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Pompa di calore e solare termico: funzionamento e vantaggi

Una pompa di calore combinata con solare termico è un sistema efficiente per riscaldare, raffrescare e produrre acqua calda sanitaria. Scopri funzionamento e caratteristiche

Una pompa di calore può essere abbinata sia ad un sistema solare termico che ad un impianto fotovoltaico. Entrambe le tecnologie rappresentano oggi le soluzioni impiantistiche di maggior performance in termini di efficienza e sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili.

Mentre il fotovoltaico genera energia elettrica per l’autoconsumo che può essere impiegata per attivare la pompa di calore, il sistema solare termico fornisce energia termica, contribuendo alla produzione di acqua calda e ad integrazione del riscaldamento. La pompa di calore, combinata con fotovoltaico e solare termico, è quindi un sistema altamente efficiente e sostenibile per riscaldare, raffrescare e produrre acqua calda sanitaria (ACS).

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Pompa di calore e solare termico: caratteristiche

La pompa di calore abbinata al solare termico è composta da una pompa di calore e da un impianto solare termico.

La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore da un ambiente a temperatura più bassa ad un altro a temperatura più alta. Il principio di funzionamento di una pompa di calore in riscaldamento è simile a quello di un frigorifero con la differenza che mentre il frigorifero estrae il calore dal suo interno per mantenerlo fresco e lo rilascia nell’ambiente, la pompa di calore estrae il calore dall’ambiente per riscaldare l’interno di una casa e/o produrre l’acqua calda sanitaria necessaria al fabbisogno giornaliero.

Un impianto solare termico, invece, è un sistema che utilizza l’energia solare per produrre energia termica: energia che può essere impiegata sia per la produzione di ACS che per riscaldare gli edifici.

L’integrazione tra i due sistemi risulta particolarmente efficace. In particolare, durante i mesi invernali l’impianto solare può ridurre i carichi alla pompa di calore e durante i mesi estivi occuparsi della produzione di acqua calda sanitaria, in modo che la pompa di calore possa concentrarsi esclusivamente sul raffrescamento degli ambienti, assicurando così un elevato risparmio energetico.

Pompa di calore e solare termico: funzionamento

Il funzionamento di questo sistema presenta due possibili alternative, in base alla soluzione tecnologica scelta. In particolare, l’abbinamento con il solare termico è finalizzata all’utilizzo dell’energia solare per la produzione di acqua calda sanitaria e/o per incrementare le prestazioni della macchina. Può essere realizzato in due modi: con un sistema diretto o con un sistema indiretto.

Nel primo caso, il circuito del pannello solare è direttamente collegato alla pompa di calore. In questa configurazione il fluido termovettore circolante nel collettore solare è lo stesso che arriva al compressore: il collettore solare in pratica assume le veci dell’evaporatore. Sfruttando l’energia solare è, quindi, possibile ridurre il consumo di energia elettrica al compressore, sfruttato per comprimere il fluido di processo in modo da poterne aumentarne la temperatura, riducendo di conseguenza i consumi.

Sistema diretto

Nei sistemi indiretti, invece, i due circuiti sono separati. In questi casi, il funzionamento si basa sullo scambio di calore tra il fluido riscaldato nel pannello solare e il fluido della pompa di calore.

In questa configurazione è lo scambiatore a fungere da evaporatore, come nel caso precedente la pompa di calore necessiterà di minore energia elettrica per riscaldare il fluido, sfruttando invece il calore trasferito dal sistema solare.

Sistema indiretto

Pompa di calore e fotovoltaico

Le pompe di calore possono essere integrate anche con un impianto fotovoltaico che utilizza l’energia solare per generare elettricità. Questa energia può essere utilizzata per alimentare la pompa di calore, riducendo la dipendenza dall’elettricità fornita da terzi.

Un impianto fotovoltaico raccoglie l’energia solare attraverso pannelli solari fotovoltaici, trasformandola in energia elettrica pronta all’uso. Questa energia può alimentare direttamente le apparecchiature domestiche o essere immagazzinata per utilizzi futuri. D’altra parte, le pompe di calore sono sistemi altamente efficienti che permettono di trasferire calore da una sorgente a bassa temperatura a una sorgente a temperatura più alta, utilizzando energia elettrica per il riscaldamento o il raffreddamento degli ambienti.

L’integrazione di pompe di calore e impianti fotovoltaici con sistemi di accumulo consente di ottimizzare l’autoconsumo dell’energia solare. Durante le ore di luce solare, i pannelli fotovoltaici generano elettricità, parte della quale verrà impiegata istantaneamente. L’energia in eccesso viene immagazzinata nelle batterie di accumulo per l’uso notturno o in giornate con ridotto irraggiamento solare. Questo approccio minimizza il prelievo di energia dalla rete elettrica tradizionale, aumentando l’efficienza del sistema e riducendo i costi energetici complessivi.

Quali sono i vantaggi della combinazione tra pompa di calore e solare termico?

Integrare una pompa di calore con un sistema solare termico rappresenta una scelta vantaggiosa che permette di ridurre significativamente i costi energetici e l’impatto ambientale, grazie all’uso ottimizzato delle energie rinnovabili.

I principali vantaggi sono:

  • riduzione delle inversioni del ciclo: l’inversione di ciclo può causare interruzioni nella funzione di raffrescamento, inefficienze energetiche e stress al compressore della pompa di calore. Integrando un sistema solare termico per l’acqua calda sanitaria, queste problematiche vengono ridotte, migliorando l’efficienza complessiva e prolungando la vita utile della pompa di calore;
  • benefici del solare termico: il sistema solare termico, in particolare con collettori a tubi sottovuoto, copre una parte significativa del fabbisogno di acqua calda sanitaria, diminuendo i consumi energetici e migliorando le prestazioni energetiche dell’edificio;
  • efficienza combinata: in caso di corretto dimensionamento, l’uso combinato di solare termico e pompe di calore aumenta notevolmente l’efficienza energetica complessiva dell’edificio, riducendo l’impatto ambientale e garantendo il massimo risparmio energetico a lungo termine;
  • investimento sostenibile: sebbene l’installazione di una pompa di calore con solare termico possa rappresentare un investimento iniziale significativo, la sua durata e l’efficienza migliorata la rendono una scelta ecologica ed economicamente vantaggiosa nel lungo periodo.

Pompa di calore abbinata al solare termico: incentivi

Le pompe di calore sono una tecnologia avanzata che permette di riscaldare, raffrescare e produrre acqua calda sanitaria sfruttando fonti di energia rinnovabili. Questo comporta notevoli vantaggi sia per l’ambiente che per chi le installa.

Un importante beneficio derivante dall’installazione di una pompa di calore è la possibilità di accedere all’Ecobonus, che prevede detrazioni fiscali per le spese sostenute per interventi di efficientamento energetico. Questi interventi includono la sostituzione di impianti di climatizzazione invernale esistenti con sistemi dotati di pompa di calore.

In alternativa, è possibile usufruire del Conto Termico 2.0. Questo incentivo offre un contributo in conto capitale, erogato in 2 o 5 anni, per vari interventi di efficientamento energetico e può coprire una percentuale variabile (tra il 40% e il 65%) delle spese sostenute.

 

 

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Pubblicato da Redazione Tecnica

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