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Sì, ma quanto costa un Impianto Solare Termico?

..come per il Fotovoltaico la domanda è sempre quella ed il Cliente aspetta sempre di sentirsi rispondere solo con un numero, il più piccolo possibile naturalmente!

La descrizione di cosa viene proposto di comprare, cioè le caratteristiche tecniche, le prestazioni, la qualità e non ultima, la Sicurezza proprie dell'Impianto Solare, per il Cliente passano spesso in secondo piano se non si trasformano addirittura in dettagli noiosi e fuorvianti.

E la situazione si complica ancor più quando si tratta di valutare con il Cliente le possibili sinergie e le integrazioni tra Impianto Solare Termico ed impianto di riscaldamento e/o condizionamento, perché sono richieste delle minime conoscenze tecniche che molti non hanno e quasi nessuno ha voglia di acquisire informandosi.

Addirittura, anche un realistico piano di rientro economico dall'investimento proposto viene spesso valutato in modo superficiale.

Nonostante ciò, una seria offerta commerciale deve contenere tutte le informazioni sopra citate per le specifiche esigenze del Cliente in modo che questo possa decidere in modo consapevole e responsabile: starà poi a Lui scegliere in base a cosa decidere.

In questo limitato spazio è impossibile esaminare nel dettaglio le soluzioni impiantistiche, i costi e la gestione economica per un caso specifico di installazione di Impianto Solare Termico: si illustrerà un esempio realistico di preventivazione dei costi e del relativo tempo di rientro per una installazione tipica della zona costiera della Toscana del Nord, il tutto valutato a Novembre 2013.

L'impianto descritto può essere installato in un'abitazione esistente andando ad integrare il generatore addetto alla produzione di Acqua Calda Sanitaria, nel caso illustrato una caldaia a gas metano che provvede anche al riscaldamento dell'abitazione.

Questo tipo di impianto solare potrebbe anche essere utilizzato per soddisfare gli obblighi di Legge nel caso di una nuova costruzione del tipo descritto nell'esempio della sezione “Solare Termico/Obblighi di Legge”.

Descrizione del sito installazione e dei consumi energetici

• Sito di installazione: comune di Carrara ed aree limitrofe.
• Fabbisogno energetico per la produzione di Acqua Calda Sanitaria pari a circa 4665kWh/anno^[1].
• Installazione dei collettori solari sul falda di tetto avente orientazione ed inclinazione tipiche del luogo (Azimut ≈ 135°N, Inclinazione sull'orizzontale ≈ 15°).
• Falda di tetto avente almeno 4m x 4m di superficie libera da oggetti ombreggianti^[2], Azimut ed inclinazione come da punto precedente.
• Costruzione Tetto con tegole o coppi su soletta in latero-cemento o legno.

Descrizione dell'Impianto Solare Termico

• Impianto Solare Termico dimensionato per coprire poco più del 50% del fabbisogno di Acqua Calda Sanitaria.
• Impianto Solare Termico a circolazione forzata.
• 2 Collettori Solari piani aventi superficie complessiva pari a circa 5.2m² e caratteristiche tecniche elencate nella Tabella 3n (nota piè pagina [3]).
• Serbatoio di accumulo Acqua Calda Sanitaria da 300l.
• Sorgente termica ausiliaria per la generazione di Acqua Calda Sanitaria costituita da una caldaia a gas metano che assolve anche al riscaldamento dell'abitazione, schema a blocchi dell'Impianto Solare Termico e dell'impianto di riscaldamento riportato in Figura 1.
• Calcolo della Frazione Solare, “FS” (rapporto tra l'energia termica prodotta dall'Impianto Solare che viene effettivamente utilizzata e l'energia termica complessivamente richiesta), e dell'Efficienza Solare, “ES” (rapporto tra l'energia termica prodotta dall'Impianto Solare che viene effettivamente utilizzata e la quantità di energia che viene irradiata sui collettori solari), secondo il metodo “f-chart”^[3].

Analisi energetica dell'impianto descritto

La stima della produzione di Energia Termica dell'Impianto Solare sopra descritto, eseguita col metodo f-chart, conduce ai risultati riassunti dalla Figura 2 e Figura 3.

In Figura 2 sono riportate mese per mese la Frazione Solare ed il Fabbisogno di Energia per scaldare l'acqua sanitaria: se FS>1 allora l'Impianto produce più energia di quanta ne serva, il contrario se FS<1. Come si vede, nei mesi invernali l'Impianto Solare copre il fabbisogno solo parzialmente e lo supera di poco nei mesi estivi: valutando FS su base annuale si ottiene FS_anno≅0,67 cioè nell'arco dell'anno il 67% dell'Energia richiesta per l'Acqua Calda Sanitaria è fornita dal Sole con corrispondente risparmio di Energia convenzionale (gas metano in questo esempio).

Nella Figura 3 è rappresentato il legame tra la Frazione Solare e l'Efficienza Solare: come si nota, ES cala nei mesi più freddi, perché aumentano le dispersioni di calore dei collettori solari che riducono l'efficienza di conversione del sistema, e nei mesi più caldi, quando l'energia incidente sui collettori è molta ma la quantità di calore ottenuta non è sfruttata completamente.

Questi risultati permettono di confrontare i consumi annuali di energia convenzionale per scaldare l'acqua sanitaria prima e dopo l'installazione dell'Impianto Solare:

prima E_ACSP=4665kWh,

dopo E_ACSD=(1-FS)·E_ACSP=(1-0.67)·4665kWh≅1540kWh

Si sono cioè risparmiati ΔE_ACS=FS·E_ACSP≅3125kWh.

Considerando che il Potere Calorifico medio “PCm” del gas metano distribuito in Italia è PCm≅38.52MJ/smc=10.7kWh/smc^[4] si conclude che dopo l'installazione dell'impianto solare si risparmiano annualmente:

ΔV_gas=ΔE_ACS/PCm=3125/10.7≅292smc

Costo dell'Impianto Solare Termico descritto

Sotto le ipotesi tipiche sopra elencate, il costo dell'impianto descritto è computato nella Tabella 1 in cui sono esplicitate nel dettaglio le singole voci; nel caso i componenti elencati non fossero disponibili se ne utilizzeranno di almeno equivalenti.

Piano di rientro economico dall'investimento

Il denaro investito nell'acquisto dell'Impianto Solare Termico viene recuperato nel tempo in base agli incentivi ricevuti, ai risparmi sui costi del gas ed alle spese di manutenzione. Tutti questi valori sono calcolabili anno per anno e possono essere organizzati in una tabella che contiene il valore della “cassa” dopo l'esborso iniziale al trascorrere degli anni.

Chiameremo questa tabella “Piano di rientro dall'investimento”.

Come già descritto nella pagina “Solare Termico/Incentivi”, esistono due forme di incentivazione all'installazione di impianti solari termici e si può optare solo per una di esse:

1. Detrazione di parte dei costi dall'IRPEF/IRES
2. Conto Termico

Il piano di rientro dai costi differisce quindi nei due casi per l'entità e distribuzione temporale degli incentivi.

Nel calcolo del Piano di rientro compaiono le seguenti variabili sui cui valori possono essere fatte ipotesi ragionevolmente conservative come nel seguito descritto:

• Spese per la realizzazione dell'impianto sostenute entro il 31 Dicembre 2013 con conseguente possibilità di detrarne il 65% dalla IRPEF/IRES scaglionato su 10 anni.
• Costo del gas prelevato dalla rete calcolato sulla base delle condizioni di Maggior Tutela^[5] stabilite dalla AEEG e valide a partire da Ottobre 2013: ai prezzi unitari del gas vanno aggiunte le Accise, le Addizionali Regionali alle Accise e sul totale ottenuto va calcolata la IVA (tutti i valori sono diversificati per scaglioni di consumo). Si ottengono le tariffe a scaglioni di consumo riportate in Tabella 2, colonna “TOT”.
• Rivalutazione annua del costo del gas pari al 3%.
• Spese di manutenzione ordinarie quantificate in un'ispezione annuale. Le spese di manutenzione per i primi tre anni sono incluse nel costo dell'impianto.
• Il consumo annuale di gas prima dell'installazione dell'Impianto Solare Termico è ipotizzato pari a quello necessario a soddisfare i fabbisogni stimati nell'esempio della sezione “Solare Termico/Obblighi di Legge”, cioè:

E_RISC=25000kWh/anno  da cui:

V_gasRISC=E_RISC/PCm=25000/10.7=2336smc

E_ACS=4665kWh/anno   da cui:

V_gasACS=E_ACS/PCm=4665/10.7≅436smc

In definitiva:

V_gas=V_gasRISC+V_gasACS=2336+436=2772smc

La quantità di gas consumata prima dell'installazione dell'Impianto Solare Termico, V_gas=2772smc, ricade nella fascia “da 1561 a 5000 smc” di Tabella 2; a seguito dell'installazione si risparmia ΔV_gas=292smc, ed il nuovo valore di V_gas è pari a 2480smc, ancora nella fascia “da 1561 a 5000 smc”.

Quindi sempre dalla Tabella 2 si può valutare il risparmio economico annuale conseguente all'installazione dell'Impianto Solare come pari a:

R=ΔV_gas·0.893884≅262€/anno

Vediamo quindi i due casi di piano di rientro possibili a seconda del tipo di incentivo per cui si opta:

Incentivo consistente nella detrazione costi Impianto dalla IRPEF/IRES

Nel caso di detrazione del 65% dei costi dalla IRPEF/IRES si può calcolare il “valore della cassa” dopo l'esborso iniziale per l'acquisto dell'Impianto Solare al trascorrere degli anni come:

Cassa_i=Cassa_i-1+R_i+IR_i-M_i

con Cassa₀=-P_IMP (P_IMP: Prezzo IMPianto) e M_i spese Manutenzione annuali

ricordando che il Risparmio annuale si adegua al prezzo del gas, e la detrazione IRPEF/IRES (IR) si ha per 10 anni.

Calcolando i valori di Cassa_i ed ordinandoli in sequenza si ottiene la Tabella 3:

Il tempo di rientro dall'investimento si ricava dalla riga della tabella in cui il valore della Cassa torna a valere circa zero: nel caso presentato è pari a circa 8 anni e 11 mesi.

Incentivo come da Conto Termico

Nel caso si opti per il Conto Termico come forma di incentivazione economica nella Tabella 3 cambiano la colonna “IR”, che chiameremo adesso “CT” da Conto Termico e ovviamente la colonna “Cassa”.

Il Conto Termico prevede un incentivo CT per due anni che, usando la simbologia della pagina “Solare Termico/Incentivazione economica”, è pari a:

CT ≡ I_annuo = C_i · S_lorda = 170 · 5.2 = 884€

Sostituendo il valore di CT nell'espressione per il calcolo della Cassa i-esima si ottiene:

Cassa_i=Cassa_i-1+R_i+CT_i-M_i

con Cassa₀=-P_IMP (P_IMP: Prezzo IMPianto), M_i spese Manutenzione annuali e CT = 884€ solo per i primi due anni.

Quindi si può riscrivere il Piano di Rientro dai costi sostenuti nella Tabella 4:

Come si può vedere dalla Tabella 4, nel caso di Conto Termico il Tempo di Rientro dai costi sostenuti si allunga a quasi 13 anni e 4 mesi.

Commenti

Come si evince dal confronto tra i Tempi di Rientro, il caso di incentivazione mediante detrazione IRPEF/IRES risulta decisamente più conveniente, quanto meno per interventi di piccola entità come quello qui descritto.

Da notare che le due forme di incentivazione hanno scopi diversi e con orizzonti temporali differenti: le detrazioni fiscali sono pensate per agire con limiti temporali più brevi, nonostante vengano rinnovate ed aggiornate di anno in anno a seconda della congiuntura economica e del livello di miglioramento di Efficienza Energetica complessivamente raggiunto dagli edifici, mentre il Conto Termico abbraccia un insieme di interventi più ampio non solo limitato agli efficientamenti energetici degli edifici e con un intento più di lungo periodo (nonostante il costo complessivo degli incentivi sia comunque limitato).

Non c'è quindi da stupirsi se l'uso di una determinata forma di Energia Rinnovabile sia supportato in modo differente.

Dal punto di vista prettamente tecnico si deve poi considerare che nel caso l'installazione fosse eseguita su un tetto con orientazione migliore, esattamente verso Sud e non a 45° come finora considerato, la Producibilità dell'Impianto Solare migliorerebbe e con essa si ridurrebbe il tempo di rientro. Il contrario se il tetto fosse orientato verso Est o verso Ovest.

Sequenza realizzativa

Infine ecco la sequenza temporale delle diverse fasi della realizzazione dell'Impianto Solare Termico:

1. Accettazione preventivo;
2. Verifica strutturale da parte di professionista abilitato (la copertura deve poter sostenere i collettori solari);
3. Richiesta autorizzazione installazione impianto al Comune competente;
4. Ordinazione Materiali;
5. Installazione dell'Impianto Solare Termico;
6. Richiesta detrazioni IRPEF/IRES contestualmente alla presentazione della dichiarazione dei redditi, oppure richiesta adesione Conto Termico attraverso portale internet dedicato del GSE.

..Vi è sembrato complicato? Lo è molto meno di quanto sembri, soprattutto perché facciamo tutto noi!

Contattaci per un incontro personale con cui chiariremo ogni Vostro dubbio o curiosità!

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^[1] Il fabbisogno energetico per riscaldare l'Acqua Calda Sanitaria è stato calcolato secondo quanto in Tabella 1n e supponendo che la casa ospiti 5 persone che consumano 60l/giorno di Acqua Calda Sanitaria per un totale di 300l/giorno. Lo stesso calcolo eseguito mediante la norma tecnica UNI 11300-2 si baserebbe sulla superficie dell'abitazione: se le nostre 5 persone vivessero nell'abitazione dell'esempio della sezione “Solare Termico/Obblighi di Legge”, si otterrebbe un valore di complessivo di 325l/giorno, circa uguale a quanto qui ipotizzato. Sempre secondo la UNI 11300-2, in mancanza di dati specifici, la temperatura dell'acqua di mandata dall'acquedotto T_M è da considerarsi convenzionalmente pari a 15°C e quella dell'Acqua Calda Sanitaria pari a 40°C. Applicando la UNI 11300-2 con i valori di T_M e T_ACS di Tabella 1n si ottiene un fabbisogno energetico di circa 5100kWh/anno, mentre usando le condizioni convenzionali questo risulta pari a circa 3440kWh/anno. Si è preferito utilizzare una valutazione “personalizzata” del fabbisogno di ACS e delle temperature T_M e T_ACS.

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^[2] La superficie della copertura deve essere almeno pari a quella dei collettori solari più lo spazio necessario intorno ad essi per le lavorazioni; altro vincolo è imposto dall'azione del vento che richiede di posizionare i collettori ad una certa distanza dal bordo del tetto da valutarsi caso per caso. I collettori hanno spesso dimensioni di circa 2m x 1m, da cui tenendo conto di quanto sopra la necessità di circa 4m x 4m di superficie libera sulla falda del tetto.⇑Torna⇑

^[3] La “Frazione Solare”, FS, è il rapporto tra l'energia termica prodotta dall'Impianto Solare che viene effettivamente utilizzata e l'energia termica complessivamente richiesta. Nel caso in esame la richiesta è relativa alla produzione di ACS. La Frazione Solare è calcolata in relazione ad un certo periodo, ad esempio su base mensile od annuale.

La “Efficienza Solare”, ES, è il rapporto tra l'energia termica prodotta dall'Impianto Solare che viene effettivamente utilizzata e la quantità di energia che viene irradiata sui collettori solari. Anche l'Efficienza Solare è calcolata in relazione ad un certo periodo, ad esempio su base mensile od annuale.

La stima di FS e ES è stata eseguita sulla base dei dati climatici (norma UNI 10349) e delle caratteristiche tecniche dei collettori riportati nelle Tabelle 2n e 3n:

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^[4] Il Potere Calorifico viene distinto in “Superiore” (PCS) ed “Inferiore” (PCI) per indicare gli estremi dei valori di energia termica generata dalla combustione di una quantità unitaria di gas, 1 metro cubo in condizioni standard “smc” (T=15°C, P=1atm). I valori del PSC vengono misurati in vari punti della rete di distribuzione Italiana e sono reperibili nel sito della “Snam rete gas” all'indirizzo.⇑Torna⇑

^[5] Sono le condizioni di composizione delle voci di costo della bolletta del gas stabilite dalla AEEG con cadenza trimestrale valide per gli utenti che non hanno stipulato nessun contratto di fornitura con venditori di gas operanti sul mercato libero.⇑Torna⇑

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