mercoledì 19 settembre 2012

Riscaldarsi con il sole, ma è possibile?

Affidarsi completamente al sole per provvedere al riscaldamento invernale è possibile, ma difficile da attuare.

Prima di giungere ad alcune conclusioni finali proviamo a valutare in modo molto grossolano, senza inoltrarci in complessi calcoli e norme UNI, quanto calore (energia) ci serve, quanta calore ci fornisce il sole e che estensione dovrebbe avere la superficie captante del nostro dispositivo solare termico.

Quanta energia ci serve
Consideriamo di trovarci in Toscana in una casetta con mediocri caratteristiche di isolamento termico in una tipica giornata invernale nel mese di Gennaio. Per mantenere all'interno dell'abitazione una temperatura di 20°C dobbiamo tenere in funzione una caldaia da 10kW per circa 10 ore al giorno, consumando circa 100kWh di energia.

Quanta energia ci può dare il sole
Nel mese di Gennaio l'irraggiamento medio giornaliero, su di una superficie (pari ad 1 m2) verticale esposta a Sud, è di circa 2,5 kWh. Per catturare questa energia possiamo realizzare una serra solare o un collettore solare.

Che dimensione deve avere il nostro impianto solare
La superficie captante del nostro dispositivo solare dovrebbe avere una estensione di almeno 40 m2 per poter fornire la stessa energia della caldaia (100/2,5). Ma naturalmente tenendo conto delle inefficienze che caratterizzano ogni dispositivo, solo una parte dell'energia verrà immessa nell'ambiente da riscaldare. Se consideriamo un rendimento del 50%, la superficie captante del nostro dispositivo solare dovrà essere raddoppiata. Per eliminare la caldaia dovremo quindi disporre di una superficie di circa 80m2.

Da questo semplice esempio si capiscono molte cose. Intanto che le caratteristiche di isolamento sono importanti. Un edificio ben isolato che richieda un quarto dell'energia avrebbe bisogno di una superficie captante di soli 20m2. Naturalmente conta anche la posizione geografica dell'edificio. In zone con temperature invernali superiori e maggior irraggiamento solare le esigenza energetiche saranno minori. In fine, l'efficenza del sistema ha certamente il suo peso (non tutti i sistemi sono uguali!).

Riscaldarsi con il sole è quindi possibile ma bisogna tener conto di molti parametri che rendono più o meno ragionevole questa scelta. Bisogna inoltre tener presente che quando si parla di temperature medie o irraggiamento solare medio si tratta sempre di valori probabilistici e che potrebbero verificarsi giornate ben più fredde e con cielo coperto. Ciò rende quasi impossibile affidarsi totalmente al sole per il riscaldamento ed un sistema di back-up (stufa a legna, pompa di calore, etc) si rende comunque indispensabile.

Disponendo di spazio, tempo e tanta buona volontà ci si potrebbe cimentare nell'autocostruzione di un pannello solare termico ad aria come quello del video qui sotto. Semplice fai-da-te da realizzare bevendo qualche birra (in lattina naturalmente!)



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