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Collettore solare

Collettore solare: cos’è, come funziona e incentivi

Tempo di lettura stimato: 7 minuti

Il collettore solare è il principale componente del solare termico che converte le radiazioni solari in calore. Scopri funzionamento, tipologie e incentivi

Il solare termico è un impianto che sfrutta l’energia proveniente dal sole per la produzione di energia termica. Alla base del meccanismo si trova un collettore solare che raccoglie l’energia solare sotto forma di calore e lo trasmette ad un fluido, il quale a sua volta lo cede all’acqua sanitaria. Il collettore solare è il componente principale di un impianto solare termico e come gli altri componenti, anche quest’ultimo deve essere dimensionato in base alle esigenze: serve un vero e proprio progetto su misura.

Per questa operazione, ovviamente, è necessario l’utilizzo di un software per la progettazione pannelli solari termici in grado di supportarti nella fase di progettazione e di dimensionamento di un impianto solare termico a circolazione forzata, a singolo e a doppio serbatoio.

collettore solare Solarius -T

Collettore solare – software Solarius -T

Collettore solare: cos’è

Il collettore solare è il termine tecnico usato per indicare i pannelli solari termici. É il componente principale di un impianto solare termico grazie al quale è possibile convertire la radiazione solare in energia termica che viene trasferita e accumulata per essere utilizzata in un secondo momento. L’acqua calda prodotta in questo modo viene impiegata per usi sanitari o di riscaldamento degli ambienti.

Come funziona un collettore solare?

Il collettore solare è costituito da un radiatore/assorbitore, generalmente realizzato con materiali ad elevata conducibilità termica come il rame. Questo componente è progettato per catturare il calore dei raggi solari e trasferirlo al serbatoio d’acqua.

Il funzionamento di un collettore solare può essere paragonato a quello che si verifica in una serra. Quando i raggi solari colpiscono la superficie vetrata, una piccola parte viene riflessa, mentre il resto passa attraverso il vetro e viene assorbito da una piastra captante di colore nero.

Questa piastra, riscaldandosi, emette energia sotto forma di radiazione infrarossa. Poiché il vetro agisce come se fosse opaco rispetto alla radiazione infrarossa, trattiene il calore all’interno del pannello (effetto serra), causando un riscaldamento del fluido vettore primario. Successivamente, il liquido si muove attraverso una serpentina verso il serbatoio utilizzando 2 tipi di circolazione: naturale o forzata.

La principale differenza tra il sistema a circolazione forzata e quella naturale risiede nell’impiego o meno di una pompa di circolazione dell’acqua che permette all’acqua di percorrere la tubatura nel percorso dal collettore all’accumulo e viceversa. Nel sistema a circolazione naturale la circolazione del liquido avviene in maniera naturale e quindi senza l’utilizzo di elettricità, il sistema a circolazione forzata impiega, invece, una pompa di circolazione che forza lo spostamento del fluido termovettore.

Differenza tra pannello solare termico e pannello fotovoltaico

Le differenze tra il pannello solare termico e il pannello solare fotovoltaico sono spesso motivo di confusione. I pannelli solari termici convertono l’energia solare in calore per riscaldare acqua, il fotovoltaico sfrutta la stessa energia solare ma per produrre elettricità.

Altre differenze sono:

  • materiale: i pannelli fotovoltaici sono principalmente composti da silicio, mentre i pannelli solari termici sono composti da metallo (alluminio, rame, acciaio) e vetro;
  • efficienza: i pannelli solari termici possono raggiungere un’efficienza fino all’80%, mentre i pannelli fotovoltaici hanno un rendimento generalmente variabile tra il 17% e il 25%, a seconda del tipo di pannello;
  • installazione: mentre un singolo pannello solare termico può essere sufficiente per riscaldare l’acqua sanitaria, i pannelli fotovoltaici richiedono una maggiore dimensione per ottenere prestazioni equivalenti in elettricità. Entrambi richiedono un orientamento a sud, ma, a differenza dei pannelli fotovoltaici che necessitano di ampio spazio, quelli solari termici sono più flessibili nella collocazione.

Collettore solare termico: tipologie

Esistono 3 principali tipologie di collettori solari:

  • piani;
  • sottovuoto;
  • a concentrazione.

I primi si possono suddividere in 2 ulteriori categorie: piani vetrati e piani scoperti.

Collettori piano

pannelli piani sono quelli più economici e diffusi, utilizzati soprattutto per la produzione di acqua calda sanitaria, sono piuttosto semplici da installare e non richiedono particolari interventi di manutenzione. Hanno un rivestimento superiore in vetro, una struttura circostante rivestita di materiale isolante e un assorbitore di calore interno che riscalda il fluido termoconvettore presente nei tubi di rame.

Collettore sottovuoto

I pannelli sottovuoto sono considerati collettori ad alta efficienza, in grado di funzionare anche con temperature esterne molto basse e uno scarso irraggiamento solare. Sono anche più costosi rispetto ai pannelli piani, inoltre possono raggiungere temperature elevate vicine ai 100°C. Sono costituiti da una serie di tubi di vetro, all’interno dei quali c’è un secondo tubo vetrato e in mezzo un vuoto d’aria che funziona come isolamento e riduce le dispersioni termiche. Si tratta di una tecnologia affidabile, adatta anche all’integrazione con un sistema di riscaldamento a pannelli radianti.

Collettore a concentrazione

I collettori solari a concentrazione sono collettori concavi progettati per ottimizzare la concentrazione dell’energia solare in un punto ben determinato (fuoco). Sono efficaci solo con luce solare diretta poiché devono seguire il movimento del sole. Questo tipo di collettore, potendo raggiungere alte temperature come 400-600 °C, è una scelta logica per generatori solari o centrali elettro-solari.

I collettori principali sono 4 e si distinguono per collocazione, forma e posizione del fuoco:

  • collettore solare parabolico lineare a concentrazione: hanno una forma parabolica e vengono montati allineati tra loro. Lungo il loro centro focale scorre un tubo che contiene il liquido termovettore che, una volta scaldato, confluisce nelle turbine collegate con i generatori di corrente. Sono dotati di un sistema automatizzato che ne modifica l’orientamento in modo da assecondare l’inclinazione dei raggi solari a seconda dell’orario;
  • collettore lineare a riflettori Fresnel: sono posizionati linearmente e vengono ruotati in base al sole, presentano una forma piana e non parabolica. Il punto focale è quindi spostato verso l’alto e il posizionamento del liquido è sopraelevato rispetto alla tipologia precedente.
  • collettore a riflettori parabolici circolari: sono indipendenti e ognuno presenta un ricevitore proprio che è posto nel centro focale, punto centrale della parabola stessa;
  • torre di energia solare: sono specchi indipendenti e caratterizzati dalla presenza di un punto focale unico per tutti i pannelli. Si orientano autonomamente verso il ricevitore, posto su una torre, dove è presente un serbatoio contenente il liquido termovettore che verrà scaldato.

Collettori piani vetrati e piani scoperti

I collettori vetrati sono costituiti principalmente da una copertura di vetro resistente progettata per sopportare condizioni climatiche avverse, come pioggia, vento, grandine e temperature rigide. Questa copertura serve anche a filtrare i raggi solari e a creare un effetto serra che trattiene il calore. All’interno, è presente una piastra captante isolata termicamente nella parte inferiore e lateralmente racchiusa all’interno di un contenitore metallico o plastico.

La piastra captante può essere:

  • a superficie non selettiva: l’assorbitore di calore è semplicemente verniciato di nero, un colore che contribuisce a captare e trattenere meglio e più a lungo i raggi solari. Questo tipo di pannello è consigliato per le residenze utilizzate principalmente durante i brevi periodi estivi;
  • a superficie selettiva: l’assorbitore di calore è potenziato da una superficie che permette al pannello di trattenere meglio il calore del sole riflettendo al suo stesso interno i raggi infrarossi che emana, riducendo al contempo la riflessione. Questa tipologia è possibile grazie a una superficie vetrata che consente il passaggio dei raggi solari ma riflette i raggi infrarossi provenienti dal collettore. Sebbene più costosi, questi pannelli sono molto più efficienti e consentono un utilizzo per la maggior parte dell’anno.

I collettori piani scoperti (chiamati anche non vetrati) presentano un rivestimento realizzato in materiale plastico. Sono collettori molto economici ma poco efficienti, adatti soltanto alla stagione estiva e alle zone con un elevato irraggiamento solare. Per esempio, vi si ricorre per fornire ACS a stabilimenti e camping, oppure per riscaldare l’acqua di una piscina scoperta.

Installazione collettore solare: quale detrazione fiscale?

L’installazione di collettori solari offre notevoli vantaggi fiscali. I bonus che consentono di portare in detrazione l’installazione di collettori solari sono i seguenti:

  • bonus ristrutturazione;
  • ecobonus;
  • conto termico;
  • Superecobonus 70%.

Per comprendere quali incentivi sfruttare e gestire correttamente le pratiche puoi utilizzare il software per la gestione dei bonus edilizi che ti assiste sia nella parte burocratica-amministrativa che in quella tecnico-economica, con funzioni specifiche per la gestione di tutti i bonus edilizi.

Bonus ristrutturazione

Il bonus ristrutturazione consente una detrazione del 50% sull’IRPEF fino ad un massimale di 96.000 euro per tutti i contribuenti che sostengono le spese per interventi di ristrutturazione edilizia su immobili ad uso abitativo, compresa l’installazione dei pannelli fotovoltaici sul tetto, sul balcone o sulla facciata con relativi sistemi di accumulo.

L’installazione di collettori solari per la produzione di acqua calda sanitaria e/o il riscaldamento degli ambienti rientra tra gli interventi di risparmio energetico e utilizzo di fonti di energia rinnovabile che usufruiscono delle detrazioni fiscali del 50% previste per le ristrutturazioni edilizie.

Ecobonus 65%

L’ecobonus 2024 è una detrazione fiscale per tutti gli interventi finalizzati al conseguimento di risparmi energetici con particolare riguardo all’installazione di impianti basati sull’impiego delle fonti rinnovabili di energia.

Rientrano nell’ecobonus 65% l’installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda per usi domestici o industriali con una detrazione massima prevista di 60mila euro.

Conto Termico

Il Conto Termico 2024 incentiva interventi per l’incremento dell’efficienza energetica e la produzione di energia termica da fonti rinnovabili di edifici o singole unità immobiliari accatastate e dotate di un impianto di riscaldamento. Si tratta di interventi di piccole dimensioni di produzione di energia termica da fonti rinnovabili e di sistemi ad alta efficienza in edifici esistenti parti di essi o unità immobiliari esistenti.

L’intervento incentivato consiste nell’installazione di collettori solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria e/o ad integrazione dell’impianto di climatizzazione invernale, anche abbinati a sistemi di solar cooling. L’impianto deve avere una superficie lorda inferiore o uguale a 2.500 m2.

L’erogazione dell’incentivo è corrisposta dal GSE sottoforma di rate annuali della durata compresa tra 2 e 5 anni, oppure in un’unica soluzione nel caso in cui l’ammontare totale dell’incentivo sia non superiore a 5.000 euro.

SuperEcobonus 70%

Il Superbonus 70% è consentito solo se la sostituzione o l’installazione dell’impianto viene fatta insieme a un intervento trainante che prevede un miglioramento di 2 classi energetiche dell’edificio oggetto di riqualificazione.

Tra gli interventi trainanti di riqualificazione energetica vi è la sostituzione degli impianti di climatizzazione invernale sulle parti comuni degli edifici con impianti centralizzati per il riscaldamento, il raffrescamento o la fornitura di acqua calda sanitaria a condensazione, con efficienza almeno pari alla classe A, a pompa di calore, ivi compresi gli impianti ibridi o geotermici, anche abbinati all’installazione di impianti fotovoltaici e relativi sistemi di accumulo, ovvero con impianti di microcogenerazione o a collettori solari.

 

Solarius-T

 

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