Durante l’intera stagione estiva, quando la pompa di calore è principalmente impegnata nel raffrescamento, il solare termico è in grado di fornire praticamente l’intero fabbisogno di acqua calda sanitaria riducendo al minimo o eliminando la necessità di inversioni di ciclo. Questo si traduce in un utilizzo ottimale della pompa di calore, consentendole di operare costantemente con la massima efficienza e prolungando notevolmente la sua durata operativa.
Come funziona la pompa di calore?
Da molti anni la diffusione delle pompe di calore è in continuo e forte aumento: anno per anno, gli
incrementi di mercato sono a doppia cifra.
Gli
obblighi di legge in termini di copertura con energie rinnovabili per il fabbisogno energetico degli edifici, che il
D. Lgs. 199/2021 ha portato al
60% per i nuovi edifici e per le ristrutturazioni rilevanti, hanno dato ulteriore impulso alla
diffusione delle pompe di calore, che rappresentano in molti casi
un modo semplice per soddisfare i requisiti di legge.
Una
pompa di calore permette di
riscaldare un edificio utilizzando per la maggior parte
calore rinnovabile prelevato
dall’ambiente esterno (dall’aria, o dal terreno nelle pompe di calore geotermiche), a fronte di un
consumo elettrico che risulta minoritario rispetto al totale del calore fornito.
Il nome stesso lo dice: è come se il calore, che nella stagione invernale tende spontaneamente a passare dalla casa riscaldata verso l’ambiente esterno più freddo, venisse “pompato” in senso inverso. La
quota di calore presa dall’ambiente esterno è, di fatto,
rinnovabile.
Ma è possibile
migliore l’efficienza della pompa di calore con solare termico? Vediamolo nei paragrafi successivi.
Come funziona una pompa di calore solare termico reversibile?
Uno dei
vantaggi degli impianti a pompa di calore è dato dal fatto che molte di queste apparecchiature sono reversibili, ovvero sono in grado sia di
riscaldare un edificio nella stagione fredda, sia di
raffrescarlo nella stagione calda. In questo caso infatti la pompa di calore è in grado di
sottrarre calore (cioè raffreddare) l’edificio,
dissipando il calore nell’ambiente esterno, anche se questo è a temperatura maggiore. Vedremo nei prossimi paragrafi come questa
caratteristica della reversibilità sia fondamentale per una
pompa di calore solare termico.
Come funziona la pompa di calore in estate?
Anche nella stagione estiva, durante la quale l’esigenza principale è quella di raffrescare l’edificio, rimane tuttavia necessario il
fabbisogno di calore per esempio per il
riscaldamento dell’acqua sanitaria.
Le
pompe di calore di grandi taglie, usate in edifici come
alberghi e condomini, possono addirittura effettuare un
processo di recupero termico. Infatti, mentre raffrescano l’edificio, anziché dissipare il calore all’esterno, sfruttano parte di questo calore “di scarto” per riscaldare l’acqua sanitaria, ottenendo un
doppio effetto utile ai fini dell’efficienza energetica.
Il
recupero termico tuttavia rimane una caratteristica delle
sole pompe di calore di grandi dimensioni, mentre nelle
pompe di calore di piccola taglia, della tipologia usata nelle abitazioni unifamiliari, il recupero termico nella fase di raffrescamento
non è possibile.
Importante è tenere in considerazione i vantaggi che derivano dall’abbinamento di una pompa di calore e solare termico, i quali verranno approfonditi nei paragrafi successivi.
Come funziona l’inversione di ciclo della pompa di calore?
Questo significa che la pompa di calore che in stagione estiva è impegnata a raffrescare l’edificio, diverse volte al giorno, deve effettuare una
inversione di ciclo. Deve cioè
fermarsi e smettere di raffrescare e
cambiare il modo di funzionamento per andare a riscaldare l’acqua per usi sanitari.
L’inversione di ciclo comporta:
- Una interruzione, sia pure temporanea, del raffrescamento per gli ambienti;
- Una fase di funzionamento fortemente inefficiente dal punto di vista energetico, associata ad un aumento dei consumi e ad un peggioramento delle prestazioni. Anche una pompa di calore di alta qualità e con alti livelli di efficienza sulla carta, può vedere nella pratica le sue prestazioni crollare drasticamente a causa delle frequenti inversioni di ciclo;
- Una condizione di particolare stress per il compressore, componente chiave della pompa di calore, il cui ripetersi accelera il deterioramento della pompa di calore e ne riduce la vita utile;
La pompa di calore solare termico
risolve il problema dell’inversione dei cicli, riducendolo drasticamente o azzerandolo. Nel
paragrafo successivo viene spiegata
l’interazione tra solare termico e pompa di calore. L’uso del solare termico con pompa di calore infatti permette di aumentare la vita dei componenti principali coinvolti nel funzionamento dell’impianto.
Pompa di calore solare termico: ecco perché conviene!
In presenza di una
pompa di calore reversibile, utilizzata per le funzioni di riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria,
l’abbinamento con un impianto solare termico per acqua calda sanitaria è
una scelta estremamente conveniente.
Il solare termico è in grado di
fornire praticamente la
totalità dell’acqua calda sanitaria durante tutta la stagione estiva, ovvero quando la pompa di calore è impegnata nel raffrescamento, azzerando o minimizzando il numero di inversioni di ciclo.
Questo si traduce in un utilizzo ottimale della pompa di calore solare termico, che potrà
operare sempre al massimo dell’efficienza e che quindi vedrà
raddoppiata la durata della sua vita.
Garantire
una lunga operatività alla pompa di calore è particolarmente importante se consideriamo che il suo costo è molto superiore a quello di una caldaia a gas. Solare termico e pompa di calore sono quindi l’abbinamento perfetto per un miglioramento dell’efficienza energetica.
Anche nei
rimanenti mesi dell’anno, al di fuori cioè della stagione estiva in cui è richiesto di raffrescare gli ambienti, il
solare termico con pompa di calore, in particolare se dotato di collettori del tipo a tubi sottovuoto, darà
importanti vantaggi operativi, fornendo una
grande percentuale del fabbisogno energetico per il riscaldamento dell’acqua sanitaria e riducendo ulteriormente i consumi.
Non solo il fotovoltaico, dunque, è virtuoso se abbinato ad una pompa di calore,
ma ancor di più il solare termico. Per fornire acqua calda sanitaria ad una
famiglia di 4-5 persone, sono più che sufficienti
5 mq di pannelli solari: val la pena di riservare un piccolo spazio della falda soleggiata del tetto per ottenere i
migliori vantaggi da solare termico e pompa di calore, migliorando nettamente le prestazioni energetiche dell’intero edificio, e prolungando significativamente la vita utile degli impianti.
Se vuoi saperne di più sull’utilizzo del solare per gli impianti di condizionamento, visita la nostra
sezione News dedicata!
I Vantaggi chiave della Pompa di Calore Solare Termico
Vediamo quindi quali sono i vantaggi chiave della pompa di calore solare termico:
- Inversione di ciclo e pompa di calore solare termico: L’inversione di ciclo può causare interruzioni nel raffrescamento, inefficienze energetiche e stress al compressore della pompa di calore. L’abbinamento con un sistema solare termico per l’acqua calda sanitaria minimizza le inversioni di ciclo, migliorando l’efficienza e prolungando la vita utile della pompa di calore.
- Risparmio a lungo termine: La combinazione di solare termico e pompe di calore riduce i costi energetici in modo significativo, garantendo una durata più lunga e sostenibile degli impianti.
- Vantaggi della pompa di calore solare termico: Il solare termico, soprattutto con collettori del tipo a tubi sottovuoto, fornisce un’importante percentuale del fabbisogno di acqua calda sanitaria e riduce ulteriormente i consumi energetici, migliorando le prestazioni energetiche dell’edificio.
- Efficienza combinata: L’uso combinato di solare termico e pompe di calore migliora nettamente l’efficienza energetica dell’intero edificio, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale e garantendo il massimo risparmio energetico a lungo termine.
- Investimento sostenibile: Anche se la pompa di calore solare termico può essere costosa inizialmente, la sua durata e l’efficienza migliorata la rendono un investimento ecologico e economicamente conveniente.
L’abbinamento di solare termico e pompe di calore rappresenta una scelta intelligente per ottimizzare l’efficienza energetica, ridurre i costi e preservare l’ambiente. Se vuoi sapere di più sul solare termico leggi il
nostro articolo dedicato.
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