Una delle più interessanti applicazioni del solare termico è costituita dagli impianti di grandi dimensioni. 

Convenzionalmente, un impianto solare con una superficie di pannelli superiore ai 30 m², rientra nella categoria degli impianti di grande taglia.

I grandi impianti beneficiano dell’effetto scala, che consente di abbattere notevolmente i costi per  m² installato, senza diminuire l’efficienza complessiva del sistema.

Il costo di un m² installato di collettori può anche dimezzarsi rispetto a impianti standard di piccole dimensioni; questo li rende economicamente convenienti, pur necessitando di un oneroso investimento iniziale.

Anche in assenza di dati precisi, si stima che in Italia i grandi impianti siano il 2-5% del totale installato (su una superficie complessiva superiore a 1.000.000 m², rilevazione fine 2007). Ma loro quota è destinata a crescere, al punto che si prevede che nel 2020 potranno costituire il 15% dell'installato.

Impianti di grandi dimensioni possono interessare il settore residenziale, come i grandi condomini, il settore industriale e numerose altre utenze come alberghi, ospedali, case di riposo.

La progettazione e l’installazione di impianti solari di grandi dimensioni deve essere affidata a ditte esperte, poichè deve essere posta particolare attenzione agli aspetti sia tecnici sia di integrazione architettonica ed estetica dell’impianto.

I pannelli comunemente utilizzati per realizzare impianti solari di grandi dimensioni, di norma non differiscono dalle due tipologie di collettori più diffusi sul mercato:

• i pannelli piani vetrati

• i pannelli sottovuoto

Grandi superfici sono realizzabili anche con pannelli in materiale plastico oppure con pannelli ad aria; questi due particolari tipologie di collettori però possiedono caratteristiche peculiari, tali da non poter rientrare nelle problematiche tipiche degli impianti di grandi dimensioni trattate in questa sede. Le caratteritiche delle diverse tipologie di collettori sono trattate in "Pannelli solari termici", nel Riferimenti in fondo alla pagina.

I pannelli risultano facilmente installabili sul tetto o sulle travi del tetto, in alcuni casi in sostituzione della copertura. Sul mercato esistono anche dei tetti-collettore pre-assemblati, che vanno posati direttamente sulla copertura.

La disponibilità di un tetto piano, pur consentendo una maggiore libertà di inclinazione e orientamento, comporta maggiori costi dovuti al ricorso a strutture di sostegno dei pannelli.

Impianti di grandi dimensioni implicano l'adozione di un sistema a circolazione forzata, con serbatoio d’accumulo separato dai collettori, pompe di circolazione e centraline di controllo e regolazione.

Per approfondire le caratteristiche degli impiantia circolazione forzata, vedi "Tipologie impiantistiche" nei Riferimenti in fondo alla pagina.

Alcuni fondamentali requisiti per l’installazione di grandi impianti solari sono:

• la presenza di un impianto termico centralizzato

• superficie del tetto sufficiente

• spazio, possibilmente al coperto, sufficiente per installare il serbatoio d’accumulo

• la presenza di pannelli radianti, se è prevista l’integrazione con l’impianto di riscaldamento

I grandi impianti solari possono essere progettati sia per la produzione di sola acqua calda per usi sanitari o industriali, sia per la produzione contestuale di acqua calda per il riscaldamento degli ambienti a bassa temperatura.

Un corretto dimensionamento dell'impianto solare deve essere necessariamente acompagnato da un preciso calcolo dei specifici fabbisogni energetici dell'edificio interessato.

Il fabbisogno di acqua calda va valutato caso per caso: a seconda del tipo di utenza e dell’integrazione o meno con il sistema di riscaldamento, varia la quantità giornaliera di acqua calda e quindi la superficie di pannelli e il volume del serbatoio d’accumulo.

Di norma, gli impianti di grandi dimensioni economicamente più redditizi vengono dimensionati per coprire al massimo il 50% del fabbisogno annuale di acqua calda sanitaria (15-30% in caso di produzione di acqua calda per usi sanitari e per riscaldamento). La quota non coperta dall’impianto solare deve essere coperta da impianti termici convenzionali (ad esempio caldaie).

Il progetto Solarge