Il solare che fa il caldo e il freddo

Il solare termico può essere usato sia per la produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento degli ambienti, che per il loro raffrescamento. Siamo andati a Praga per visitare un hotel che si è dotato di un impianto solare da 536 metri quadrati.

18/02/2014
Il solare che fa il caldo e il freddo

Il raffrescamento estivo degli ambienti sta diventando una componente sempre più rilevante del fabbisogno energetico complessivo degli edifici e, inoltre, tale richiesta energetica comporta rischi di temporanei black-out (a volte locali) dovuti al contemporaneo funzionamento di un gran numero di apparecchiature. Da questo punto di vista, il solare termico può intervenire con efficacia, poiché il suo picco di produzione si verifica proprio nella stagione estiva. Il calore prodotto da un impianto solare, quindi, può alimentare macchine frigorifere ad assorbimento con un considerevole risparmio di energia elettrica. Anche per il solare, inoltre, il raffrescamento estivo è uno “sfogo” ideale per evitare la sovrapproduzione energetica nella stagione calda e, anzi, impiegarla in modo utile per rimpiazzare un analogo consumo di energia elettrica.

La città di Praga, dal punto di vista climatico, è caratterizzata da un inverno assai rigido, dove notevole è il fabbisogno di calore per l’acqua calda sanitaria e per il riscaldamento degli ambienti. In estate, però, anche il caldo si fa sentire e, soprattutto nelle strutture alberghiere, dove si garantisce un alto livello di comfort, si verifica la necessità di un adeguato raffrescamento dei locali. Nel 2007, l’hotel “Duo” di Praga ha deciso di abbattere i suoi costi energetici, installando un impianto solare termico sulle superfici di copertura, impiegando collettori a tubi sottovuoto, che garantiscono un rendimento quasi indipendente dalle condizioni esterne. Il calore prodotto è poi utilizzato sia per generare acqua calda sanitaria, sia per alimentare una unità refrigerante ad assorbimento.

Il “general contractor” dell’impianto è stata la società Tronic Control Ltd., che ha progettato e realizzato il sistema nel suo insieme, collaborando con altri soggetti. Lo studio di dettaglio dell’impianto solare, ad esempio, è stato effettuato da esperti dell’istituto praghese CTU. Una analisi complessa, infatti, si è resa necessaria soprattutto in merito alle modalità di connessione tra i collettori e al controllo del sistema. Al fine di permettere una regolazione fine della portata nei collettori, fondamentale per controllare la temperatura in uscita dal campo solare, e quindi il rendimento del campo stesso, si è impiegata una pompa a velocità variabile.

A valle dei primi anni di monitoraggio del funzionamento, i risultati indicano che la “frazione solare” del raffrescamento, vale a dire la parte del fabbisogno coperto dalla produzione dell’impianto solare, è pari a circa il 60%.

La superficie dell’impianto è di 536 m2, grazie all’utilizzo di 282 collettori, in grado di generare 270 MWh di calore ogni anno. Di questo valore, il 61% circa è destinato alla unità frigorifera ad assorbimento (con potenza di targa di 560 kW) e, quindi, al raffrescamento dei locali. Il 39% dell’output dell’impianto solare termico, poi, è destinato alla produzione di acqua calda sanitaria.

Per bilanciare gli sfasamenti tra domanda e offerta di energia, il calore viene accumulato in diversi serbatoi, per un volume complessivo di 16 m3 di acqua. Al fine di garantire, invece, un accumulo di freddo, l’acqua refrigerata è immagazzinata in due serbatoi di acciaio con volume pari a 4 m3. Il 35% del calore mancante all’alimentazione della unità (la frazione solare teorica, infatti, è del 65%) proviene da quattro scambiatori di calore, direttamente connessi alla rete di teleriscaldamento. L’output di targa degli scambiatori è pari a 1.250 kW. Come fonte di energia termica ausiliaria, vale a dire di “back up”, si utilizzano sei caldaie a gas naturale, collegate in serie, con una potenza totale di 480 kW.

Esaminando alcuni parametri economici, il costo del sistema di raffrescamento con unità frigorifera ad assorbimento è stato di circa 320.000 Euro. Una informazione interessante è che l’impianto non è stato realizzato attingendo ad alcuna misura di supporto o incentivazione. In linea teorica, infatti, le installazioni di impianti solari termici in attività del terziario, in Repubblica Ceca, possono accedere a fondi in grado di coprire fino al 30% del costo di investimento. Sfortunatamente, però, non si tratta di fondi dedicati al solare termico e, perciò, spesso le risorse vengono destinate a progetti di diverso tipo, considerati a più alta priorità.