In un articolo precedente abbiamo già esplorato i vantaggi di un impianto fotovoltaico con pompa di calore, ossia un impianto fotovoltaico classico a cui viene associata l’installazione di una pompa di calore per la produzione di acqua calda sanitaria, sfruttando l’energia elettrica prodotta in eccesso dai pannelli solari. Oggi esploriamo invece le possibilità offerte dalla combinazione tra pannelli solari e pompa di calore per la climatizzazione (sia invernale che estiva) della casa.
Come funzionano le pompe di calore?
Le pompe di calore sono macchinari in grado di trasferire energia termica da una sorgente a temperatura più bassa a una sorgente a temperatura più alta, utilizzando diverse forme di energia. L’energia termica presente e disponibile naturalmente nell’aria, o in altre fonti, viene quindi sfruttata per riscaldare un edificio o per produrre acqua calda.
Una una pompa di calore ha un funzionamento simile – ma opposto – a quello dei frigoriferi domestici. In un frigo, il calore viene estratto dall’interno ed espulso all’esterno. Una pompa di calore fa l’esatto contrario: estrae il calore da una fonte naturale (aria, acqua o terra) e lo trasporta dentro l’edificio alla temperatura idonea.
Nel ciclo frigorifero di una pompa di calore, un gas (il cosiddetto “freon”) assorbe calore da una fonte naturale e poi, a seguito di una compressione che ne innalza la temperatura, cede questo calore all’impianto di riscaldamento. L’energia resa all’impianto va dalle 3 alle 6 volte rispetto a quella spesa dal compressore. Una moderna pompa di calore ci consente di risparmiare circa il 70% di energia rispetto ai classici boiler elettrici.
I diversi tipi di pompa di calore
- Pompa di calore aria-aria. Si tratta di un condizionatore dotato di tecnologia inverter, ossia un dispositivo che scambia calore con l’aria e lo restituisce nell’ambiente tramite un termoconvettore.
- Pompa di calore aria-acqua. Estrae calore dall’aria esterna e per trasferirlo all’interno utilizza termosifoni, pareti o pavimenti radianti: per questo viene facilmente installata in sostituzione di vecchie caldaie a gas metano o a gasolio.
Sono le pompe di calore più semplici da installare. Si possono utilizzare anche con temperature sotto lo zero fino ad un a -20 gradi. - Pompa di calore acqua-acqua. Sfrutta le acque di falda, fiume, lago o mare. Viene considerata geotermica al pari delle altre perché estrae calore dal sottosuolo. L’acqua prelevata ha il grosso vantaggio di rimanere ad una temperatura costante anche in pieno inverno. In questo caso i lavori di installazione sono più invasivi e prevedono la trivellazione, fino a raggiungere le acque che scorrono nel sottosuolo. I costi complessivi aumentano, ma la resa è nettamente superiore alle pompe aria-acqua.
- Pompa di calore terra-acqua. Sfrutta il calore geotermico della terra. In questo caso si devono installare tubazioni all’esterno, a circa un metro e mezzo di profondità se piazzate in orizzontale, o fino a raggiungere anche i 50 metri se montate in verticale. La temperatura costante del sottosuolo in ogni periodo dell’anno, garantisce un funzionamento sempre ottimale. I lavori anche in questo caso sono importanti, ma questo tipo di pompa di calore ha il vantaggio di poter essere installata anche in zone dove non sono presenti acque di falda.
Vantaggi e svantaggi delle pompe di calore
Il vantaggio dell’installazione di una pompa di calore è il rendimento energetico, proprio per il fatto che non producono calore, ma lo trasferiscono. Hanno un rendimento decisamente superiore a quello delle caldaie a gas.
Con l’installazione di questi dispositivi, inoltre, si migliora la classe energetica dell’edificio, con i relativi vantaggi dal punto di vista economico (e consente di sfruttare i bonus statali). Un impianto geotermico progettato e installato da installatori certificati come Sogartech consente di risparmiare il 40% sulla bolletta. L’abbinamento della pompa di calore a un impianto di riscaldamento e raffrescamento radiante permette un risparmio energetico dal 40% al 70% rispetto ai sistemi tradizionali.
Bisogna tenere a mente però che la temperatura dell’acqua prodotta da una pompa di calore non è molto alta. Le pompe di calore possono avere una temperatura massima di mandata anche di 55/60°C ma un rendimento elevato si ottiene al di sotto dei 45°C. Se si necessita di temperature più elevate è consigliabile associarle ad altri dispositivi. In Sardegna una tecnologia di questo tipo potrebbe rappresentare una soluzione ideale per la climatizzazione della casa e per la produzione di acqua sanitaria.
Impianto fotovoltaico con pompa di calore: conviene?
La pompa di calore, come abbiamo cercato di spiegare, è di per sé un sistema elettrico che consente un grande risparmio energetico. Se alla pompa di calore viene associato un impianto fotovoltaico domestico il risparmio energetico (e quindi quello economico), può arrivare fino al 100%. I pochi kWh necessari per il funzionamento della pompa verranno infatti forniti dall’impianto fotovoltaico che, se ben dimensionato, può portare alla totale indipendenza energetica della nostra casa. In quest’ottica il riscaldamento col fotovoltaico rappresenta una duplice soluzione di risparmio.
Hai domande su fotovoltaico e pompe di calore?
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