Cos'è e come funziona una scuola a ventilazione solare (una soluzione alle aule fredde d'inverno)

Dai Comuni del Torinese a Roma, dalla Liguria alla Sicilia, la recente ondata di freddo ha rapidamente messo a nudo lo stato di obsolescenza energetica di molte scuole italiane: con centinaia di istituti di ogni ordine e grado privi del riscaldamento, vuoi per gli impianti obsoleti e fuori uso; vuoi per la mancanza di combustibile. Giornali e siti di informazione riportano le fotografie degli studenti con le coperte e i berretti in classe, fra le proteste dei genitori e dei cittadini.

Una soluzione? La ventilazione solare

Pressoché sconosciuta al di fuori del Canada e di alcuni Paesi del nord Europa, la soluzione della ventilazione solare esiste da tempo e, con la sua formidabile efficienza che supera il 50% nella conversione della radiazione solare in calore sotto forma di aria calda e asciutta, svolgerà un ruolo centrale nel mix energetico fatto solo di fonti energetiche rinnovabili dell’economia solare prossima ventura.

Che non è, appunto, una chimera per un lontano domani. Ma un’urgenza, come si vede, dell’oggi: specie nelle regioni meridionali, economicamente meno sviluppate e contemporaneamente molto più ricche di sole.

Come trasformare una scuola in una scuola solare

Tutto quello che occorre fare è integrare sulle facciate delle scuole esposte a sud, est e ad ovest, i collettori solari termici ad aria. Ne esistono di svariati: capaci non solo di prestazioni energetiche sorprendenti, ma anche di integrarsi architettonicamente nella superficie dell’edificio. Oltre che in versione standard, infatti, sono molte le aziende che offrono la possibilità di produrre collettori disegnati esattamente per la facciata da solarizzare.

“L’impianto” ci spiegava intervistato alla fine di dicembre il proprietario di un’abitazione sulla collina di Erice, in Sicilia, “inizia a funzionare intorno alle 8:40 del mattino, e smette di farlo intorno alle 16:30. E stiamo parlando delle giornate più corte dell’anno”.

E il fabbisogno residuo di calore? Come far trovare agli studenti che entrano alle 8 del mattino una scuola calda e accogliente?

Il calore dal basso

Con la tecnologia pulita ed efficiente del pavimento scaldante ed autoregolante. E’ sufficiente farne installare uno per classe secondo la logica del retrofit – intervenendo per migliorare l'esistente.

Due chilowatt di potenza elettrica assorbita per breve tempo per ogni classe, ed ecco che il calore si diffonde nel modo preferito dal corpo per il benessere igrotermico: dal basso verso l’alto, come fanno i migliori impianti di riscaldamento nelle abitazioni o negli edifici nuovi o sottoposti a rilevante ristrutturazione.

Ad essere convertita in calore è la corrente che attraversa un cavo scaldante capace di autoregolarsi. La tecnologia è autoregolante, e non ha bisogno di un termostato, perché il cavo scaldante smette da sé di assorbire potenza elettrica non appena si surriscalda poco oltre i 30°C.

I consumi sono bassi perché il riscaldamento elettrico a pavimento funziona a bassa temperatura, mentre il calore si trasmette dalla totalità della superficie del pavimento. Non ci sono correnti d’aria, e sollevamenti di polvere; e l’aria non essicca come avviene con i vecchi termosifoni.

I costi sono bassi, i tempi di realizzazione pure

Il costo di acquisto e installazione è basso. Il sistema è modulare e viene fornito per coprire esattamente la superficie di ogni aula. La posa in opera è velocissima, e non prevede lavori in muratura perché tipicamente si poggia su quello esistente un sottile pavimento in legno prefabbricato, inclusivo dello strato isolante e del cavo.

Naturalmente, è possibile farlo in modo ancora più efficiente ricorrendo alle pompe di calore ad aria o ad acqua. Ma qui, quello che occorre sono soluzioni immediate per un retrofit rapido, efficace e a basso costo. Soluzione che non è quella di portare a scuola una stufetta elettrica dal consumo di mille o 2mila Watt, come pure quasi sempre avviene.

Nell’era solare, in cui l’elettricità viene generata dalle pale eoliche, dai pannelli fotovoltaici e dalle turbine idroelettriche, anche il calore viene generato ricorrendo all’elettricità di cui esiste grande disponibilità a costi bassi.

Il 2016 si è chiuso con un significativo calo dei consumi elettrici, che diviene autentico crollo in alcune regioni come la Sicilia. In dieci anni, dall’inizio del boom del fotovoltaico (2008), la domanda di elettricità in Italia è diminuita di svariati miliardi di chilowattora, mentre è aumentata enormemente la produzione di elettricità dal sole e dal vento, offerta sul mercato elettrico a costi bassissimi. Il risultato è che a crollare è stato anche il prezzo dell’elettricità. Poco più di 4 centesimi per kWh (chilowattora) nel 2016 contro i quasi 9 centesimi del 2008.

In queste condizioni, far aumentare i consumi di chilowattora elettrici ad esempio per riscaldare gli ambienti come le scuole è doppiamente conveniente. E’ conveniente dal punto di vista economico. E lo è da quello ambientale perché cessano le emissioni locali delle caldaie, mentre i kWh prelevati dalla rete sempre più provengono da pale eoliche, turbine idroelettriche e pannelli fotovoltaici.

Naturalmente, la scuola smetterà di lasciare il tetto inutilizzato a degradarsi alle intemperie, provvedendo a solarizzarlo con il fotovoltaico in modo capillare, producendo così da sé una parte significativa dei kWh elettrici necessari adesso anche al riscaldamento. Rendendo ai ragazzi e agli studenti che le frequentano il comfort che meritano.

Per saperne di più

R. Ciriminna, et al. Solar Air Heating and Ventilation in Buildings: A Key Component in the Forthcoming Renewable-Only Energy Mix, Energy Technology, http://dx.doi.org/10.1002/ente.201600758