Dove si utilizza

I sistemi solari termici possono essere applicati in tutti i contesti in cui siano necessarie grandi quantità di acqua calda a bassa temperatura (max 70°-80° C nei mesi estivi) per l’utilizzo di acqua calda sanitaria (ACS) o per l’integrazione del riscaldamento.
Nella pratica impiantistica le applicazioni si distinguono solitamente in impianti che producono solo acqua calda sanitaria ed impianti che forniscono anche calore ad uso riscaldamento.

Una ulteriore tipologia, non molto diffusa a causa della complessità impiantistica, è quella dei sistemi solari accoppiati a impianti di raffrescamento del tipo ad assorbimento: in questo caso l’energia solare consente di produrre “freddo” per la climatizzazione estiva.
Gli impianti che utilizzano solo acqua calda sono particolarmente indicati per le utenze estive ad esempio acqua calda sanitaria per campeggi, alberghi, stabilimenti balneari, seconde case, riscaldamento di piscine coperte.
Gli impianti che integrano produzione di acqua calda sanitaria con il riscaldamento sono particolarmente indicati per le utenze annuali. Ad esempio produzione di acqua calda sanitaria per utenze piccole e grandi (come case di riposo), alimentazione di impianti di riscaldamento a bassa temperatura (pannelli radianti) e integrazione a sistemi di riscaldamento tradizionali, mantenimento in temperatura dell'acqua di piscine coperte.

In tutti i casi sopra menzionati, occorre installare i collettori solari prevedendo una buona esposizione ai raggi del sole. La condizione ottimale si ottiene orientando verso sud i pannelli e prevedendo una inclinazione pari a circa 10-15°in meno della latitudine del sito in esame (nel caso di Genova, latitudine 44°, la migliore inclinazione è intorno a 30°). Per posizionamenti diversi da quello ottimale si applica un fattore di penalizzazione, come descritto nella sezione sui sistemi solari fotovoltaici 
Stabilire la superficie captante necessaria e definire le caratteristiche complessive dell’impianto termico connesso ai pannelli solari è un calcolo non immediato, che deve tenere conto delle caratteristiche climatiche del sito in esame, del fabbisogno termico dell’utenza, delle caratteristiche (curve di efficienza) dei collettori solari, delle dimensioni dell’accumulo, delle modalità orarie di prelievo di ACS e della domanda di riscaldamento. 

La procedura di riferimento in Italia è quella della norma UNI 8477 (F-chart method). E' possibile comunque individuare alcuni criteri di massima, validi nel caso di singole utenze familiari. In questo caso il consumo di ACS giornaliero si assume essere pari a circa 30 litri per persona al giorno. Il dimensionamento è effettuato immaginando un tasso di copertura (energia richiesta per riscaldate l’acqua/energia solare captata) unitario durante i mesi estivi, quando l’irraggiamento solare è più intenso e su più ore al giorno. Con questa assunzione ne consegue che durante i mesi invernali il tasso di copertura sia inferiore all’unità e si renda necessario integrare il calore solare con sistemi tradizionali a caldaia. 
Su base annua il tasso di copertura può arrivare al 70%, utilizzando una superficie captante collettori solari pari a 1-1.2 m2 a persona. Il serbatoio di accumulo deve essere scelto in funzione del consumo giornaliero di ACS, ma un criterio semplice può essere considerare circa 40-80 litri di accumulo ogni metro quadro di collettore. L’integrazione con caldaia può avvenire essenzialmente in due modi. Nella prima configurazione di impianto, una caldaia istantanea riscalda la portata di acqua proveniente dall’accumulo ogni volta che viene richiesta acqua (ad ogni “apertura di rubinetto”). La seconda tipologia di impianto prevede che una caldaia provveda a riscaldare l’acqua nella parte superiore dell’accumulo tutte le volte che la temperatura in questa zona dell’accumulo scenda rispetto ad un valore prefissato, ad esempio 50°C. 
La scelta tra pannelli a copertura piana e pannelli a tubi sottovuoto dipende da molteplici fattori e dal tipo di necessità legate alla produzione di ACS e all’eventuale integrazione del riscaldamento.
Un esempio di calcolo è riportato nella tabella in alto, dove sono indicati i dati di ingresso e i risultati ottenuti, in termini di tasso di copertura ed energia richiesta e prodotta mensilmente (elaborazione Diptem, Università di Genova).