Gli impianti solari termici sono impiegati, in ambito domestico, per la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti; questa tecnologia, che trova applicazione anche in alcuni settori industriali, differisce da quella dei sistemi fotovoltaici per il principio di funzionamento nonché per il fatto di rispondere ad esigenze energetiche differenti. Di seguito, vediamo come funziona il solare termico e quali vantaggi può garantire rispetto a soluzioni più tradizionali.
Impianto solare termico: come funziona?
In linea di principio, il funzionamento di un impianto termico solare è molto semplice; come si può intuire dal nome stesso, si tratta di un sistema in grado di convertire la radiazione solare in energia termica (calore), da adoperare per produrre acqua calda sanitaria o per alimentare un impianto di riscaldamento.
A monte dell’impianto si trovano i collettori solari; questi possono essere di due tipi:
- Piani vetrati selettivi (FPC, Flat Plate Collector); il pannello è composto da una lastra di vetro trasparente alla radiazione solare ma opaco rispetto a quella infrarossa emessa dalla piastra assorbente. Quest’ultima, a sua volta, è in grado di assorbire la radiazione solare e contenere la propria emissione entro lo spettro infrarosso. Grazie a tali proprietà, il pannello presenta la massima capacità di assorbire la radiazione solare e un tasso di dispersione molto basso. L’elemento deputato all’assorbimento può essere realizzato con materiali diversi, quali rame, acciaio inox e alluminio anodizzato; come vedremo meglio in seguito, gli impianti FPC possono essere integrati in sistemi a circolazione naturale o forzata;
- Collettori sottovuoto (ETC, Evacuated Tube Collector); sono formati da elementi singoli (tubi sottovuoto) che assorbono la radiazione solare e trasferiscono il calore ad un fluido contenuto all’interno di un circuito. Questa tecnologia presenta due varianti principali: una prevede il trasferimento dell’energia termica all’interno dei singoli tubi, dove è presente un circuito a ‘U’ nel quale circola un fluido che cede il calore in un raccordo posizionato nella parte alta dell’impianto. L’altra sfrutta delle apposite tubazioni, denominate ‘heat pipe’ (tubi in metallo termoconduttore incapsulati in quelli di vetro), contenenti un fluido in equilibrio liquido – vapore (ovvero il liquido evapora alla stessa velocità con la quale avviene la condensazione del vapore). Lo scambio termico tramite l’heat pipe avviene tra l’interfaccia ‘calda’ e quella ‘fredda’ dell’impianto; in altre parole, il calore derivante dall’assorbimento della radiazione solare trasforma il liquido in vapore che si sposta verso l’alto e cede calore ad un condensatore.
In base al loro funzionamento complessivo, i sistemi solare termico possono essere suddivisi in due categorie:
- impianti a circolazione naturale; presentano costi di installazione inferiori, sono molto affidabili ma la presenza di un serbatoio di accumulo a monte può rendere difficoltosa la messa in opera dell’impianto. Il serbatoio raccoglie tramite l’impianto idrico domestico acqua fredda, che viene poi scaldata grazie all’energia termica prodotta dai pannelli solare termico e infine convogliata nuovamente nell’impianto idrico;
- impianti a circolazione forzata; non necessitano del serbatoio di accumulo ma vanno integrati con una pompa (detta ‘circolatore’) e altre componenti di controllo, quali un vaso di espansione e una centralina. In aggiunta, il sistema di scambio termico si avvale di un boiler, da collocare all’interno della casa, dal quale passa sia l’acqua fredda in entrata dal collettore sia quella calda in uscita da quest’ultimo. Lo scambio termico avviene attraverso un particolare fluido (solitamente il glicole propilenico) che cede il calore al flusso d’acqua uscente dal sistema di assorbimento della radiazione solare; questi viene poi gestito da un’unità ausiliaria di controllo.
Il solare termico a concentrazione: cos’è e come funziona.
Una particolare tipologia di impianto termico solare è quella definita “a concentrazione”; i sistemi CSP/CST (Concentrating Solar Power/ Concentrating Solar Thermal) integrano i pannelli di assorbimento con tecnologie di accumulo (Thermal Energy Storage, TES) di lunga durata che, come si legge sul sito dell’ENEA, consentono “di programmare la produzione di energia elettrica/termica indipendentemente dalla presenza della fonte solare”. L’energia termica accumulata può essere impiegata in cicli termodinamici per produrre elettricità.
Differenze tra collettori solari e pannelli fotovoltaici: quali sono.
Le principali differenze tra un impianto solare termico e uno fotovoltaico sono:
- le caratteristiche dei pannelli; i collettori solari utilizzano lastre assorbenti in vetro e metallo mentre i moduli fotovoltaici contengono un materiale semiconduttore (solitamente il silicio) che innesca il cosiddetto “effetto fotovoltaico” mediante il quale avviene la produzione di energia elettrica;
- l’energia prodotta; i collettori solari producono energia termica (calore) mentre quelli fotovoltaici generano corrente continua, che viene poi convertita in corrente alternata;
- l’investimento iniziale; in termini economici, gli impianti fotovoltaici richiedono un investimento maggiore e, spesso, una superficie di installazione più ampia.
I vantaggi di un impianto termico solare.
Un sistema solare termico può garantire diversi vantaggi:
- risparmio in bolletta, grazie alla possibilità di avvalersi dell’energia solare per produrre acqua calda e alimentare l’impianto di riscaldamento;
- costi di installazione ridotti rispetto agli impianti fotovoltaici;
- durevolezza nel tempo;
- costi di manutenzione contenuti;
- possibilità di accedere a specifici incentivi per l’installazione;
- riduzione dell’impatto ambientale prodotto dalle attività domestiche;
- maggiore efficienza nella produzione di energia (pari a circa l’80%) rispetto agli impianti fotovoltaici, la cui efficienza dipende da fattori climatico ambientali e si attesta attorno al 20% di media*.
Le agevolazioni fiscali.
L’installazione di un impianto solare termico consente di accedere alle agevolazioni fiscali disciplinate dal cosiddetto “Ecobonus”; il beneficio, si legge sul sito ufficiale dell’Agenzia delle Entrate, “consiste in una detrazione dall’IRPEF o dall’IRES, da ripartire in 10 rate annuali di pari importo, la cui entità varia a seconda che l’intervento riguardi la singola unità immobiliare o gli edifici condominiali e dell’anno in cui lo stesso è stato effettuato”. La Legge di Bilancio 2025 ha esteso il regime agevolativo agli interventi eseguiti tra il 2025 e il 2027, compresi quelli di installazione di impianti solari termici. L’ammontare della detrazione è così modulata:
- 50% per le spese sostenute nel 2025 se gli interventi interessano l’abitazione principale; altrimenti, la detrazione è del 36%;
- 36% per le spese sostenute nel 2026 e nel 2027 per gli interventi effettuati sulla casa principale mentre l’aliquota è del 30% per gli altri casi.
L’agevolazione spetta ai cittadini che possiedono o detengono l’immobile oggetto dell’intervento di installazione dell’impianto; per usufruire del beneficio fiscale, è necessario che le spese sostenute siano coperte da pagamenti tracciabili (bonifico bancario o postale). Le ricevute di pagamento devono essere allegate all’apposito modello di richiesta da inoltrare all’ENEA entro 90 giorni dal termine dei lavori, assieme al resto della documentazione richiesta, ovvero l’asseverazione di un tecnico abilitato “che attesti la rispondenza degli interventi ai prescritti requisiti tecnici”, l’APE (Attestato di Prestazione Energetica) e una scheda descrittiva degli interventi realizzati.
