Impianto solare di Stefano e Sara

 

L'impianto solare di Stefano e Sara è posto al servizio di una villetta unifamiliare di circa 200 mq utili riscaldati ubicata a Besozzo, in provincia di Varese. La casa è stata costruita nel 2001 ed è dotata di riscaldamento a pavimento suddiviso in 6 zone, mentre nei bagni sono presenti dei termo arredi alimentati anch’essi dal circuito a bassa temperatura.

L’unità di riscaldamento principale è il “sistema ibrido Rotex”, costituito da una caldaia murale a condensazione da 33 kW e da una pompa di calore (PdC) aria-acqua da 8 kW fra loro accoppiate. Il suddetto sistema è stato installato alla fine del 2013 in sostituzione di una vecchia caldaia a basamento premiscelata da 35 kW che gestiva due circuiti indipendenti, uno a bassa e uno ad alta temperatura. Per minimizzare i consumi, l’unità attuale decide autonomamente, in base ai costi del gas e dell'energia elettrica preimpostati dall’utente, se utilizzare la caldaia a condensazione, la PdC elettrica o entrambe in modalità ibrida, a seconda delle condizioni ambientali. L’acqua calda sanitaria (ACS) invece è sempre prodotta in modo istantaneo dalla caldaia a condensazione. In occasione dell’installazione del sistema ibrido Rotex, i due circuiti di riscaldamento dell’impianto di distribuzione sono stati unificati ed ora funziona tutto a bassa T. La regolazione dell’impianto avviene tramite sonda di temperatura esterna sulla base di una curva climatica impostata sull’unità ibrida.

Dal mese di gennaio 2014 è presente anche un impianto solare termico (sistema Rotex Solaris), costituito da 4 pannelli V26P a svuotamento, per una superficie complessiva lorda di 10,4 mq, e accumulo da 500 litri (Sanicube, mod. SCS 538/16/0), collegato in "scarico" per la produzione di ACS e l'integrazione del riscaldamento. In presenza di irraggiamento solare sufficiente, l’acqua contenuta nel serbatoio di accumulo viene riscaldata dai collettori solari tramite 2 pompe di circolazione e in pratica svolge solo la funzione di vettore termico, cedendo calore alle serpentine ad alta efficienza in cui passano l’ACS e il ritorno del riscaldamento. Se la temperatura dell’accumulo è pari o superiore a 43 °C, l’ACS viene prodotta solo dall’impianto solare termico e la caldaia a condensazione viene “bypassata” a mezzo di una valvola a 3 vie Caleffi. Una seconda valvola a 3 vie permette di escludere l’integrazione solare del riscaldamento, bypassando il Sanicube quando la differenza fra la temperatura dell’accumulo e quella del ritorno del riscaldamento è inferiore a un valore prefissato. In tal modo si evita che, in determinate condizioni, l’accumulo solare si riscaldi a spese del circuito di riscaldamento (e dunque della PdC/caldaia), favorendone nel contempo il massimo raffreddamento possibile tramite i continui prelievi di ACS. Il Sanicube viene automaticamente reinserito quando, con l’unità ibrida accesa, la temperatura dell’accumulo supera quella del ritorno del riscaldamento.

La falda su cui sono posizionati i collettori solari termici è orientata a sud-est ed ha un’inclinazione di 30° circa. Sulla stessa falda è presente dal 2010 un impianto FV da 2,99 kWp che alimenta la PdC elettrica e, più in generale, tutte le utenze domestiche.

Nonostante l’orientamento non ottimale dei collettori solari, l’impianto solare termico riesce a garantire ugualmente una buona integrazione del riscaldamento, decisamente superiore alle aspettative, soprattutto nelle mezze stagioni. Ciò si deve alle temperature particolarmente basse a cui tale impianto viene fatto lavorare e alla latenza caratteristica del sistema di distribuzione a pannelli radianti della casa, che permette di sfruttare il riscaldamento solare anche con giornate relativamente calde, accumulando calore nel massetto per poi cederlo lentamente all’ambiente nelle ore più fredde.

Nel mese di maggio 2015 infine è stato installato un sistema di monitoraggio a cura degli amici di Portalsole.it,  che permette fra l’altro di:

 

 

• Visualizzare il sinottico dell’impianto in tempo reale via internet e via rete locale lan.

• Registrare e visualizzare graficamente tutti i principali parametri di funzionamento dell’impianto (temperature, flussi, potenze termiche, potenze elettriche, energie, stato delle valvole, ecc…).

• Gestire la valvola a 3 vie per l’inserimento/disinserimento automatico dell’integrazione solare del riscaldamento.

• Commutare automaticamente il funzionamento del sistema ibrido da PdC a caldaia a condensazione al di sopra di una determinata soglia di consumo, al fine di non superare la potenza elettrica impegnata.

• “Forzare” il funzionamento preferenziale della PdC elettrica rispetto alla caldaia a gas in presenza di irraggiamento solare adeguato, per sfruttare al massimo l’autoconsumo dell’energia elettrica prodotta dall’impianto FV.

• Inviare allarmi sul telefono cellulare a fronte di svariate anomalie.

• Comandare alcune funzioni dell’impianto da remoto (PC o smartphone).

 

Rispetto al precedente sistema di riscaldamento, l’impianto solare sopra descritto ha consentito di realizzare un significativo risparmio energetico, stimabile come segue:

Vecchia caldaia (media anni 2010-2013):

Consumo di metano: 3000 Nm3/anno, al costo di 0.9 €/Nm3 = € 2.700.

Nuovo impianto (media anni 2014-2015):

Consumo di metano: 730 Nm3/anno, al costo di 0.9 €/Nm3 = € 657.

Maggiori consumi elettrici per riscaldamento con PdC: 2600 kWh/anno, al costo di 0.32 €/kWh = € 832.

 

(N.B. l’incremento è inferiore al consumo della PdC, pari a 3400 kWh/anno, grazie alla minore potenza elettrica della pompa di circolazione del sistema ibrido rispetto alla vecchia caldaia e soprattutto grazie al maggiore autoconsumo dell’energia prodotta dall’impianto FV). In definitiva, la spesa annua per il riscaldamento e la produzione di ACS è passata da 2700 € a 1489 €, con un risparmio del 45% circa, destinato certamente ad aumentare grazie alle nuove tariffe elettriche che hanno eliminato il 3° e il 4° scaglione di consumo per le utenze domestiche, con una conseguente diminuzione del prezzo dell’energia elettrica di circa 8-9 cc€/kWh.