Solare termico e pompa di calore: accoppiata vincente anche per le PMI!

La soluzione per avere acqua calda in modo efficiente ed ecologico in azienda? Semplice: abbinare solare termico e pompa di calore

Solare termico e pompa di calore possono essere una soluzione ottimale per non far rimanere la tua impresa senza acqua calda sanitaria o per il riscaldamento. Questa soluzione,  tra le altre cose ti permetterà anche di abbattere notevolmente i costi delle bollette visto che non consumerai gas metano!

Di questi tempi infatti, una delle maggiori preoccupazioni per gli imprenditori come te è proprio quella legata alle spese energetiche da affrontare visti i recenti aumenti del gas e dell’elettricità. Una situazione già grave a causa degli effetti della pandemia che però è ulteriormente peggiorata con il conflitto tra Russia e Ucraina e che adesso rischia davvero di mettere in ginocchio le imprese come la tua.

Ricorrere a solare termico e pompa di calore per ottenere l’acqua calda, ha quindi l’innegabile vantaggio di permetterti di fare a meno del metano. Inoltre, grazie alle pompe di calore, potresti rendere confortevole la temperatura all’interno del tuo capannone industriale o dell’edificio in cui si trovano gli uffici della tua azienda, in tutte le stagioni. Questo perché si tratta di un dispositivo in grado di produrre caldo o freddo a seconda delle esigenze. Integrandola ad un impianto fotovoltaico potresti sfruttare al 100% le sue potenzialità senza ricorrere alla corrente e risparmiare notevolmente sulle bollette (leggi di più qui).

Abbinare solare termico e pompa di calore però è altrettanto conveniente, soprattutto per quelle attività in cui è richiesta una notevole quantità di acqua calda, sia sanitaria che non. In questo modo i due sistemi si integrerebbero perfettamente tra di loro abbattendo notevolmente il fabbisogno energetico dell’uno e dell’altro sfruttando al massimo le energie rinnovabili.

Ma come è possibile ottenere ciò? Come funziona questa accoppiata fra solare termico e pompa di calore?

Lo abbiamo chiesto ai nostri tecnici specializzati nell’installazione di pompe di calore e impianti solari termici ed abbiamo cercato di fare il punto della situazione qui di seguito.

Pompa di calore: un dispositivo davvero particolare

Come abbiamo già avuto modo di spiegare all’interno di queste pagine, la pompa di calore è un dispositivo speciale visto che è in grado di sfruttare l’energia termica naturalmente presente nell’aria. Una p.d.c. è infatti in grado di trasferire questa energia termica o calore ad un liquido oppure ad un gas presente all’interno del circuito di funzionamento della pompa di calore.

Riscaldandosi, questo fluido o liquido aumenta il suo volume e, siccome si trova all’interno di un circuito chiuso, di fatto subisce una compressione. Questa ulteriore compressione genera a sua volta un aumento della temperatura di questo liquido o gas. Questo calore viene ceduto, tramite uno scambiatore, al circuito del riscaldamento dell’edificio o in questo caso al bollitore dell’impianto solare termico, permettendo così il riscaldamento dell’acqua che si trova al suo interno.

Come avrai facilmente intuito quindi, la pompa di calore è già di per sé un dispositivo in grado di ridurre i tuoi costi energetici. Il bisogno di energia elettrica per produrre calore è infatti praticamente inesistente. Possiamo affermare infatti che se la pompa di calore necessita di elettricità è solamente perché deve azionare il compressore o la pompa attraverso cui far circolare l’aria riscaldata o l’acqua all’interno del sistema di riscaldamento.

Solare termico: il suo funzionamento in breve

I pannelli solari termici, chiamati anche collettori solari, sono generalmente utilizzati per la produzione di acqua calda sanitaria (ACS). Tuttavia, specie in un contesto come quello produttivo, possono anche essere utilizzati come supporto al generatore di calore (caldaia o pompa di calore) per il riscaldamento invernale. In questo modo ad esempio un impianto solare termico industriale per le aziende sarà in grado di abbattere i consumi dei generatori di calore dando sollievo ai bilanci dell’impresa.

I raggi solari, che contengono molta energia termica, colpiscono direttamente l’assorbitore che si scalda trasferendo a sua volta questo calore al fluido termovettore. Questo fluido, circolando all’interno di serpentine, è in grado di trasferire il suo calore all’acqua contenuta in un accumulo termico. Quest’ultimo non è altro che un serbatoio capace di conservare acqua calda senza dispersione di calore. Ed è proprio da questo accumulo che l’acqua circolerà nel sistema di riscaldamento della tua azienda. Oppure, in alternativa, potrà essere distribuita per essere utilizzata come acqua calda sanitaria.

Fotovoltaico e Pompe di Calore: come funziona quest’ accoppiata vincente per la tua PMI?

L’integrazione tra pannelli solari termici e pompe di calore viene di solito viene realizzata con uno scopo ben preciso. Quello che si cerca di ottenere è un sistema che permette di avere sempre acqua calda sanitaria, da utilizzare anche per il riscaldamento, con il minimo consumo di energia.

I due sistemi possono infatti felicemente convivere tra di loro colmando l’uno le lacune dell’altro. L’acqua che circola all’interno di un impianto di riscaldamento infatti, non sarà mai ad una temperatura eccessivamente bassa, soprattutto d‘inverno, per l’azione del solare termico. D’altro canto, una pompa di calore che deve riscaldare un’acqua già tiepida, consumerà molta meno energia.

Precisiamo che un solare termico abbinato ad una pompa di calore dovrà essere gestito in maniera intelligente. Con ciò intendiamo che dovrà essere posta particolare cura al trasferimento di calore tra pannello e accumulo facendo in modo che avvenga solo quando la temperatura del pannello è maggiore di quella di quest’ultimo. Tra l’altro, questa gestione intelligente è fondamentale anche per chiedere aiuto alla pompa di calore qualora l’acqua riscaldata dal solare termico non fosse ad una temperatura sufficiente.

In ogni caso, qualora vorresti abbinare un sistema solare termico ad uno a pompa di calore potresti riuscire a massimizzare lo sfruttamento della fonte solare rinnovabile in due modi: in maniera diretta ed indiretta. Scopriamo qui di seguito la differenza fra queste due modalità-

Sistema integrato solare termico e pompa di calore diretto

I sistemi diretti si chiamano così perché integrano il circuito del pannello solare termico direttamente con la pompa di calore.

In questo caso si sfrutta l’energia del sole per riscaldare il fluido termovettore presente nei pannelli solari termici. Il fluido termovettore però è lo stesso che viene utilizzato dalla pompa di calore per riscaldare l’acqua calda sanitaria. Il consumo di energia elettrica che la pompa di calore utilizzava per comprimere il fluido in modo da aumentarne la temperatura viene quindi ridotto drasticamente. Il fluido infatti è già caldo di suo grazie all’apporto del pannello solare termico!

Lo svantaggio di questo sistema integrato solare termico e pompa di calore è che dipende tantissimo dalle condizioni ambientali in cui si trova. Inoltre, questo che abbiamo appena descritto, è un meccanismo imperfetto dal momento che potrebbe portare al sovradimensionamento del collettore solare. In particolare, questo sovra dimensionamento sarà particolarmente evidente durante i mesi estivi portando ad una riduzione delle prestazioni e quindi dell’efficienza dell’impianto.

Sistema integrato solare termico e pompa di calore indiretto

I sistemi indiretti invece, contrariamente a quelli diretti, hanno il circuito solare con relativa sezione termica, separato da quello della pompa di calore.

In altre parole, questo significa che il calore incamerato dal pannello solare termico, dovrà esse ceduto al liquido termovettore. Sarà questo liquido poi a circolare all’interno dell’impianto della pompa di calore. Questo scambio di calore tra pannello e liquido termo vettore è continuo. In questo modo il liquido del circuito della pompa di calore è già caldo senza consumo di energia elettrica. Ad alimentare il tutto sarà semplicemente il calore del pannello solare termico.

Il principio dell’integrazione indiretta tra solare termico e pompa di calore quindi rimane sempre lo stesso. L’obiettivo è infatti quello di di sfruttare il calore della parte termica in modo da non dover riscaldare ulteriormente il liquido all’interno del circuito della pompa di calore. In questo modo si raggiunge lo scopro di limitare i consumi di energia e quindi di abbattere i costi delle bollette della tua impresa.

Conclusione

Integrare solare termico e pompa di calore serve quindi a “truccare” le prestazioni della p.d.c.. A ben vedere in effetti, la pompa di calore, dovendo riscaldare un fluido termovettore già riscaldato, perdonateci il gioco di parole, consumerà meno energia. Inoltre potrà raggiungere il suo obiettivo in tempi più brevi.

Realizzare un impianto solare termico integrandolo ad un pompa di calore quindi è molto conveniente anche per la tua azienda! Talmente conveniente che potresti puntare ad ottenere un edificio che per la produzione di acqua calda utilizza solo energie rinnovabili. Questa è infatti l’unica strada se vuoi abbattere notevolmente i tuoi consumi di gas ed elettricità!

Infine questo intervento di efficientamento energetico, potrebbe rientrare in uno di quelli previsti dalle agevolazioni fiscali del governo italiano per le imprese. Una questione di primaria importanza visto che potrebbe abbattere il costo del tuo investimento anche del 65%!

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