile naturale, sempre disponibile ed economico. Oggi le camere di combustione sono studiate per essere ampie e funzionali in modo da inserire senza alcuna difficoltà legna di qualsiasi formato.

Termocamini e stufe multicombustibili

Usando i combustibili granulari (mais, pellet, ecc.), la combustione può essere completamente automatizzata: l’accensione, lo spegnimento, la regolazione della quantità di calore e la sua diffusione in ambiente, possono essere programmate e stabilite in base alle proprie abitudini ed esigenze.

Entrando nello specifico, il principale vantaggio del mais è il potere calorifico più alto di circa il 30% rispetto al pellet e del 50% rispetto alla legna. Lo stesso discorso vale per i semi di girasole che, se trovati ad un prezzo conveniente, permettono di risparmiare fino al 70% rispetto ai combustibili fossili.

Il pellet invece è un combustibile ricavato dalla segatura vergine essiccata e poi compressa in forma di piccoli cilindri con un diametro di qualche millimetro. La capacità legante della lignina, contenuta nella legna, permette di ottenere un prodotto compatto senza aggiungere additivi o sostanza chimiche estranee al legno. Grazie alla pressatura, il potere calorifico del pellet, a parità di volume, ma non di peso, è circa doppio rispetto al legno ed è particolarmente richiesto per la facilità di trasporto (è confezionato in sacchi da 15 kg) e di stoccaggio.

ECONOMIA NEI COSNUMI

Il progresso tecnologico come detto, assicura ai termocamini e alle stufe un’efficiente combustione, un’elevata resa termica, economia nei consumi e ridotte emissioni di CO2.

Una buona ragione per considerare il riscaldamento a legna o biomassa, oltre al fascino che porta con sé, è che il costo di un chilowatt termico prodotto dalla combustione della legna è in assoluto il più conveniente, infatti il potere calorifico della legna, correttamente essiccata all’aria, è di 4,3 kwh/kg contro i 10 kwh/l del gasolio e i 9,5 kwh/mc del metano.
Ne consegue che con 2,3 kg di legna secca si ottengono gli stessi risultati termici ottenibili con 1 litro di gasolio o con 1 mc di gas naturale, con risparmi sui costi fino al 70%.

INTEGRABILI CON IL SOLARE TERMICO

Oltre a riscaldare a costi contenuti, termocamino e stufa possono essere integrati ad un impianto solare termico e produrre contemporaneamente acqua calda sanitaria, disponibile in modo continuativo per qualche ora anche dopo lo spegnimento del fuoco.

Il design è studiato perché il termocamino o la stufa siano facilmente abbinabili ad ogni tipologia di arredo, dal rustico al classico al moderno con rivestimenti in pietra naturale, marmo, legno, acciaio o quant’altro e ad ogni disponibilità di spazio, con soluzioni dalle dimensioni ridotte che conservano comunque praticità di utilizzo.

Entrambe le soluzioni hanno la possibilità di ottenere le detrazioni fiscali del 55%.

Esiste la possibilità di unire alle funzioni di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria, quella del forno a legna per cucinare, sia in ambienti interni che esterni; il riscaldamento dei cibi avviene sia per irraggiamento che tramite erogazione di aria calda, garantendo una cottura sana e naturale.

Silvia Bevilacqua

Immagini concesse da ELIDEA

Pannelli solari

L’energia solare è disponibile gratuitamente e non produce emissioni di gas serra nell’ambiente, ma la sua quantità varia nelle diverse ore del giorno, da stagione a stagione, a seconda della nuvolosità, della riflettenza delle superfici e dell’angolo di incidenza. Per questi motivi si parla di radiazione diretta – quella che arriva direttamente dal sole quando è visibile nelle belle giornate – e di radiazione diffusa – intesa come quella riflessa dal cielo, dalle nuvole e dalle superfici riflettenti. E sempre per questi motivi è importante conoscere e tenere conto, nella fase di installazione di un pannello solare, che una superficie riceve il massimo degli apporti quando i raggi solari incidono perpendicolarmente su di essa.

Una corretta installazione non può quindi prescindere dalla conoscenza di questi aspetti che, uniti all’analisi delle condizioni climatiche e all’individuazione dello specifico bisogno che il sistema solare termico dovrà soddisfare, devono maturare nella scelta corretta della tipologia di pannello e di montaggio.

ENERGIA NATURALE E RISPETTO DELL’ESTETICA

Il pannello solare deve anche preservare l’estetica dell’edificio, senza compromessi e l’offerta odierna consente molta libertà espressiva, permettendo il montaggio su tetti piani, inclinati e su facciate, con installazione orizzontale, verticale e ad incasso, con integrazione a filo del tetto e abbinamento estetico anche laddove siano previste finestre nella copertura. Le finiture dei pannelli sono curate al pari degli altri elementi architettonici con la possibilità di scegliere tra diversi colori per la piastra captante e il profilo.

RISPARMIO IN TUTTI I SENSI

L’energia solare catturata dai pannelli solari termici può essere utilizzata per integrare il riscaldamento di un edificio e per la produzione di acqua calda sanitaria, coprendo la maggior parte del fabbisogno annuo senza ricorrere a sistemi di climatizzazione e a caldaie tradizionali. Per dare un peso a quanto stiamo dicendo, basti ragionare sul dato seguente: riscaldamento e acqua calda sanitaria assieme assorbono l’80% del fabbisogno energetico di un edificio.

L’esito dell’impiego dei pannelli solari termici non può che mettere tutti d’accordo: per ogni kWh di energia solare convertito in energia termica si risparmia economicamente e si guadagna in salute, delle persone e dell’ambiente.

Altro miglioramento della vita quotidiana, abbinato di recente allo sfruttamento dell’energia solare, è la possibilità, in presenza di elettrodomestici di ultima generazione, di gestire anche l’alimentazione con acqua preriscaldata, di evitare la fase di riscaldamento dell’acqua di lavaggio con apprezzabile accorciamento del ciclo stesso e una decisa riduzione dei consumi elettrici.

Sfruttamento dell'energia solare

PANNELLI A COLLETTORI PIANI E SOTTOVUOTO.
I collettori piani si dividono in sistemi piani a circolazione naturale, che funzionano autonomamente senza ausilio di alcun componente, e collettori piani a circolazione forzata, muniti invece di pompa che “spinge” il liquido nel serbatoio d’accumulo, disposto separatamente in un locale tecnico, oppure in una cantina o nel sottotetto. Entrambe le tipologie sono adatte al montaggio orizzontale, verticale e incassato in copertura, a dimostrazione di una raggiunta adattabilità alle esigenze architettoniche e funzionali della committenza.

La maggiore diffusione dei collettori piani rispetto alle altre tipologie è dovuta alla versatilità d’uso, unita a:

• buon rendimento anche in giornate non particolarmente soleggiate;
• limitato scambio termico con l’esterno;
• costo contenuto;
• semplicità di installazione (maggiore per i sistemi a circolazione naturale);
• ottima conoscenza della tecnologia ormai applicata da anni.

I collettori termici sottovuoto sono più efficienti (anche se il divario iniziale con la tipologia sopra descritta è stato notevolmente appianato), soprattutto nelle giornate invernali, e particolarmente adatti ad integrare il riscaldamento degli edifici. Hanno un rendimento maggiore, ma anche un costo superiore che ne suggerisce l’applicazione in zone dal clima rigido o nel caso in cui debbano servire sistemi che richiedono temperature dell’acqua più elevate (climatizzazione passiva, riscaldamento edifici, ecc.).

I collettori sottovuoto garantiscono una buona integrazione architettonica essendo di forma tubolare e di dimensioni poco impattanti visivamente e si caratterizzano per:
- buona resa anche in condizioni climatiche difficili, a causa della scarsa presenza del sole o di temperature al di sotto dello zero;
- assenza di scambio termico con l’esterno;
- semplicità di installazione (ancor più per i sistemi a circolazione naturale);
- migliore integrazione architettonica dovuta alla minore superficie necessaria a parità di prestazioni;
- buona conoscenza della tecnologia.

Nella categoria dei pannelli sottovuoto, i collettori sottovuoto con concentratore parabolico statico consentono di recuperare parte dell’energia solare sfuggente attraverso gli spazi tra i singoli tubi, adottando una superficie riflettente nella parte posteriore che reindirizza i raggi solari altrimenti persi, verso la superficie assorbente del pannello.

A chiudere la presentazione dei pannelli solari termici sottovuoto, gli heat-pipe, nei quali la superficie assorbente è saldata ad un tubo chiuso alle due estremità e contenente un fluido termovettore che, ricevendo calore dalla superficie irraggiata, evapora, salendo in alto e condensandosi nella parte superiore del tubo, che viene refrigerata da un flusso d’acqua, che permette al fluido di tornare per gravità verso la zona evaporativa, cedendo calore allo scambiatore. I singoli tubi, collegati “a secco”, ruotano attorno al proprio asse per essere orientati in modo ottimale verso il sole e massimizzare la resa.

Tra le applicazioni più particolari, i pannelli solari scoperti. Si tratta di pannelli privi di vetro per cui l’acqua passa direttamente all’interno dei tubi, lì viene riscaldata dai raggi solari ed è pronta all’uso. Questi pannelli, che necessitano di una temperatura ambiente di almeno 20°C, hanno un uso prettamente estivo per cui trovano impiego nel riscaldamento di piscine scoperte e nella produzione di acqua calda per le docce di stabilimento balneari, campeggi, alberghi stagionali e residenze estive. Hanno un prezzo contenuto e sono di semplice installazione.
I pannelli solari ad aria, infine, si caratterizzano poiché hanno come fluido vettore l’aria, anziché l’acqua, che circola fra vetro e assorbitore oppure fra assorbitore e fondo del pannello.

INCENTIVI ED OBBLIGHI DI LEGGE PER L’USO DI ENERGIE RINNOVABILI.

Per tutte le nuove costruzioni e per gli edifici esistenti in caso di installazione di nuovi impianti termici o di ristrutturazione degli esistenti, è fatto obbligo di legge la necessità di coprire almeno il 50% (che si riduce al 20% per gli edifici situati in centri storici) del fabbisogno di acqua calda sanitaria con energie rinnovabili.

L’installazione di pannelli solari termici in edifici esistenti continua per tutto il 2009 ad usufruire delle detrazioni fiscali al 55% ripartite in 5 anni e previo invio telematico della comunicazione all’Agenzia delle Entrate.

Immagini concesse da TERMOIDRAULICA IDROCALOR SAS