BOILER BOLLITORE FOTOVOLTAICO: COS’E’ E COME FUNZIONA

Differenze tra i sistemi di riscaldamento dell'acqua tradizionali e quelli fotovoltaici

Un bel bagno rigenerante è quello che ti ci vuole per rilassarti e scaricarti da tutte le tensioni della giornata. Apri la fontana e lasci scorrere l’acqua… peccato che esca fredda, gelata. Addio al tuo bagno caldo! Quel disgraziato del boiler ti ha abbandonato, e allora, tuo malgrado, è arrivato il momento di sostituirlo, perché vecchio com’è, ha smesso di funzionare.

Ma allora perché non pensi ad una sostituzione radicale, munendoti di un boiler fotovoltaico?

• Indice contenuti
• BOILER BOLLITORE FOTOVOLTAICO: COS’E’ E COME FUNZIONA
• Differenze tra i sistemi di riscaldamento dell'acqua tradizionali e quelli fotovoltaici
• Principi di funzionamento del boiler fotovoltaico
• Vantaggi del boiler fotovoltaico
• Tipologie di boiler fotovoltaico
• Fattori da considerare nella scelta di un boiler fotovoltaico
• Manutenzione e durata di un boiler fotovoltaico
• Costi e ROI
• Incentivi e agevolazioni fiscali
• Conclusioni…

BOILER BOLLITORE FOTOVOLTAICO: COS’E’ E COME FUNZIONA

Un boiler è un apparecchio utilizzato per riscaldare l'acqua, comunemente usato in ambito domestico. In sostanza, il boiler funziona riscaldando l'acqua e mantenendo poi la temperatura desiderata fino a quando non viene utilizzata. Esistono diversi tipi di boiler, tra cui quelli a gas, elettrici, solari o a pompa di calore, ciascuno con caratteristiche specifiche e vantaggi diversi.

I boiler fotovoltaici utilizzano l'energia solare per riscaldare l'acqua. Sono composti da pannelli fotovoltaici montati sul tetto o in altre aree esposte al sole, che catturano l'energia solare e la trasformano in elettricità. Questa elettricità viene quindi utilizzata per alimentare un elemento riscaldante all'interno del boiler, che a sua volta riscalda l'acqua immagazzinata all'interno del serbatoio. Il calore prodotto dall'elemento riscaldante viene trasferito all'acqua attraverso un sistema di scambiatori di calore.

Differenze tra i sistemi di riscaldamento dell'acqua tradizionali e quelli fotovoltaici

Le principali differenze tra i sistemi di riscaldamento dell'acqua tradizionali e quelli fotovoltaici sono:

• Fonte di energia: i sistemi tradizionali utilizzano gas naturale, elettricità o altre fonti di combustibile per riscaldare l'acqua, mentre i sistemi fotovoltaici utilizzano l'energia solare.
• Costi operativi: i sistemi tradizionali possono richiedere costi operativi più elevati nel lungo periodo per via delle spese dovute all'acquisto di combustibili fossili o all'elettricità, mentre i sistemi fotovoltaici hanno costi operativi più bassi poiché l'energia solare è gratuita dopo l'installazione iniziale.
• Impatto ambientale: i sistemi tradizionali possono causare un impatto ambientale negativo a causa delle emissioni di gas serra e dell'estrazione e combustione delle materie prime fossili; i sistemi fotovoltaici, invece, producono energia pulita e rinnovabile senza emissione di gas serra, contribuendo quindi a ridurre l'impatto ambientale.
• Affidabilità: i sistemi tradizionali possono essere soggetti a interruzioni dell'approvvigionamento di combustibile o a guasti meccanici, mentre i sistemi fotovoltaici dipendono dalla disponibilità di luce solare ma sono generalmente considerati affidabili e richiedono meno manutenzione.
• Scalabilità: i sistemi fotovoltaici possono essere più facilmente dimensionati in base alle esigenze dell'utente, consentendo una maggiore flessibilità nell'espansione o nella riduzione della capacità di riscaldamento dell'acqua in base alle necessità; i sistemi tradizionali possono essere più limitati in termini di scalabilità a causa delle restrizioni legate all'infrastruttura esistente.

Principi di funzionamento del boiler fotovoltaico 

Il principio di funzionamento di un boiler fotovoltaico coinvolge diverse fasi, dall'assorbimento dell'energia solare alla sua trasformazione in energia utilizzabile per il riscaldamento dell'acqua. Ecco una spiegazione tecnica del processo:

1. il sistema inizia catturando l'energia solare attraverso i pannelli fotovoltaici, composti da celle che contengono materiali semiconduttori, come il silicio, che generano elettricità quando colpiti dalla luce solare
2. quando la luce colpisce le celle fotovoltaiche, i fotoni "eccitano" gli elettroni dei materiali semiconduttori, creando così una differenza di potenziale elettrico, che genera una corrente elettrica convogliata attraverso un sistema di cablaggio e collegata a un inverter
3. l'inverter converte la corrente continua prodotta dai pannelli in corrente alternata, che è la forma di energia elettrica utilizzata negli apparecchi domestici
4. l'energia elettrica prodotta dall'inverter viene quindi utilizzata per alimentare un elemento riscaldante all'interno del boiler, che può essere un resistore elettrico o un sistema di pompe di calore, a seconda del tipo di sistema fotovoltaico utilizzato
5. l'elemento riscaldante riscalda l'acqua immagazzinata all'interno del serbatoio del boiler. Il calore generato dall'elemento riscaldante viene trasferito all'acqua attraverso un sistema di scambiatori di calore, che assicura un efficiente trasferimento di energia termica.

Dunque, le componenti principali di un boiler fotovoltaico includono:

• pannelli fotovoltaici (articolo sui migliori pannelli)
• inverter (articolo sugli inverter ed i prezzi medi)
• elemento riscaldante
• serbatoio: contiene l'acqua riscaldata che può essere utilizzata per scopi domestici come il riscaldamento o l'acqua calda sanitaria
• scambiatori di calore
• sistema di controllo e regolazione: gestisce il funzionamento del sistema fotovoltaico e del riscaldamento dell'acqua in modo efficiente e sicuro

Vantaggi del boiler fotovoltaico

I vantaggi di questo sistema sono molteplici e includono:

1. riduzione della bolletta energetica: utilizzando l'energia solare per riscaldare l'acqua, si riduce la dipendenza dalle fonti di energia tradizionali, contribuendo a ridurre i costi complessivi
2. minore impatto ambientale: l'energia solare è una fonte rinnovabile e pulita, il che significa che l'utilizzo di un boiler fotovoltaico riduce le emissioni di gas serra e l'inquinamento atmosferico associato alla produzione di energia da fonti fossili
3. accesso a incentivi e sgravi fiscali: possono includere crediti d'imposta, sovvenzioni, tariffe di alimentazione incentivata e altri vantaggi finanziari che riducono i costi iniziali dell'installazione
4. aumento del valore dell'immobile: l'installazione di un sistema fotovoltaico, incluso un boiler, può aumentare il valore di un'abitazione poiché offre un'opportunità di risparmio energetico a lungo termine e può rendere l'immobile più attraente per potenziali acquirenti che cercano soluzioni sostenibili
5. indipendenza energetica, con la riduzione della dipendenza da fornitori di energia esterni e dalle fluttuazioni dei prezzi dell'energia sul mercato
6. bassa manutenzione: i boiler fotovoltaici richiedono generalmente una manutenzione minima rispetto ai sistemi tradizionali di riscaldamento dell'acqua, poiché non hanno parti mobili complesse né necessitano di combustibili da sostituire regolarmente

Tipologie di boiler fotovoltaico

Esistono due tipologie principali di boiler fotovoltaico: i sistemi diretti, noti anche come sistemi termici solari, e i sistemi indiretti, che utilizzano pannelli fotovoltaici per generare elettricità e riscaldare l'acqua attraverso un elemento riscaldante elettrico.

Analizziamone le differenze e i pro e contro:

SISTEMI DIRETTI (TERMICI)

SISTEMI INDIRETTI (CON PANNELLI FOTOVOLTAICI)

In conclusione, entrambe le tipologie di boiler fotovoltaico hanno vantaggi e svantaggi unici, e la scelta tra i due dipende dalle preferenze individuali, dalle condizioni climatiche locali e dalle esigenze specifiche dell'utente.

Fattori da considerare nella scelta di un boiler fotovoltaico

La scelta e l'installazione di un boiler fotovoltaico richiedono una valutazione attenta di diversi fattori per garantire un funzionamento ottimale e massimizzare i benefici:

• la dimensione dell'abitazione influenzerà la quantità di acqua calda necessaria e quindi la dimensione del boiler richiesto: una famiglia numerosa o una casa con più bagni avrà bisogno di un sistema di riscaldamento dell'acqua più grande rispetto a una casa più piccola o con meno occupanti
• il consumo medio di acqua calda dell'abitazione sarà utile per determinare la capacità del boiler necessaria: questo può essere influenzato dal numero di persone che vi abitano, dalle loro abitudini di utilizzo dell'acqua calda e dal numero e tipo di apparecchiature che richiedono acqua calda, come lavatrici o lavastoviglie
• l'esposizione solare del tetto o dell'area dove saranno installati i pannelli fotovoltaici è cruciale per massimizzare l'efficienza del sistema: è importante assicurarsi che non ci siano ostacoli come alberi, edifici o ombre che possano ridurre l'esposizione ai raggi solari durante il giorno
• gli angoli di orientamento e di inclinazione dei pannelli possono influenzare significativamente l'efficienza del sistema: è importante che i pannelli siano installati con un angolo e un orientamento ottimali per massimizzare l'assorbimento dell'energia solare durante tutto l'anno
• è necessario considerare lo spazio disponibile per l'installazione dei pannelli e del boiler
• è importante prendere in considerazione le condizioni climatiche locali e le normative edilizie e di zonizzazione che possono influenzare l'installazione e il funzionamento del sistema fotovoltaico
• è essenziale valutare il budget disponibile e verificare la disponibilità di incentivi finanziari, sgravi fiscali o programmi di finanziamento che possono ridurre i costi iniziali.

Più volte abbiamo fatto riferimento all’installazione: si tratta di una tappa essenziale, che solo se eseguita professionalmente e con competenza garantisce risultati ottimali.

Infatti, a seconda del sistema utilizzato nell'impianto solare termico, va scelta una posizione del boiler piuttosto che l’altra, a fronte di 3 possibilità principali:

1. circolazione naturale: si tratta del sistema più semplice, in cui il boiler si trova sopra il collettore fotovoltaico, e sfrutta il principio fisico secondo cui l'acqua calda tende a salire mentre quella fredda tende a scendere; sebbene l'installazione sia semplice e poco invasiva, il boiler non può essere di dimensioni molto grandi. Un limite è che, poiché si trova all'esterno della casa, può perdere efficacia durante i mesi invernali a causa delle basse temperature
2. circolazione forzata: questo sistema utilizza una serpentina direttamente nel boiler, che è posizionato all'interno della casa, serpentina collegata a una pompa chiamata "circolatore", che riceve il calore direttamente dal pannello fotovoltaico tramite un liquido antigelo. Questo circuito è più complesso ed è adatto per la produzione di grandi quantità di acqua calda o quando non è possibile posizionare il boiler sul tetto, ma chiaramente l'installazione richiede tecnici specializzati per evitare danni
3. impianti a svuotamento: in questo caso è presente un serbatoio di drenaggio che svuota il boiler solare quando la pompa di circolazione si ferma. Questo previene problemi di stagnazione del fluido antigelo e consente di attivare l'impianto solare solo quando necessario, ovvero quando la pompa di circolazione è ferma.

Tenendo conto di questi fattori e consultando un professionista esperto nel settore, è possibile scegliere e installare un boiler fotovoltaico che soddisfi le esigenze specifiche dell'abitazione e massimizzi i benefici economici e ambientali dell'utilizzo dell'energia solare per il riscaldamento dell'acqua.

Manutenzione e durata di un boiler fotovoltaico

La manutenzione ordinaria e straordinaria di un sistema di boiler fotovoltaico è essenziale per garantirne il corretto funzionamento e massimizzarne la durata nel tempo. Ecco alcuni consigli in merito:

La durata media di un boiler fotovoltaico varia a seconda del tipo di sistema e dei materiali utilizzati, ma in generale va dai 10 ai 20 anni o più con la corretta manutenzione. Per prolungarne la durata è bene:

• seguire attentamente le procedure di manutenzione ordinaria e straordinaria appena descritte
• utilizzare componenti di alta qualità e far installare il sistema da professionisti qualificati (contatta gli esperti della tua zona che collaborano con noi)
• monitorare regolarmente le prestazioni del sistema e intervenire prontamente in caso di anomalie o malfunzionamenti
• proteggere il sistema dai danni ambientali e meccanici, ad esempio installando protezioni contro il vento, la grandine o gli animali
• aggiornare il sistema in caso di avanzamenti tecnologici o cambiamenti nelle esigenze dell'abitazione per massimizzare l'efficienza e la durata nel tempo.

Costi e ROI

Per valutare i costi e il ritorno sugli investimenti (ROI) di un boiler fotovoltaico, è necessario considerare sia i prezzi di acquisto e installazione che i risparmi energetici previsti e gli incentivi disponibili. Ecco una panoramica generale:

Facciamo un esempio puramente indicativo:

• Costo totale dell'installazione del boiler fotovoltaico: 10.000 euro
• Risparmi energetici annuali previsti: 800 euro
• Incentivi ricevuti: 2.000 euro
• ROI = [(Risparmi energetici annuali - Costo totale dell'installazione) + Incentivi] / Costo totale dell'installazione * 100

dunque

• ROI = [((800 euro - 10.000 euro) + 2.000 euro) / 10.000 euro] * 100
• ROI = [(800 euro - 8.000 euro) + 2.000 euro] / 10.000 euro * 100 2
• ROI = (800 euro - 6.000 euro) / 10.000 euro * 100
• ROI = (2.000 euro / 10.000 euro) * 100
• ROI = 0,2 * 100
• ROI = 20%

Ma quali possono essere i costi dei singoli elementi? Vediamolo insieme:

Normalmente in un impianto familiare il boiler solare ha una capacità intorno ai 150 litri, ma può arrivare anche ai 2000 per gli impianti più grandi. Generalmente sono inclusi anche i kit di raccordo, le valvole e gli accessori di caricamento.

Incentivi e agevolazioni fiscali

Il boiler, se inserito con l’impianto fotovoltaico, rientra nelle detrazioni previste dalla legge. Quali? Quelle facenti capo al bonus fotovoltaico 2024, che include una serie di agevolazioni fiscali, tra cui il contributo a fondo perduto denominato "Reddito Energetico", il Superbonus del 70% e il bonus del 50% per la ristrutturazione edilizia.

Questi incentivi sono progettati per favorire la diffusione del fotovoltaico e per sostenere le famiglie e le comunità nell'accesso all'energia rinnovabile.

Il Decreto CER prevede un contributo a fondo perduto del 40% e una tariffa incentivante sull'energia rinnovabile prodotta e condivisa su tutto il territorio nazionale, al fine di promuovere la partecipazione e la diffusione delle Comunità Energetiche Rinnovabili (CER), contribuendo così alla transizione verso un sistema energetico più sostenibile.

Infine, il Decreto Energia 2024 istituisce un nuovo fondo dedicato a supportare lo sviluppo di impianti di energia rinnovabile in zone selezionate, utilizzando risorse provenienti dalle aste di CO2 e da un contributo imposto ai produttori di energia rinnovabile. Queste iniziative sono progettate per garantire un equilibrio ambientale e territoriale in seguito all'installazione di impianti rinnovabili.

Conclusioni…

L'adozione di soluzioni energetiche rinnovabili, delle quali fanno parte anche i boiler fotovoltaici, è fondamentale per affrontare sfide cruciali come il cambiamento climatico e la sostenibilità ambientale. Queste tecnologie non solo riducono l'impatto ambientale delle nostre abitazioni, ma offrono anche una serie di vantaggi economici e pratici per gli individui e le comunità. Inoltre, si tratta di tecnologie altamente affidabili, così non rischierai più di restare senza acqua calda per il tuo rigenerante bagno serale!