La costruzione interagisce con l’ambiente esterno grazie a una strategica collocazione di finestre, pannelli solari, celle fotovoltaiche e condotte dell’aria. Il sole, la luce naturale e l’aria entrano nell’abitazione e vengono trasformate in elettricità , calore, illuminazione naturale e ventilazione. Tramite l’energia solare, la casa produce in autonomia l’acqua calda domestica e l’acqua calda per il riscaldamento a pavimento.

Soltag inoltre genera elettricità per l’aria calda e le pompe di ventilazione. Grazie a un’accurata scelta dei materiali la casa fornisce un clima interno confortevole, un’ottimale
luce naturale e un’illuminazione funzionale senza alcun consumo di corrente. Un insieme di caratteristiche per una qualità della vita davvero migliore.

Soltag prevede due moduli base prefabbricati che si integrano: uno comprende gli impianti principali, la cucina, il bagno, l’entrata e la camera da letto; l’altro
consiste in un living e un salotto disposti su un’area aperta, stile loft.

Edifici meno inquinanti

L’iniziativa ambientale più recente adottata dalla Commissione dell’Unione Europea è stata l’introduzione di direttive volte a limitare le emissioni di CO2 prodotte dagli edifi ci e a garantire la fornitura di energia per i cittadini. In diversi paesi europei la direttiva ha contribuito a realizzare risparmi energetici del 25-30%.

Ulteriori risparmi energetici sono previsti entro il 2010 e altri tagli entro il 2015, il che pone naturalmente una serie di interessanti sfi de per produttori e consulenti
del settore edile.

Soltag fornisce una risposta concreta. L’indipendenza energetica è ottenuta imbrigliando l’energia solare passiva che si accumula attraverso le finestre e i
pannelli solari, di 2 m2, che producono acqua calda per uso domestico e per il riscaldamento a pavimento.

Le celle fotovoltaiche da 3,5 m2 posizionate sul tetto, sono formate da una sottile pellicola amorfa incollata su lastre di zinco e presentano un’estetica del tutto simile al manto di copertura.

Queste celle producono una quantità di elettricità sufficiente ad attivare le pompe del sistema solare termico, il sistema di riscaldamento posizionato sotto il
pavimento, i ventilatori per le pompe di calore, il sistema di recupero del calore e ogni altro fabbisogno elettrico.

Consumi contenuti

L’elettricità nella casa è controllata da un contatore che preleva energia dalla rete pubblica solo quando la luce solare non è in grado di fornire una quantità di
energia sufficiente.

Quando le celle fotovoltaiche producono un surplus di corrente, l’energia in eccesso viene trasferita alla rete e scalata dai consumi complessivi dell’edificio.
Con l’aggiunta di 14 m2 di celle fotovoltaiche si può generare elettricità suffi ciente a coprire l’intero consumo energetico invernale delle pompe e dei ventilatori.

Grazie a questa soluzione il bilancio energetico annuale si riduce a zero.

Il consumo elettrico quotidiano degli elettrodomestici, dell’illuminazione, ecc. sarà invece gestito dalla rete elettrica esterna.

Calore riciclato

Finestre basso-emissive opportunamente distribuite (350 mm di isolamento nelle pareti e 400 mm nel tetto) e una costruzione priva di ponti termici trattengono
il calore all’interno della casa che un’unità di ventilazione scambia con l’aria fresca presa dall’esterno.

Il 90% del calore è riciclato. Particolare rilievo è stato dato al ruolo della luce naturale. L’area a vetri complessiva della casa rappresenta il 28% della superficie totale, al di sopra delle percentuali standard.

Le finestre per tetto VELUX sono perfettamente integrate nella struttura, azionabili anche da remoto e complete di protezioni frangisole.

Tutta la casa è predisposta per un futuro sistema domotico di controllo. Nato come progetto e diventato prototipo, Soltag è stato realizzato in ogni sua parte utilizzando prodotti e tecnologie standard già disponibili sul mercato, grazie alla sponsorizzazione di una serie di aziende aderenti a Ressource gruppe
Denmark, tra cui VELUX. La proprietà intellettuale del progetto architettonico appartiene allo studio Nielsen & Rubow Architects MAA.

Si parla molto di energia solare attiva fornita dai pannelli solari termici (per la produzione di acqua calda sanitaria) o fotovoltaici (per la produzione di elettricità ), dimenticando che le fonti energetiche rinnovabili sono importanti ma sono solo un anello della catena che porta a edifici a basso consumo energetico. In altre parole il primo passo dovrebbe essere quello di isolare meglio gli edifici per poi pensare a quale tecnologia solare attiva utilizzare.

Oltre all’energia solare attiva infatti, un buon edificio sfrutta l’energia solare passiva. Quest’ultima si differenzia dai sistemi solari attivi per il fatto che, in modo completamente gratuito, raccoglie l’energia solare e la accumula, mentre i secondi la trasformano in elettricità o calore (sistemi fotovoltaici o termici).

I vestiti stesi all’aria aperta ad asciugare, il mantenimento della temperatura nelle serre sono consuetudini classificabili come sistemi solari passivi.

Saggezza antica

Le vecchie case di campagna sfruttavano il sole in maniera intelligente. Erano infatti orientate in modo da esporre la massima superficie possibile al sole e dotate di ampie finestre orientate a Sud per accumulare calore e luce durante la stagione invernale.

Al contempo avevano piccole finestre a Nord per limitarne la dispersione.

In altre parole, a causa delle carenze o della totale mancanza di impianti di riscaldamento, utilizzavano l’energia gratuita del sole. In un’abitazione moderna tutto questo non accade quasi mai: le dimensioni delle finestre sono imposte dai piani regolatori e non tengono assolutamente conto dei fattori sopra elencati.

Come intervenire per limitare i danni dovuti a una progettazione carente?

Le finestre sono senza dubbio i sistemi solari passivi più diffusi. Indipendentemente da come sono state progettate e dalle loro dimensione possono svolgere un ruolo più o meno determinante nel riscaldamento o nel raffrescamento degli ambienti.

La soluzione più semplice è senza dubbio quella di scegliere finestre con caratteristiche diverse in base alla destinazione d’uso dei locali e all’orientamento.

Giusti orientamenti

Finestre a sud:
vetri ampi con tende o persiane esterne in grado di abbattere almeno il 40% dell’irraggiamento solare

Finestre a nord:
piccole dimensioni e alti valori di isolamento termico (trasmittanza termica non superiore a 1,5kw/m2)

Nord, Sud, Est, Ovest

L’orientamento è senza dubbio l’elemento che influenza maggiormente la scelta dei prodotti. L’installazione di un’unica tipologia di serramento, anche se di ottima qualità , potrebbe non andare bene. Per le finestre orientate a Nord è fondamentale scegliere prodotti con elevato isolamento termico in modo da limitare il più possibile i consumi energetici invernali.

La trasmittanza termica di queste finestre non dovrebbe essere mai superiore a 1,5kW/m2 mentre tende o tapparelle svolgono semplicemente una funzione decorativa e di protezione ma non funzionale dal punto di vista energetico. Per le finestre orientate a Sud la scelta deve essere molto attenta.

Da un lato bisogna captare più luce possibile durante la stagione invernale (per accumulare calore solare e ridurre i consumi), dall’altro devono essere adottati accorgimenti che permettano di controllare il flusso luminoso e proteggere il vetro durante la stagione estiva. La trasmittanza termica non è determinante come per le finestre esposte a Nord ma diventa determinate scegliere tende esterne o persiane regolabili in grado di abbattere almeno il 40% dell’irraggiamento solare.

Le finestre orientate a Est e Ovest “vivono” in una situazione intermedia. In linea di massima, considerando il clima italiano, possono essere adottati gli stessi accorgimenti delle finestre orientate a Sud.

Strategie attuali

Le superfici vetrate devono quindi essere considerate come veri e propri sistemi integrati in grado di controllare in modo totale il flusso luminoso durante tutto l’arco dell’anno. In passato la tradizione insegnava a proteggerle con porticati, scuri in legno, tende, vegetazione o magari tutti questi elementi insieme.

Queste soluzioni nei nuovi fabbricati spesso non sono attuabili, ma è comunque possibile adottare molte delle strategie in precedenza descritte. Per la protezione dal calore estivo le sole vetrate non bastano.

Il mercato offre vetri filtranti in grado di abbattere il calore solare ma hanno un’efficacia limitata e riducono enormemente la quantità di luce all’interno degli ambienti con la conseguenza che d’inverno i locali restano bui.

Durante la stagione estiva la soluzione migliore è sempre quella di proteggere i vetri dall’esterno impedendo alla superficie stessa del vetro di scaldarsi. Durante l’inverno le protezioni solari dovrebbero restare sempre aperte per permettere ai raggi del sole di entrare e scaldare gli ambienti.

Quanta energia arriva dal sole?

Per fare un esempio possiamo ipotizzare di trasformare l’energia che riceviamo quotidianamente dal sole in petrolio. Se così fosse, ogni settimana, su ogni metro quadrato di superficie di terreno, “cadrebbe” una quantità di petrolio equivalente a 3mm. Moltiplicando questo valore per il numero di settimane, su ogni metro quadrato di terreno, in un anno “cadrebbe” un’energia equivalente a 150 litri di petrolio.

Una normale abitazione italiana consuma mediamente per illuminazione, climatizzazione e riscaldamento l’equivalente di 12/13 litri di petrolio/metri quadrati all’anno. Dati alla mano è evidente che, potendo sfruttare tutta l’energia che riceviamo dal sole, potremmo rendere le nostre abitazioni autosufficienti.

Energia solare passiva e attiva

In realtà noi sfruttiamo quotidianamente l’energia solare senza nemmeno rendercene conto, la cosiddetta energia solare passiva che riceviamo spontaneamente dal sole.

Qualche esempio? I vestiti stesi all’aria aperta si asciugano grazie al sole, le finestre ricevono luce e calore dal sole, le serre sfruttano il calore solare e lo trattengono anche durante la stagione invernale.

I sistemi solari attivi fanno qualcosa in più, ricevono energia dal sole e la trasformano.

Qual è la differenza tra i sistemi solari fotovoltaici e i solari termici?

I pannelli fotovoltaici trasformano la luce solare in energia elettrica, mentre i collettori solari termici trasformano l’energia solare in calore.

La differenza principale è la resa: mentre un sistema solare fotovoltaico ha una resa compresa tra il 12% e il 18%, i moderni pannelli solari termici sono in grado di trasformare oltre l’80% dell’energia che ricevono.

Questa differenza si traduce principalmente in grandi impianti e costi elevati, nel caso dei sistemi solari fotovoltaici; piccoli impianti, costi contenuti e rapidi tempi di rientro dell’investimento, per i sistemi solari termici.

Quanta energia produce il collettore solare termico?

Le tipologie di collettori solari termici variano molto in termini di costo e di prestazioni. L’energia solare è una fonte energetica incostante. I collettori solari termici, anche se in grado di fornire direttamente buona parte dell’energia necessaria, vanno sempre considerati come sistemi integrativi.

In alcuni periodi dell’anno l’energia necessaria per alimentare le abitazioni deve in ogni caso essere prodotta dalla caldaia tradizionale.

Ma quanto si può risparmiare grazie all’energia solare?

Buona parte dei consumi delle tradizionali caldaie a gas si realizzano con il riscaldamento dell’acqua sanitaria. L’impatto di questa voce sulla bolletta energetica in alcune aree geografi che italiane supera il 50% del totale. Lo stesso rapporto nel caso di uno scaldabagno elettrico può superare il 75%.

Sono state eseguite simulazioni con il kit solare termico VELUX abbinato a un boiler elettrico o a una caldaia a gas arrivando alla conclusione che con i sistemi solari termici si può risparmiare fino al 70% sulla bolletta.

In entrambi i casi quindi l’integrazione con i sistemi solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria produce benefici economici e ambientali formidabili.

Per approfondimenti visita il sito VELUX sul solare termico.