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Impianti alimentati da energia rinnovabile, guida alla scelta

di Alessandra Marra
Commenti 2818

Fotovoltaico, solare termico, geotermico, eolico, ibrido

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12/09/2019 – L’edilizia è sempre più attenta alla ‘questione ambientale’ e, di conseguenza, la progettazione e la realizzazione di edifici-impianti è orientata a fonti di energia e tecniche che possano ridurre l’impatto ambientale, come il ricorso ad impianti che sfruttino l’energia rinnovabile.  
 
Ad oggi, infatti, come previsto dal Dlgs 28/2011, gli impianti di produzione di energia termica degli edifici realizzati o ristrutturati in base a titoli abilitativi presentati dal 1° gennaio 2018 devono essere progettati e realizzati in modo da garantire il contemporaneo rispetto della copertura, tramite il ricorso ad energia prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili, del 50% dei consumi previsti per l'acqua calda sanitaria e del 50% della somma dei consumi previsti per l'acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento.

Gli obblighi, specifica la norma, non possono essere assolti tramite impianti da fonti rinnovabili che producano esclusivamente energia elettrica che a sua volta alimenti dispositivi o impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento.

Non sono soggetti all'obbligo gli edifici allacciati ad una rete di teleriscaldamento che copra l'intero fabbisogno di calore per il riscaldamento degli ambienti e la fornitura di acqua calda sanitaria.
 

Impianti da energie rinnovabili: le varie tipologie

Per energia da fonti rinnovabili, ai sensi del D.lgs. 28/2011, si intende l'energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica (accumulata nell'aria ambiente sotto forma di calore), geotermica (immagazzinata sotto forma di calore nella crosta terrestre), idrotermica (immagazzinata nelle acque superficiali sotto forma di calore) e oceanica, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas.

In caso di utilizzo di pannelli solari termici o fotovoltaici disposti sui tetti degli edifici, la norma prescrive che i componenti siano aderenti o integrati nei tetti, con la stessa inclinazione e lo stesso orientamento della falda.

La potenza elettrica degli impianti alimentati da fonti rinnovabili che devono essere obbligatoriamente installati sopra o all'interno dell'edificio o nelle relative pertinenze, misurata in kW, deve essere calcolata secondo la formula indicata nell'Allegato 3 al D.lgs. 28/2011.
 

Impianti fotovoltaici

La tecnologia fotovoltaica permette la produzione di energia trasformando le radiazioni solari in elettricità direttamente e senza l’utilizzo di alcun combustibile.

Gli impianti fotovoltaici possono essere isolati (stand-alone), ovvero non collegati alla rete elettrica e perciò dotati di un sistema di batterie che può garantire l’erogazione di corrente anche nelle ore di assenza di luce, oppure collegati alla rete (grid-connected), cioè impianti stabilmente collegati alla rete elettrica nazionale che non hanno bisogno di sistemi di batterie in quanto la rete può sopperire alle mancanze del sistema. In più in questa soluzione l’eventuale surplus di energia prodotta dal sistema fotovoltaico viene trasferito alla rete e contabilizzato.

Un impianto fotovoltaico è costituito da un generatore (il cui componente elementare è la cella), da un sistema di condizionamento e controllo della potenza (inverter), da un sistema di monitoraggio dell'impianto e dall'eventuale sistema di accumulo dell’energia. Quando i pannelli sono installati sull'edificio necessitano di strutture di sostegno ma esistono anche pannelli fotovoltaici integrati nelle coperture. 

Tra i moduli fotovoltaici c’è NEON 2 BIFACIAL di LG Electronics, progettato per assorbire l'irraggiamento non solo dalla faccia anteriore, ma anche da quella posteriore della sua cella NeON utilizzando una pellicola posteriore trasparente. La cella bifacciale permette una maggiore generazione di energia.

 
Un altro esempio è VITOVOLT 300 M_PB di VIESSMANN, un pannello fotovoltaico monocristallino che può raggiungere il 19,40 % di efficienza dei moduli e ottima resistenza meccanica per elevati carichi neve.

 
Tra le coperture con impianto fotovoltaico integrato c’è Kalzip AluPlusSolar, costituito dalla copertura in elementi kalzip preverniciati e dal laminato fotovoltaico integrato sul supporto.

 
Come supporto per sistemi fotovoltaici c’è LSTE di RODIGAS, triangoli in alluminio regolabili da 15 a 30 gradi.

 
Tra gli inverter per impianti fotovoltaici c’è UNO-2.5-I-OUTD di ABB, dalla dimensione compatta, adatta per l’installazione domestica e con un’efficienza fino al 96.3%.
 
Un altro esempio è FRONIUS PRIMO GEN24 PLUS, la soluzione "tutto in uno" con funzione di gestione energetica e alimentazione d'emergenza di base integrate.

 
Se è necessario un sistema di accumulo, si può optare per POWER ROUTER di Nuove Energie, in grado di  massimizzare l‘autoconsumo di energia e in grado di modulare e gestire i flussi energetici e decidere se utilizzarli istantaneamente, accumularne l‘eccesso in batterie o immetterli in rete.


Tra i sistemi di monitoraggio dell’impianto c’è IBC SolControl Light+, Basic, Pro di IBC SOLAR che confronta automaticamente le effettive condizioni meteo con i dati di produzione disponibili. Inoltre, se l’impianto si discosta dai normali parametri di produzione, viene inviato immediatamente un messaggio o una email.


 
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Solare termico

Gli impianti solari termici sono costituiti da pannelli che producono acqua calda sfruttando l’energia del sole; la radiazione solare riscalda un liquido che circola all’interno dei pannelli che poi trasferisce il calore assorbito a un serbatoio di accumulo d’acqua. 
 
Un impianto solare termico è generalmente costituito dal pannello e dal serbatoio di accumulo dell’acqua; la circolazione del fluido termoconvettore tra il pannello e il serbatoio può avvenire naturalmente o forzatamente per mezzo di una pompa elettrica. In entrambi i casi gli impianti producono acqua calda che può essere utilizzata direttamente o che può essere inviata ad una caldaia.
 
Per la sostituzione di impianti esistenti in abitazioni dove è già presente una caldaia, si può optare per impianti a circolazione forzata come KAIROS FAST CD1 - CD2 di ARISTON THERMO che garantisce al tempo stesso la massima integrazione architettonica e un’efficienza elevata nella produzione di acqua calda sanitaria.
 
Tra i sistemi a circolazione naturale c’è LOGASOL TSS di BUDERUS che sistema solare a circolazione naturale targato Buderus dalle dimensioni compatte, in grado di combinare efficientemente uno o più collettori solari ed un bollitore, per un montaggio semplificato che può avvenire sia su tetti piani che sopra tetto. La possibilità di scegliere tra tre volumi di accumulo del bollitore (150, 200 e 300 litri) lo rende inoltre la soluzione giusta per rispondere a qualsiasi esigenza.


Un altro esempio è ROTEX SOLARIS di DAIKIN Heating Systems, un impianto in grado di trasformare fino all’80% dell’energia in calore utile e integrare perfettamente qualsiasi sistema di riscaldamento.
 
Tra i pannelli a piano verticale c’è CSAL 25 RS di RIELLO, dotato di una piastra captante in alluminio con finitura selettiva in TiNOx Energy Al che permette un assorbimento energetico pari al 95% dell’irraggiamento sulla superficie e ne limita l’emissione al 4%.

 
Un altro esempio è SISTEMA STRATOS 4S di CORDIVARI, un sistema termico solare compatto ad alta efficienza con accumulo sanitario integrato e dotato di un sistema autoequilibrante antistagnazione brevettato.

 
Nel caso si vogliano sperimentare soluzioni integrate, si può optare per i collettori solari SKC di Fakro che, grazie all’impiego dei raccordi particolari in uso per l’integrazione con la superficie del tetto, sono idonei per la combinazione dove la distanza tra i pannelli solari è pari di soli 3 mm.


Tra i boiler per impianti termici c’è AIR COMBO PRO 200/300 S di Rossato Group una pompa di calore ottimizzata per l'integrazione con impianti solari che consente un risparmio nei consumi fino al 70% rispetto ai tradizionali scaldabagni elettrici.  

 
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Impianti eolici

L’energia eolica è quella posseduta dal vento e viene utilizzata per produrre energia elettrica attraverso aereogeneratori che basano il loro funzionamento su pale spinte dal vento
 
Per le abitazioni e gli edifici in genere si può ricorrere ad impianti minieolici, con potenze da 1 a 20 kW che possono essere allacciati alla rete elettrica usufruendo dello scambio di energia sul posto.
 
Tra i microgeneratori c’è GENERATORE EOLICO di Ecolibrì con una forma, unica nel suo genere, che rende le turbine poco invasive sia per le loro piccole dimensioni che per la possibilità di essere dipinte con colori che riflettono l'ambiente circostante. Inoltre, il rumore delle pale eoliche è irrilevabile (<20 dB) anche in presenza di forti venti, poiché le lame non possono ruotare ad una velocità superiore al vento stesso e di conseguenza non causano alcun tipo di sibilo e rumore.

 
Un altro esempio è K-WIND di Kopron®, un sistema eolico di piccola taglia che grazie alla semplicità di installazione si adatta molto bene presso insediamenti esistenti di privati e aziende.


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Impianti geotermici

Un impianto di geotermia domestica è composto da tre elementi principali:
 • i sensori o sonde geotermiche: sono delle semplici tubature inserite nel terreno con il compito di assorbire il calore del sottosuolo. Affinché lo scambio di calore con il terreno sia più efficace, sono riempite di un fluido detto “termovettore”, ad elevata conducibilità termica;
• la pompa di calore, o termopompa: è il “cuore” del sistema ed è un generatore che utilizza il calore estratto dalle sonde per renderlo sfruttabile dall’impianto di distribuzione;
• il sistema interno di distribuzione del calore: è il normale impianto di distribuzione del riscaldamento presente in tutte le abitazioni. Tuttavia, perché il sistema possa sfruttare al massimo l’energia geotermica, riducendo al minimo gli apporti di energia elettrica dall’esterno, è consigliabile che sia del tipo a bassa temperatura (35° C), per esempio, a pannelli radianti, invece dei normali termosifoni, che utilizzano acqua ad alta temperatura (60- 70°C).
 
Un esempio è RAUGEO di REHAU, composto da tubi, sonde geotermiche verticali, collettori geotermici orizzontali, sonde elicoidali e pilastri energetici, che consente di estrarre l’energia geotermica e di utilizzarla per il riscaldamento ed il raffrescamento efficiente degli edifici.

 
Tra le pompe di calore e i terminali geotermici c’è 110 | Collettore di distribuzione di CALEFFI, interamente componibile e progettato per essere facilmente montato a banco e successivamente agganciato alle staffe a muro. Questa particolarità di assemblaggio permette di agevolare la preparazione delle sonde ed il loro collegamento al collettore.

 
Tra i terminali geotermici c’è THERMISTAR di Idrosistemi che consente di realizzare centrali termiche più performanti ed economiche nella gestione ed utilizzo.

 
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