Scopri come funzionano e quando sono più indicati i pannelli solari sottovuoto per la produzione di acqua calda sanitaria e come supporto al riscaldamento. Tra i vantaggi di questa tecnologia vi sono la maggiore efficienza in condizioni climatiche difficili e la flessibilità di installazione.
Indice:
- Pannelli solari: perché conviene sfruttare l’energia del sole
- La differenza tra i pannelli solari piani e quelli sottovuoto
- Come funzionano i collettori sottovuoto
- Componenti principali di un impianto solare termico sottovuoto
- Efficienza dei collettori solari sottovuoto rispetto ai pannelli solari piani
- Quando installare i pannelli solari sottovuoto
- Installazione dei collettori solari: serve personale qualificato
- Vantaggi dei pannelli solari termici sottovuoto
- Manutenzione dei collettori solari e durata nel tempo
- Incentivi per l'installazione dei pannelli solari
Pannelli solari: perché conviene sfruttare l’energia del sole
Tra le tecnologie che sfruttano fonti rinnovabili più mature e affidabili ci sono i collettori solari termici (chiamati comunemente pannelli solari), sistemi in grado di trasformare l’energia del sole in calore utile per produrre acqua calda o per integrare il riscaldamento.
Installare un impianto solare termico significa ridurre i consumi di gas e abbassare le bollette, facendo del bene all’ambiente. Non è un caso che il solare termico sia tra le tecnologie più utili per contrastare i cambiamenti climatici e rientri tra quelle più idonee a rispettare i requisiti di legge per i nuovi edifici, che dal giugno 2022 (Decreto Legislativo 199/2021) prevedono per il settore residenziale l’obbligo di soddisfare almeno il 60% dei consumi per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria con le fonti rinnovabili.
Non tutti i pannelli solari, però, sono uguali. Accanto ai classici pannelli solari termici piani, sul mercato si sono affermati anche i collettori solari sottovuoto. Ma come funzionano e quando conviene sceglierli? Vediamolo qui di seguito.
La differenza tra i pannelli solari piani e quelli sottovuoto
Rispetto a un pannello solare piano, un collettore sottovuoto è caratterizzato da una resa elevata anche in condizioni climatiche difficili, ad esempio con temperature esterne basse o con cielo coperto. Fornisce, infatti, una maggiore efficienza e la possibilità di installazione "universale", in una casa singola o in un condominio, anche quando lo spazio a disposizione è ridotto o il posizionamento rispetto al sole non è ottimale.
È proprio l’isolamento termico assicurato dal vuoto spinto che rende questa tipologia di pannelli particolarmente efficace nello sfruttare l’energia del sole per produrre calore, perché si riducono le dispersioni di energia termica a parità di energia solare ricevuta.
Come funzionano i collettori sottovuoto
Il pannello solare termico piano si compone di una lastra di vetro piana antiriflesso posta sopra un materiale assorbitore che funge da superficie captante, all’interno del quale vi sono dei tubi in rame dove scorre il fluido termovettore composto da acqua e antigelo. Il tutto è sigillato da un telaio di alluminio isolato termicamente. Il calore trasferito al fluido termovettore va a riscaldare l’acqua accumulata in un serbatoio di accumulo (o bollitore).
Il funzionamento di un collettore sottovuoto è un po' diverso e la differenza sostanziale rispetto ai collettori piani sta nella presenza del vuoto. Ogni collettore è composto da tubi realizzati con pareti di vetro borosilicato, tra le quali viene creato il vuoto che funge da isolante termico quasi perfetto. I tubi in vetro contengono l’assorbitore con superficie captante, all’interno del quale c’è un piccolo tubo in rame (detto “capillare”), anch'esso sottovuoto.
I pannelli solari termici a tubi sottovuoto sfruttano il principio Heatpipe, che si basa sull'evaporazione e sulla condensazione del fluido (pentano) presente nei capillari. Il fluido, scaldandosi, evapora già a 20°C e porta il calore assorbito al collettore di raccolta, per circolazione naturale. Il fluido termovettore che scorre nel collettore di raccolta trasporta, infine, il calore al bollitore.
Componenti principali di un impianto solare termico sottovuoto
Un impianto con collettori solari sottovuoto è formato da:
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tubi sottovuoto: il cuore del sistema, con rivestimento selettivo ad alto assorbimento;
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testata: raccoglie e trasferisce il calore dai tubi al circuito idraulico;
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serbatoio di accumulo: conserva l’acqua calda prodotta, permettendone l’uso quando serve;
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centralina di controllo: gestisce pompe di circolazione e temperature per ottimizzare la resa.
Efficienza dei collettori solari sottovuoto rispetto ai pannelli solari piani
In generale, un impianto solare termico permette un risparmio fino al 75% sull'utilizzo di gas per la produzione di acqua calda sanitaria. La tecnologia sottovuoto, però, consente una minore dispersione del calore e aumenta l’efficienza complessiva del 15/20% in più rispetto a un impianto solare termico con pannelli piani, a parità di superficie assorbente.
La forza dei tubi sottovuoto è anche la stabilità delle prestazioni: mentre i collettori piani perdono efficienza con basse temperature, i modelli sottovuoto continuano a lavorare bene anche in inverno o con cielo nuvoloso.
Per questo motivo, i collettori solari sottovuoto sono ideali in impianti, anche aziendali, che richiedono temperature medio-alte (50–90°C): oltre all’acqua calda sanitaria, piscine o applicazioni industriali.
Quando installare i pannelli solari sottovuoto
Un impianto solare termico, sia con pannelli piani che con tubi sottovuoto, è sempre conveniente: consente di ridurre drasticamente i consumi per la produzione di acqua calda durante tutto l’anno. In estate e nelle stagioni intermedie, il solare termico può tranquillamente provvedere da solo alla produzione di acqua calda sanitaria, senza che la caldaia o la pompa di calore entrino in funzione. Anche in inverno, i pannelli continuano comunque a produrre, permettono di innalzare la temperatura dell’acqua di acquedotto in entrata e di far lavorare meno la caldaia per portarla fino al livello necessario (circa 40°C per l’ACS).
Esistono però situazioni in cui i collettori sottovuoto sono particolarmente indicati:
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Se non hai un tetto perfettamente orientato a sud, con la certezza di riuscire a catturare comunque l’energia del sole; infatti i singoli tubi possono essere orientati verso il sud.
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In luoghi con scarse condizioni di irraggiamento solare, dato che vuoto all’interno del tubo facilita l’evaporazione del fluido termovettore già a basse temperature;
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Se hai bisogno di particolare flessibilità nell’installazione e se voi sfruttare la facciata o il balcone;
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In alternativa ai pannelli piani, quando questi sono difficili da portare sul tetto; i collettori sottovuoto invece sono scomposti in fornitura (collettore separato dai singoli tubi) e basta anche un piccolo lucernario per portare tutto sul tetto.
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Se vuoi installare il solare termico in un edificio che non viene utilizzato per tutto l’anno, ad esempio la seconda casa per le vacanze, grazie alla protezione contro il surriscaldamento. Il pannello solare termico sottovuoto Vitosol 300-TM di Viessmann, ad esempio, è dotato del brevetto ThermProtect che impedisce il surriscaldamento del circuito in caso di raggiungimento della temperatura impostata sull’accumulo termico.
Installazione dei collettori solari: serve personale qualificato
Per ottenere il massimo rendimento da un impianto solare termico sottovuoto, è essenziale una corretta installazione, effettuata da professionisti esperti.
I collettori vanno orientati preferibilmente (ma non necessariamente) verso sud, con inclinazione tra 30° e 45° dal sud. È possibile montarli anche ad est od a ovest, consapevoli che si perde una quantità di energia annuale del 10-15%. Bisogna assolutamente evitare ombreggiamenti da alberi o edifici. Inoltre, bisogna regolare l’orientamento migliore per i singoli tubi, girandoli di quel che serve verso sud.
L’installazione è molto flessibile: I pannelli possono essere montati su tetti inclinati, tetti piani, strutture a terra, in facciata e si integrano facilmente con impianti esistenti come caldaie o pompe di calore, riducendo i consumi energetici dei generatori di calore principali.
Per individuare il modello più adatto a te e per assicurarti un’installazione a regola d’arte, puoi rivolgerti agli installatori consigliati Partner per l'Efficienza Energetica Viessmann.
Vantaggi dei pannelli solari termici sottovuoto
Un collettore solare sottovuoto ha un costo più alto rispetto a un pannello solare piano, ma indubbiamente fornisce diversi vantaggi. Li riassumiamo qui:
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La tecnologia sottovuoto consente una minore dispersione del calore, con un’elevatissima efficienza complessiva dell’impianto;
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Puoi installarli sia in orizzontale sia in verticale, quindi sia su un tetto a falde che su tetto piano o addirittura in facciata;
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Flessibilità di installazione: oltre a orientare il pannello, puoi inclinare i singoli tubi (al massimo di 25° per lato), per ottenere un maggior rendimento anche quando il pannello non è posizionato in modo ottimale rispetto al sole;
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I pannelli solari termici sottovuoto assicurano alte prestazioni tutto l'anno, anche in condizioni di scarsa insolazione e con temperature inferiori allo zero.
Manutenzione dei collettori solari e durata nel tempo
I pannelli solari termici sottovuoto richiedono poca manutenzione. È consigliato un controllo annuale per verificare lo stato dei tubi e il livello del fluido termovettore. Eventuali tubi danneggiati si sostituiscono facilmente, senza smontare tutto l’impianto.
La durata media supera 20 anni, con prestazioni costanti nel tempo.
Incentivi per l’installazione dei pannelli solari
Sebbene l’investimento iniziale sia maggiore rispetto ai pannelli piani, il ritorno economico dei pannelli solari termici sottovuoto è sempre interessante: il costo si ammortizza in pochi anni, a seconda dei consumi di acqua calda e dell’irraggiamento. Non bisogna dimenticare che per il solare termico esistono importanti incentivi:
Detrazioni fiscali per l’efficientamento energetico (confermate fino a fine anno 50% delle spese da detrarre in 10 anni, sia con Ecobonus che con Bonus ristrutturazioni);
Conto Termico 3.0, che rimborsa fino al 65% delle spese (dipende dalla producibilità dell’impianto).
