Scaldacqua solare individuale: riscaldare l'acqua con energia gratuita

L’aumento dei prezzi della bolletta elettrica ti fa venire le vertigini? Vuoi mettere al sicuro le tue spese e la quantità di acqua calda che puoi produrre, mantenendo il tuo comfort?

Se cerchi maggiore indipendenza, autonomia e resilienza, questa soluzione ti interesserà.

Oggi, ancor più di prima, è fondamentale affrontare le incertezze contribuendo allo sforzo comune per questa transizione un po’… “sportiva”.

Lo scaldacqua solare sfrutta l’unica risorsa che tutti possono avere gratuitamente… il sole!

Cos’è uno scaldabagno solare?

Si tratta di un sistema di recupero dell'energia solare per produrre parte o tutta l'acqua calda sanitaria della vostra casa. In questo caso specifico si tratta di CESI: Scaldacqua Solare Individuale.

CESI può fornire dal 50 al 70% del fabbisogno di acqua calda sanitaria riducendo la bolletta energetica. Il solare termico sostituisce parzialmente o completamente altre fonti energetiche come elettricità, gas, olio combustibile, biomassa, ecc.

È composto da tre elementi principali:

• Pannelli solari termici (detti anche collettori ): vengono installati sul tetto per catturare i raggi del sole.

• Il bollitore solare (o cumulo) : dotato di scambiatore di calore, garantisce il trasferimento di calorie tra il fluido riscaldato dal sole e l'acqua sanitaria contenuta nel serbatoio.

• Riscaldamento supplementare : per garantire la produzione di acqua calda tutto l'anno e indipendentemente dalle condizioni atmosferiche, in assenza di irraggiamento interviene generalmente una resistenza elettrica. Questo riscaldamento aggiuntivo può essere fornito anche da una pompa di calore (PAC), da una caldaia a gas, legna o gasolio.

Altri elementi potrebbero essere necessari a seconda del tipo di installazione scelta come il circolatore, il vaso di espansione, la regolazione. Se ti trovi nella regione di Lione, disponiamo di palloncini solari in stock a Rillieux-la-Pape .

Come funziona uno scaldabagno solare?

I collettori solari trasformano l'energia solare , più precisamente la radiazione solare, in energia termica . Ciò significa che trasmetteranno calore e non elettricità (ricordiamo che l'elettricità viene prodotta utilizzando un pannello fotovoltaico).

Questo calore viene trasferito dai sensori al serbatoio grazie ad un fluido termovettore (= che trasporta il calore) che circola in tubi di rame o acciaio inox o multistrato.

Il liquido termovettore passerà poi attraverso uno scambiatore posto sul fondo del bollitore e trasmetterà le sue calorie all'acqua sanitaria.

@fonte ADEME

Trasmettendo calore nel serbatoio, il liquido termovettore rimane in movimento e si raffredda mentre l'acqua si riscalda. Ritorna poi ai collettori solari termici per avviare un nuovo ciclo di riscaldamento.

L'acqua riscaldata dal serbatoio viene poi utilizzata dal caminetto del bagno o della cucina.

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Vantaggi e svantaggi del sistema solare termico

Vantaggi di uno scaldabagno solare individuale

• Utilizzo di energia realmente rinnovabile , gratuita , ecologica e disponibile illimitatamente,
• Affidabilità : da 20 a 30 anni per i sensori e il cumulo solare
• Un ritorno sugli investimenti sempre più rapido visto l’aumento del prezzo dei combustibili fossili come gas o elettricità.

Svantaggi di uno scaldabagno solare individuale

• L'apporto solare varia durante il giorno e nel corso delle stagioni, poiché dipende dalla quantità di sole. È quindi necessario prevedere un dispositivo aggiuntivo per soddisfare le proprie esigenze in ogni circostanza e per compensare quando l'irraggiamento solare è insufficiente.
• L'investimento per questo tipo di installazione sarà superiore rispetto alle installazioni più convenzionali (cumulo elettrico o pallone termodinamico). Tieni presente che puoi beneficiare di aiuti statali come il bonus My Renov.
• Per installare un sistema di pannelli solari e un serbatoio è necessario disporre di spazio sufficiente, sia all'aperto che al chiuso.

Le diverse tipologie di collettori solari

Per capire cos'è uno scaldacqua solare e come funziona, devi sapere che esistono diversi tipi di sistemi di riscaldamento solare dell'acqua e che esistono anche diversi tipi di sensori.

La scelta di questo elemento chiave dipenderà dalla temperatura alla quale si desidera lavorare, dal prezzo o dalla disponibilità.

Sensore piatto o in vetro

Questo è il modello di sensore più comune. Si presenta sotto forma di pannelli spessi (circa 90 mm). È una sorta di scatola termicamente isolata ricoperta di vetri. La superficie di un sensore varia a seconda del produttore, ma generalmente è compresa tra 1,5 e 2,5 m².

All'interno, un tubo riempito con il fluido termovettore si snoda lungo tutta la superficie del sensore. È posto su un isolante per trattenere il più possibile il calore recuperato. È coperto da una piastra metallica scura (l'assorbitore) per catturare la massima quantità di energia solare.
Il telaio in alluminio garantisce la rigidità del sensore e il vetro lascia passare i raggi luminosi mantenendo impermeabile l'interno del sensore.

Campi di applicazione : questi sensori possono essere utilizzati per scaldacqua solari individuali o collettivi nonché per sistemi solari combinati (SSC) che producono anche acqua per il riscaldamento domestico.

Sensore di vuoto

Appaiono come tubi neri collegati tra loro tramite barre di sostegno.
Il fluido termovettore circola all'interno di un doppio tubo a vuoto colorato di nero (nitruro di alluminio), che assorbe i raggi solari.
I raggi del sole arrivano direttamente sul tubo oppure indirettamente per riflessione grazie al contributo degli specchi parabolici di fondo.

Il tubo sottovuoto ha un isolamento migliore rispetto al collettore piano, che garantisce un rendimento maggiore del 30% in inverno. Per il resto dell’anno è equivalente.
D’altro canto questi sensori sono più complicati da produrre, il che aumenta i costi di produzione.

Ambito di applicazione : i tubi sottovuoto vengono utilizzati anche per scaldacqua solari individuali o collettivi nonché per sistemi solari combinati (SSC), ma anche in alcune applicazioni industriali.

Sensore tappeto

È realizzato in gomma morbida molto resistente nella quale circola l'acqua. Questo sistema è meno specifico dal punto di vista tecnologico e quindi è il meno costoso di tutti. Tuttavia, non è abbastanza efficiente per riscaldare l’acqua calda sanitaria, a meno che non ci si trovi in un paese caldo.

Ambito di applicazione : il sensore a tappeto viene utilizzato principalmente per riscaldare l'acqua della piscina. Può anche essere usatola produzione di acqua calda sanitaria nelle regioni calde.

fonte: Astrapool

Funzionamento degli scaldacqua solari (CESI)

Esistono almeno 3 tipologie di sistemi solari termici per il riscaldamento dell’acqua:

CESI sotto pressione

Sistema storico, è il più utilizzato, presente tra tutti i produttori, adattabile a tutte le situazioni. Il fluido termovettore è acqua a cui è stato aggiunto “glicole” per le sue qualità antigelo e l'eccellente trasmissione del calore.
Questo non si esaurirà e questo è il suo limite. Infatti, quando la pompa viene fermata (temperatura serbatoio a 85°C / interruzione di corrente), il liquido termovettore glicole rimane nei sensori e aumenta di temperatura. Potrebbe quindi surriscaldarsi e deteriorarsi.
Per contrastare questo effetto e mantenere l'efficienza dell'impianto, sarà quindi necessario mantenerlo regolarmente, in particolare sostituendo il fluido termovettore.

Termosifone CESI

Questo è il sistema più semplice e diffuso nelle aree geografiche non soggette al gelo.

Il serbatoio si trova sopra i sensori, sul tetto o in soffitta. Devono essere vicini alla palla. Il fluido termovettore che si riscalda nei collettori sale naturalmente nel serbatoio e spinge il fluido più freddo verso il collettore. Non c'è bisogno di circolatore o di costose regolazioni. Possiamo però riscontrare gli stessi problemi legati al surriscaldamento del CESI sotto pressione.

CESI autosvuotante

Il CESI autodrenante ha lo scopo di eliminare gli effetti del surriscaldamento dei sensori nel periodo estivo. L'obiettivo è svuotarli dei liquidi quando non ci sono calorie da recuperare (quando i sensori sono troppo freddi o il palloncino ha raggiunto la temperatura massima). Questa installazione presuppone che i sensori siano installati più in alto rispetto al serbatoio e che il collegamento solare abbia una pendenza continua in modo che il fluido possa fluire bene.

L'onere di manutenzione sarà quindi notevolmente ridotto e l'impianto ne guadagnerà in longevità.

Le soluzioni autodrenanti sono meno conosciute perché non sono offerte da tutti i produttori.

• Esistono soluzioni autodrenanti glicolate che necessitano di una piccola riserva di drenaggio accanto al serbatoio per immagazzinare il fluido termovettore.
• Esistono anche soluzioni CESI autodrenanti con acqua molto specifiche per spingere al massimo la semplicità di realizzazione e di utilizzo (ROTEX, HELIOFRANCE). Queste soluzioni sono possibili: i produttori hanno sviluppato un modello di palloncino in polipropilene che non teme la corrosione e rimane aperto alla pressione atmosferica.

La soluzione autodrenante è preferibile quando la configurazione di installazione lo consente. Altrimenti, la soluzione a pressione sarà la più appropriata.

Quanto costa installare uno scaldabagno solare?

Conta dai 4.000 ai 7.000 euro , con l'installazione di un kit con serbatoio da 200 a 300 litri, abbinato a 3-5 m² di sensori.

Ciò corrisponde generalmente alle esigenze di una famiglia. I prezzi variano a seconda delle dimensioni dell'installazione: dimensione del palloncino e superficie dei pannelli.

Un prezzo che può variare notevolmente a seconda degli installatori e del tipo di scaldacqua solare selezionato. Questo tipo di miglioramento energetico fa parte del piano di resilienza: scopri la tua idoneità e l'importo dell'assistenza Ma Prime Renov.

Redditività

Il ritorno sull’investimento per un impianto solare per la produzione di acqua calda è in media di 10-15 anni.

Devi anche considerare che stai migliorando la tua autonomia energetica.

È interessante infatti non fermarsi ai soli calcoli finanziari, poiché i parametri economici possono cambiare molto più rapidamente del previsto.

La durata di vita degli elementi è relativamente lunga, a condizione che siano ben mantenuti: un minimo di 10 anni per i componenti più fragili e fino a 30 per i collettori solari.

2 domande prima di investire in uno scaldabagno solare

Contributi solari

La soluzione ideale, come avrete capito, è installare i sensori rivolti a sud con un'inclinazione di 40-45 gradi. Se hai una pendenza diversa, la tua installazione lo saràSenza dubbio un po’ meno efficace ma sarà comunque interessante.
Un professionista potrà venire a casa tua per valutare la fattibilità del tuo progetto.

Maschere solari

Sarà necessario osservare le mascherine solari. Questi possono disturbare la luce solare dell'impianto proiettando un'ombra, riducendo l'efficacia dei collettori solari e quindi le loro prestazioni.
Il luogo in cui verranno installati deve essere studiato attentamente.
Dovrai controllare le ombre proiettate dagli elementi del tetto, dagli alberi, dalle case o anche dagli edifici vicini.

Prepara l'installazione del tuo scaldacqua solare

Passaggi obbligatori per installare uno scaldabagno solare

Per installare i collettori solari sul tetto della tua casa, devi richiedere l'autorizzazione al tuo comune , sia che tu stia progettando una nuova casa o una ristrutturazione. In effetti, stai cambiando l'aspetto esterno del tuo edificio.

Trovate tutte le condizioni sul sito del servizio pubblico e sulla pagina relativa alla dichiarazione preventiva dei lavori .

I documenti urbanistici sono consultabili nel tuo comune e ti informeranno sulle condizioni da rispettare riguardo all'aspetto del tuo alloggio.

Per semplificarti la vita puoi scaricare direttamente il modulo (CERFA 13703-09)

Se ti trovi in un sito classificato, il tuo progetto dovrà essere presentato e convalidato all'architetto Bâtiments de France .

Chi può installare uno scaldabagno solare?

Per installare uno scaldacqua solare, vi consigliamo di rivolgervi ad un artigiano specializzato (formazione RGE Qualisol, Réseau Proeco Energie, ecc.). Infatti, il vostro artigiano deve essere consapevole dell'installazione dei collettori solari termici, rispettando le condizioni di sicurezza e senza compromettere l'ossatura e l'impermeabilizzazione del tetto.

Dove posizionare i collettori solari?

Affinché l'efficienza termica del vostro scaldacqua solare individuale sia ottimale, la soluzione ideale è installarlo sul lato sud del tetto, con un'inclinazione compresa tra 40 e 50° rispetto all'orizzontale.

Dimensionamento dell'installazione del tuo scaldacqua solare

Si consiglia spesso di chiedere aiuto per calcolare la dimensione del proprio scaldacqua solare.
Infatti, adeguatamente attrezzati e in possesso dei codici di comprensione tecnica, sarà necessario stimare diversi parametri quali: l'inclinazione del piano, l'orientamento, l'albedo del terreno, la superficie dei sensori calcolati, il fabbisogno giornaliero calcolato, la temperatura in cui l'acqua deve essere immessa in modo che, a seconda del dimensionamento, soddisfi soprattutto le norme sanitarie.

Nel calcolo terremo conto anche dell'irraggiamento medio annuo della vostra posizione, delle varie maschere solari, vicine o lontane e della loro incidenza a seconda della stagione.

Nel fornire supporto, il professionista ha il dovere di consigliare e ascoltare le esigenze del cliente. Potrai così porre le domande opportune e raggiungere così il miglior compromesso per la tua casa.

Dimensionamento del serbatoio del vostro impianto

Inizia determinando il volume del palloncino in base alle esigenze della famiglia. La media è di 40 litri/giorno/persona. E' possibile collegare le varie macchine (lavatrice, lavastoviglie, ecc.). È quindi necessario determinare la necessità di questi dispositivi.

È interessante sfruttare questo momento per valutare se sia possibile ridurre il fabbisogno di acqua calda domestica utilizzando soffioni o schiumatori a risparmio energetico.

Il volume calcolato corrisponde al volume riscaldato dall'integrazione in assenza di sole. Dovrete quindi moltiplicare questo volume da 1,5 a 2 volte per ottenere il volume del vostro bollitore solare.

Per una famiglia composta da 3 o 4 persone, opteremo generalmente per un bollitore solare di almeno 200 litri.

Dimensionamento dei pannelli solari

La capacità del serbatoio è un fattore importante per il calcolo della superficie dei collettori solari.
In media consideriamo 1 m² di sensori per 50-75 litri di spazio di stoccaggio. L'area dei sensori viene calcolata in base alle prestazioni dei sensori e alla dimensione del volume di stoccaggio.

Ecco le raccomandazioni di ASDER sull'argomento:

Nota: la taglia corretta varierà a seconda della regione. Al sud, per un acquario da 200 litri potrebbero bastare dai 2 ai 3 m², mentre al nord occorreranno dai 4 ai 6 m².

Oltre agli elementi sopra discussi e se proprio volete cimentarvi con un calcolo, l'INES (Istituto Nazionale dell'Energia Solare) ha messo online un software gratuito accessibile su internet, chiamato: “CalSol”.
Quest'ultimo consente, tra le altre cose, di calcolare la superficie dei pannelli di cui avete bisogno (compreso il ritorno sull'investimento).

Sarebbe interessante oversize?

Il sovradimensionamento non è consigliato per i seguenti motivi:
- Un palloncino troppo grande ti farà perdere spazio,
- L'acqua verrà riscaldata inutilmente,

- Aumento dei problemi di surriscaldamento del campo del sensore,
- Il ristagno dell'acqua immagazzinata favorisce la comparsa di batteri come la malattia del legionario, molto pericolosi per la salute umana. Per liberarsene a volte è necessario modificare l'intero sistema.

- I collettori solari avranno una produttività inferiore.

- Il ritorno sull'investimento sarà meno buono.

Varrebbe la pena sottodimensionarlo?

Sottodimensionare il bollitore solare farà inevitabilmente perdere il comfort quando le giornate sono nuvolose.

È meglio sottodimensionare la superficie del sensore installato piuttosto che sovradimensionarla. La produttività media dei sensori sarà più alta e ridurrai l'investimento.

Nonostante ciò, l’efficienza dell’impianto o il tasso di copertura solare saranno inferiori.

Quanto dura uno scaldabagno solare?

La durata di vita di uno scaldacqua solare varia a seconda dei modelli e dei produttori da 15 a 20 anni. Ben mantenuta, questa attrezzatura può anche superare di gran lunga questa durata.
In genere supera quella di un sistema termodinamico, più tecnologico e quindi più fragile e complessivamente con un minor controllo delle regole di installazione.
Come qualsiasi attrezzatura tecnica, la manutenzione e il buon mantenimento svolgono un ruolo essenziale nella durata di uno scaldacqua solare.

Come manutenere il tuo sistema di riscaldamento solare dell'acqua?

Sistema in manutenzione

Se vuoi che il tuo impianto duri a lungo e abbia prestazioni ottimali, è fondamentale assicurarne il corretto funzionamento attraverso una manutenzione regolare.

Per fare ciò, si consiglia di:
• Controllare regolarmente i livelli di pressione (fluido termovettore)
• Controllare l'isolamento del circuito idraulico
• Ispezionare la pompa di circolazione (solo in caso di scaldacqua solare con pompa elettrica).
• Assicurarsi che la regolazione funzioni correttamente
• Pianificare una visita da un professionista ogni due o tre anni (alcuni i produttori offrono il monitoraggio)

Manutenzione pannelli solari termici

Per quanto riguarda la pulizia dei pannelli, la pioggia dovrebbe essere abbastanza efficace.
Tuttavia, se vivi vicino a una fonte di polvere o sporco (fabbrica, alberi, fumo, sabbia, ecc.), dovrai lavarlo regolarmente.

È possibile pulire autonomamente i pannelli con acqua pulita e tiepida e una spugna non abrasiva una volta raffreddati (attenzione alla propria sicurezza!).
Particolare attenzione dovrà essere posta alle rotaie di raccolta dell'acqua piovana; nulla dovrebbe ostacolare il flusso, poiché i blocchi potrebbero creare punti caldi.

Quali sono le marche degli scaldacqua solari francesi?

• Eliofrancese
• atlantico
• Saunier Duval
• Giordano

Domande frequenti sullo scaldabagno solare

Chi può informarmi sugli aiuti finanziari?

Contatta un consulente France Renov , sono le persone più competenti in materia.

Scaldabagno solare o termodinamico?

Vantaggi di uno scaldacqua solare rispetto al termodinamico:

• Affidabilità comprovata
• Impatto ambientale molto inferiore in caso di perdita (lo scaldabagno termodinamico utilizza un refrigerante estremamente dannoso in termini di potere di riscaldamento globale)

Svantaggi di uno scaldacqua solare rispetto a quello termodinamico:

• Investimento iniziale maggiore

Posso utilizzare uno scaldacqua solare individuale in montagna?

Questa è un'ottima soluzione perché:

• il sole è maggiore degli strati inferiori
• Radiazione più diretta
• Il riflesso della neve ottimizza l'irraggiamento

Le rese ottenute sono migliori che in pianura anche se si potrebbe pensare che le temperature siano più miti.

Per ulteriori :

• Richiedi un preventivo al mio collega Benjamin
• Scopri la scheda ADEME sull'energia solare per produrre calore in casa