Costi/benefici Dei Pannelli Solari

[gattomom]

Buonasera a tutti.

Vorrei un parere, dagli esperti del forum termodiraulico, sul rapporto costi/benefici dei pannelli solari per la produzione di acqua calda nelle abitazioni private.

Insomma, vorrei che gli esperti del settore mi dicessero, chiaramente, i pro e i contro di questa tecnologia, in abbinamento alle varie tipologie d'utilizzo riscontrabili nelle varie abitazioni (esempio: produzione di sola acqua calda, produzione di acqua calda + abbinamento con impianto di riscaldamento, ecc...)

Sarebbe interessante aprire una discussione del genere per dissipare o fare chiarezza sull'utilizzo dei pannelli solari.

[FAROM]

Senza fare troppi calcoli, io sto usando un collettore solare da almeno 7 anni, nel periodo che va da fine marzo a settembre/ottobre (l'anno scorso dicembre) , il mio scaldino a gas non và in funzione (un bel risparmio).

Nella peggiore delle ipotesi (settembre/ottobre-marzo/aprile) l'acqua del pannello non dovesse essere sufficientemente calda per potersi fare una doccia, ecco che entra in funzione lo scaldino a gas, e una cosa è riscaldare l'acqua della condotta comunale (dalle mie parti sarà sui 5°C-9°C) e una cosa è riscaldare l'acqua del pannello che sarà senz'altro superiore come temperatura a quella della condotta (18_30°C), nei periodi "bui" (che può essere gennaio) con cielo coperto e assenza di sole la temperatura potrà essere di circa 12°C-15°C.

Se ci poniamo la domanda: ......e in pieno inverno, quando non c'è sole?

Io ti rispondo con un'altra domanda ( e ti prego di scusarmi):

Chiedilo ai norvegesi, ai danesi, ai tedeschi ecc ecc.

Questo problema loro non se lo pongono, come mai? Eppure noi, fortunatamente non abbiamo problemi di sole, almeno, molto meno di altri paesi.

Per l'integrazione del riscaldamento ti sò dire poco, se non ricordo male si può fare con quello a pavimento, ciao.

[geoline]

Esatto.

Da noi c'è il problema dei pertrolieri che OSTACOLANO e CONDIZIONANO le scelte mirate alle scelte verso questo tipo di tecnologie.

Se ci fate caso, anche gli "incentivi" sono mica tanto incentivanti!

Giust'apposta.

[gattomom]

Caro farom, se consideriamo di utilizzare i pannelli solari solamente per produrre acqua calda sanitaria e non per produrre acqua calda per scaldare gli ambienti, dov'è la convenienza economica? Quando usando solo la caldaia a metano il costo sarebbe irrisorio. Infatti le spese del metano aumentano esponenzialmente d'inverno, stagione in cui i pannelli solari possano fare ben poco sia per l'acqua calda sanitaria, sia per aiutare la caldaia a produrre acqua calda da riscaldamento. Posso sbagliarmi naturalmente.

A voi la parola.

[FAROM]

Immagino che anche d'estate ci sarà la necessità di fare "qualche doccia", io mi trovo a sud della penisola (poco più a nord est del Marocco), Reggio Calabria, e come dicevo prima da aprile a settembre ho acqua calda sanitaria gratis, poco che risparmio saranno sempre circa 25_30 euro al mese e non mi pare poco, che dici?

Se la tua esigenza è particolarmente quella di integrare il riscaldamento, innanzi tutto devi montare più collettori solari e chiaramente un boiler di dimensioni ben più grande del mio da 200 litri.

Se il tuo impianto è a radiatori è inutile parlarne, non se ne fà niente, per poter utilizzare i collettori solari, come integrazione al riscaldamento, devi rivoluzionare il tuo impianto, che dovrà essere quello a pavimento (o sò se quello a battiscopa sia pure idoneo), come tecnologia di collettore sicuramente è consigliabile quello a tubo sottovuoto, del tipo heat pipe, una maggiore resa rispetto al collettore piano.

Quì, dalle mie parti, è impossibile usare i tubi sottovuoto, mi ritroverei ad avere una caffettiera sul terrazzo che spruzza vapore in continuazione con ettolitri di acqua che andrebbero ad arricchire le nubi , ciao.

edit:

Chi l'ha detto che di inverno i pannelli possono fare ben poco?

Evidentemente non hai letto il mio 3ad precedente, una cosa è riscaldare acqua partendo da una temperaturà di 3_5°C e un'altra partire da una temperatura di 20°C.

Modificato: 9 agosto 2009 da FAROM

[gattomom]

No, l'ho letta la tua risposta. Bisognerebbe solo quantificare in soldi la differenza di temperatura nel riscaldare l'acqua partendo da 3-5°C o 20°C.

Secondo, non potendo usare i pannelli per il riscaldamento, economicamente ne vale la pena solo per la produzione di acqua calda sanitaria, per chi abita in Piemonte?

Ciao.

[bieler]

gattomom+9/08/2009, 20:27--> (gattomom @ 9/08/2009, 20:27)

Credo di si, anche se non ho mai fatto calcoli.

Io abito nel nord del Piemonte, ho installato un pannello nel lontano 1978 ed è tuttora funzionante!

Oltre all'acqua per igiene personale, d'estate quando c'è abbondanza di acqua calda, si usa anche con lavatrice e lavastoviglie

Certo bisogna progettarlo bene, per fare in modo di avere una buona resa anche in inverno o nelle giornate con poco sole. Per prima cosa il sebatoio di accumulo da 200 l. ha due serpentine, una superiore che scalda una limitata quantità di acqua, comunque sufficiente per la doccia di 3-4 persone, poi quando l'acqua raggiunge i 50° entra in funzione la serpentina più bassa che riscalda il resto dell'acqua.

Il pannello sul tetto, sacrificando l'estetica, ha un'inclinazione di 55° in modo da avere una buona efficienza anche in inverno.

L'impianto deve servire almeno 3-4 persone e sopratutto bisogna essere in grado di fare la manutenzione, altrimenti se chiami una volta l'idraulico, si "pappa" il risparmio di 2-3 anni.

Ad esempio, oltre ad intervenire per riparare qualche perdita nei circuiti idraulici, ho dovuto costruirmi una centralina per il comando della pompa di circolazione, che un fulmine mi aveva bruciato, e sostituire la pompa stessa dopo 20 anni di onorato lavoro.

Anche se economicamente dovessi pareggiare, resta comunque la soddisfazione di contibuire, per quel poco che mi compete, a contenere l'inquinamento.

Ciao.

[lupen3]

per quello che posso dire, in inverno dic-gen, al nord, se c'e' sole inclinato 45° il mio 300lt forzato arriva anche a 40° per riscaldamento ovviamente andrebbe bene quello a bassa temperatura, svuoto tutti i gg. siamo in 5 con lavastoviglie e lavatrice attaccate dirette. poi valuta anche la detrazione fiscale 55% in 5 anni.

qusto e' quello che abbiamo. se lo vogliamo sfruttare.

by luca

[esco]

Sono in accordo con coloro che hanno deciso di installare il pannello solare per "ragioni di fondo" che condivido. Infatti cercherò di fare un impianto a tubi sottovuoto con serbatoio da 200 litri, nonostante lo spazio limitato disponibile sul tetto ed alcuni problemi di spazio interni che mi costringeranno a disporre 2 serbatoi da 100 litri/cad. in serie, invece di un unico serbatoio da 200 litri.

Una aperta discussione sui benefici di questo sistema, limitatamente alla acqua calda sanitaria (ACS) credo sia utile per tutti, favorevoli e contrari, per disporre di uno strumento utile di valutazione.

Come gattomom, anche io desidero esaminare una comparazione tra riscaldamento dell'ACS con caldaia a metano e con pannello solare: ad esempio per ogni 10°C di incremento di temperatura.

Credo che dopo aver contabilizzato i costi dei mc di metano risparmiati, si possa agevolmente contabilizzare anche la riduzione degli impatti ambientali (CO2, NOx, ecc.).

Suggerimenti su come impostare i calcoli?

[dotting]

Se mi dici come fai ad accendere e spegnere il sole, ti faccio subito un poco di conti "esatti".

[esco]

dotting+21/02/2010, 08:10--> (dotting @ 21/02/2010, 08:10)

Evidentemente sono conteggi teorici, per eseguirli credo sia possibile considerare l'utilizzo in condizioni ideali dei 200 litri di un serbatoio standard utilizzato per le necessità giornaliere di acqua calda sanitaria.

I dati di partenza potrebbero essere:

1 - 200 litri/giornalieri di acs necessari a 50°C

2 - 200 litri/giornalieri prelevati dall'acquedotto a 10°C

3 - volume di gas metano necessario per innalzare la temperatura di 0,2 mc di acqua da 10°C a 50°C

Non ho cercato come calcolare il punto 3.

Il volume di metano al punto 3, risultante dalla simulazione nelle condizioni sopra esposte, corrisponde a:

A - risparmio ambientale (mancata produzione di CO2, ca. 1,9 kg/mc di metano), e

B - risparmio economico (mc di metano x costo unitario della tariffa),

alle condizioni date per ciascun giorno di utilizzo del pannello solare in sostituzione dell'uso della caldaia, quindi moltiplicando i risparmi di cui ai punti A e B delle condizioni ideali in premessa, per un centinaio di giorni all'anno, potremo avere una idea dei risparmi annuali.

Moltiplicando i risparmi annuali per la vita attesa del pannello, per una ventina di anni, potremo avere una idea del risparmio ventennale per ciascuno dei punti A e B, dove il risparmio A può essere considerato intero, mentre al risparmio B toglierei i costi dell'impianto solare e relativa manutenzione per 20 anni.

[esco]

Senza considerare i vantaggi ambientali e focalizzando i conti solo agli aspetti economici, il conteggio schematicamente potrebbe risultare come segue:

- se utilizzo ogni giorno 200 litri di acqua calda a 50°C prelevandola mediamente a 10°C dall'acquedotto

significa aver utilizzato ogni giorno ca. 0,85 mc di gas metano

- se un pannello solare consente, per ca. 200 gg/anno di tenere la caldaia per acs spenta

vuol dire che posso considerare un mancato consumo di gas metano pari a 0,85 mc x 200 gg = 170 mc

- se il prezzo unitario del metano è ca. 0,65 €/mc, il mancato consumo consente un risparmio di ca. 110,50 € all'anno

- dunque il pannello solare potrebbe contribuire a risparmiare ca. 110 €/anno

- siccome il costo del pannello+serbatoio ed accessori, nel mio caso, è nell'ordine di ca. 4.000 € il recupero dei 4.000 euro avverrà dopo ca. 35 anni.

Non sono un addetto ai lavori... ed ovviamente sono conti approssimati ed io il pannello cercherò di farlo comunque e fra 35 anni (se ancora il pannello funzionerà) se lo godranno i miei nipoti

[esco]

Dimenticavo il calcolo della detrazione fiscale del 55% che riduce, nel mio caso, il costo impianto da 4.000 euro a 1.800 euro, quindi il risparmio di ca. 110,00 €/anno consente approssimativamente un tempo di ammortamento di ca. 16,4 anni.

[SimoneBaldini]

Dimentichi altre cose, il rendimento di produzione che se lo calcoli per uno scaldabagno istantaneo o ad accumulo con fiamma è da ridere. Nei calcoli viene valutato nel 45% per gli istantanei e 40% per gli accumuli a fuoco diretto.

Quindi rivalutando la tua spesa viene 250 euro circa.

Inoltre il costo di 4000 euro è un pochino esagerato, per impianti monofamiliari e per quei consumi basta un pannello a circolazione naturale e costa una stupidata con 1800 euro te la cavi se le tubazioni non sono complicate da recuperare. Rivalutando il tutto in circa 10 anni senza contributi lo ammortizzi con contributo in 4-5 anni!

[esco]

ciao Simone. Sono curioso di comprendere come hai calcolato i ca. € 250,00, in questo modo potrei meglio comprendere l'interessante tua osservazione.

[SimoneBaldini]

Semplice, nella valutazione precedente non è stato tenuto conto del rendimento dello scaldabagno che si aggira attorno al 45%, i 110 € vanno rivalutati a fronte di un rendimento di produzione del 45% allora troviamo che i 110€ sono riferiti all'energia necessaria per innalzare l'acqua prodotta ma non tenendo conto del rendimento della macchina per produrre questa energia. Un dato piu' corretto 110€/45%=244€.

In sostanza è sbagliata la valutazione dei mc di gas, rivalutandola a dovere si ottiene:

200 litri x 40°C(dT) x 1 cs (calore specifico acqua) = 8000 kcal/h

pci gas = 8250 kcal/mc

mc necessari = 8000 / 8250 / 0.45 (rendimento di generazione) = 2.45 mc

costo giornaliero = 2.45 x 0.6 = 1.47 euro

costo annuo = 200 gg x 1.47 = 294 euro annui

Modificato: 2 aprile 2010 da SimoneBaldini

[esco]

ciao Simone, non avevo visto la tua interessante risposta, che mi ha indotto a cercare i dati della caldaia che abbiamo in casa: pensile Immergas Victrix Zeus 27 premiscelata a condensazione, per riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria da 27.000 kcal/h, a camera stagna tiraggio forzato con boiler ad accumulo, ad alto rendimento e circolazione forzata.

I dati del rendimento che leggo nelle note tecniche sono inclusi in un range tra il 98% ed il 107%.

Inoltre i dati del circuito sanitario indicano:

- potenza termica utile produzione acqua calda: 31,4 kW (27.000 kcal/h);

- temperature regolabile sanitario: 20 °C - 60 °C;

- dispersioni boiler: 0,205 kW/h

- assorbimento nominale: 0,75 A;

- potenza elettrica installata: 165 W;

- potenza assorbita dal ventilatore: 47 W;

- contenuto d'acqua in caldaia: 4 litri;

- capacità boiler: 54 litri

- rendimento energetico (Direttiva 92/42/CEE): stelle ****

Sulla base dei dati sopra indicati le tue considerazioni cambiano?

[esco]

Ho chiesto anche al servizio assistenza Immergas.

DOMANDA:

Desidero calcolare i metri cubi di gas metano necessari ad innalzare la temperatura di 200 litri di acqua da 10°C a 50°C. Secondo lei in questo specifico caso i conteggi devono essere eseguiti come nel CASO 1 o nel CASO 2 ?

CASO 1

- 200 litri x 40°C(dT) x 1 cs (calore specifico acqua) = 8000 kcal/h

- pci gas = 8250 kcal/mc

- mc gas necessari = 8000 / 8250 / 0.45 (rendimento di generazione) = 2.45 mc

CASO 2

- 200 litri x 40°C(dT) x 1 cs (calore specifico acqua) = 8000 kcal/h

- pci gas = 8250 kcal/mc

- mc gas necessari = 8000 / 8250 / 1 (rendimento di generazione) = 0.97 mc

Insomma il "rendimento di generazione" per l'acqua calda sanitaria va posto mediamente a 45% (0,45) oppure a 100% (1)?

RISPOSTA:

In modalità sanitaria è da considerarsi il rendimento termico utile 80/60 (perché la macchina in questo caso lavora in alta temperatura, pertanto è corretto considerare il 98,1 %. Conseguentemente è corretto il secondo caso da Lei esposto. Cordiali saluti.

Quindi da quanto sopra esposto l'eventuale pannello solare per il riscaldamento dell'acqua sanitaria, se comparato con la caldaia sopra descritta, consentirebbe un risparmio nell'ordine di 110 €/anno.

Modificato: 22 luglio 2011 da esco

[Simone Baldini]

No, il rendimento di generazione è normato da specifiche norme UNI. E' da considerarsi 45% per produzione di acs da caldaie istantanee. Il famoso 97% è il rendimento di combustione che è solo una parte del rendimento di generazione. Il rendimento di generazione tiene conto di tutti i fattori, cioà l'energia ceduta all'acqua mediamente per ottenere il servizio di acs.

[esco]

grazie Simone per la precisazione.

Siccome desidero approfondire, ti sarei molto grato se potessi indicarmi i riferimenti UNI di cui hai scritto

[esco]

Ho trovato le seguenti definizioni, ma per evitare possibili errori avrei bisogno di un aiuto per comprendere il reale consumo di gas metano per innalzare la temperatura dell'acqua da 10 a 50 gradi centigradi con una caldaia a condensazione provvista di boiler interno di 50 litri, sulla base di quanto indicato da Simone.

Insomma ho il dubbio che NON sia più efficiente scaldare 50 litri di acqua con una resistenza mediante energia elettrica (es. con boiler elettrico) rispetto a scaldare la medesima quantità, per il medesimo delta T, con fiamma alimentata dal metano.

Un calcolo corretto dei mc di metano necessari per scaldare la medesima quantità di acqua, per il medesimo delta T, consentirebbe di comprendere il reale risparmio energetico di un impianto solare termico che temo, indipendentemente da altre considerazioni, non sia così significativo considerando i rendimenti delle moderna caldaia a metano.

Seguono le definizioni che ho trovato.

Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192

Attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico nell'edilizia.

Pubblicato su: S.O. n. 158 a G.U. n. 222, 23/09/2005 – Ripubblicato con note nel S.O. n. 165 alla G.U. n. 241 del 15/10/2005

Riguardante: Risparmio energetico nell’edilizia

 

 

Art. 2 - Definizioni

1. Ai fini del presente decreto si definisce:

 

«potenza termica utile di un generatore di calore» è la quantità di calore trasferita nell'unità di tempo al fluido termovettore; l'unità di misura utilizzata è il kW

 

ALLEGATO A

(Articolo 2)

ULTERIORI DEFINIZIONI

 

…[omissis]…

 

 

27. ​potenza termica convenzionale di un generatore di calore è la potenza termica del focolare diminuita della potenza termica persa al camino in regime di funzionamento continuo; l'unità di misura utilizzata è il kW.

28. ​potenza termica del focolare di un generatore di calore è il prodotto del potere calorifico inferiore del combustibile impiegato e della portata di combustibile bruciato; l'unità di misura utilizzata è il kW.

30.  ​rendimento di combustione o rendimento termico convenzionale di un generatore di calore è il rapporto tra la potenza termica convenzionale e la potenza termica del focolare.

31.  ​rendimento globale medio stagionale dell'impianto termico è il rapporto tra il fabbisogno di energia termica utile per la climatizzazione invernale e l'energia primaria delle fonti energetiche, ivi compresa l'energia elettrica dei dispositivi ausiliari, calcolato con riferimento al periodo annuale di esercizio di cui all'art. 9 del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412. Ai fini della conversione dell'energia elettrica in energia primaria si considera [l'equivalenza: 9 MJ = l kWh.] il valore di riferimento per la conversione tra kWh elettrici e MJ definito con provvedimento dell'Autorità per l'energia elettrica e il gas, al fine di tener conto dell'efficienza media di produzione del parco termoelettrico, e suoi successivi aggiornamenti.

32.  ​rendimento di produzione medio stagionale è il rapporto tra l'energia termica utile generata ed immessa nella rete di distribuzione e l'energia primaria delle fonti energetiche, compresa l'energia elettrica, calcolato con riferimento al periodo annuale di esercizio di cui all'art. 9 del decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n. 412. Ai fini della conversione dell' energia elettrica in energia primaria si considera [l'equivalenza: 9 MJ = l kWh.] il valore di riferimento per la conversione tra kWh elettrici e MJ definito con provvedimento dell'Autorità per l'energia elettrica e il gas, al fine di tener conto dell'efficienza media di produzione del parco termoelettrico, e suoi successivi aggiornamenti.

33.  ​rendimento termico utile di un generatore di calore è il rapporto tra la potenza termica utile e la potenza termica del focolare.

 

 

UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione

 

UNI 10389-1

 

SETTEMBRE 2009

 

Generatori di calore - Analisi dei prodotti della combustione e misurazione in

opera del rendimento di combustione

Parte 1: Generatori di calore a combustibile liquido e/o gassoso

 

 

3.1.3 rendimento di combustione: Rapporto tra la potenza termica convenzionale e la potenza

termica del focolare.

3.1.4 potenza termica convenzionale: Potenza termica del focolare diminuita della potenza

termica persa al camino.

3.1.5 potenza termica del focolare: Prodotto del potere calorifico inferiore del combustibile

impiegato per la portata di combustibile bruciato. Sinonimo di portata termica.

[reka]

non capisco tutto sto casino di norme se vuoi ragionare sui consumi reali

il solare termico ha senso proprio con l'ACS , che poi sia molto lungo da ammortizzare è risaputo.

[X-hide]

Io rispondo non da "addetto ai lavori" ma da "utente" (e pure mediamente ignorante in merito)...

Se i vostri calcoli sono giusti, che siano 110 all'anno sia che siano 250:

per me, sotto un profilo meramente economico (quindi ambientale a parte), non ne vale la candela... Se è vero che si risparmia nel consumo e altrettanto vero che i tempi Per ammortizzare la spesa sono lunghi... Aggiungeteci il costo di "anticipare la spesa" (un costo è sborsare x000 euro d'un colpo, un conto sono i x0 euro al mese di bolletta/gas)...

E aggiungeteci anche il costo (sia in termini di soldi, ma anche di tempo e disturbo) del montare l'ambaradan...

Questo solo per dare un idea di cosa può veder un potenziale utente...

[rimonta]

E aggiungete il costo della manutenzione: in 2 anni io ho cambiato 2 tubi sottovuto e una pompa di ricircolo. Logico che poteva rompersi anche la caldaia, ma inquesto caso aggiungiamo altri elementi che possono guastarsi.

Inoltre dobbiamo considerare nel conto anche l'energia per la pompa di ricircolo che assorbe circa 30 W. Tutto questo se parliamo di una circolazione forzata.

[X-hide]

Eh... io non l'avevo detto per non infierire ma, scherzi a parte, è vero e ci ho pensato anche io.