Scaldacqua a pompa di calore o solare termico? Cosa conviene?

Quando si parla di sfruttare le fonti rinnovabili di energia di solito ci si concentra su impianti fotovoltaici, ma esiste un’altra utilissima applicazione dell’energia naturalmente disponibile nell’ambiente, ovvero il suo utilizzo per la produzione di acqua termico sanitaria, ovvero dell’acqua che circola nei nostri impianti di riscaldamento e dell’acqua calda per bagno, cucina, ecc…

Per ottenere questo si possono sfruttare due diverse fonti energetiche:

L’energia del sole, proprio come nel fotovoltaico, attraverso un impianto solare termico
Il calore dell’aria attraverso una pompa di calore.

Vediamo ora come funzionano i due sistemi che, come scoprirai, possono anche lavorare in sinergia.

Cos’è e come funziona il solare termico

Il solare termico utilizza l’energia del sole al posto di quella del gas o altro combustibile per riscaldare sia l’acqua sanitaria sia quella necessaria all’impianto di riscaldamento, con una notevole riduzione delle spese in bolletta.

Per ottenere questo risultato può sfruttare due tipi di circolazione: forzata oppure naturale.

Con la circolazione naturale un fluido si riscalda all’interno di un collettore, cede il suo calore all’acqua contenuta in un serbatoio e quindi ricade nel punto più basso del collettore stesso semplicemente per gravità, senza l’utilizzo di circolatori.

Con la circolazione forzata, l’impianto è formato da un collettore solare a sé stante, collegato attraverso un circuito con un serbatoio all’interno dell’edificio. La pompa di circolazione del circuito solare è attivata da un regolatore differenziale di temperatura e si avvia quando la temperatura all’interno del collettore è superiore alla temperatura di riferimento impostata nel serbatoio di accumulo.

Un impianto solare termico, quindi, è composto da uno o più pannelli solari, un serbatoio di accumulo dell’acqua calda (detto bollitore) e una pompa per la circolazione dell’acqua.

Ovviamente funziona solo quando c’è il Sole. Ciò significa che dovremo sempre abbinare un generatore supplementare.

Ok, tutto chiaro, ma quali sono i vantaggi di un impianto solare termico? Vediamoli insieme:

sfrutti una fonte di energia rinnovabile, gratuita e sempre disponibile e ti allinei con le normative vigenti (hai presente il famoso Decreto Rinnovabili?)
azzeri le emissioni di CO2 e riduci il consumo di combustibili fossili (così l’ambiente è felice e se l’ambiente è felice tutti vivono meglio)
risparmi sulla bolletta del gas in modo concreto: fino al 50% in meno sui consumi per la produzione di acqua calda sanitaria, rispetto a un impianto a gas o gasolio, e fino al 30% in meno se usi il solare termico anche come integrazione per il riscaldamento
aumenti la classe di efficienza energetica della tua abitazione (ovvero la tua casa varrà di più)

Ok, ma quanto costa? Ovviamente ogni impianto prevede un preventivo personalizzato, ma puoi abbassare di molto il costo dell’investimento approfittando delle detrazioni fiscali e delle agevolazioni del Conto Termico.

Il collettore solare: piano e sottovuoto

Come per i pannelli fotovoltaici, anche per il solare termico ci sono diversi tipi di pannello e si differenziano sia per la struttura sia per il funzionamento. Le due tipologie sono il collettore solare piano e il collettore solare sottovuoto.

Il collettore solare termico piano

ha temperature di accumulo che possono arrivare fino a 90° e gode di una serie di vantaggi:

montaggio universale: non ha alcun problema con la tipologia di tetto presente sull’abitazione.
dimensionamento semplificato
lunga durata dei componenti grazie all’azzeramento dei periodi di stagnazione a elevate temperature.

Il collettore solare termico sottovuoto

come quello piano, è molto versatile come installazione e può essere installato sia sul tetto che in facciata, ma si differenzia dal precedente per due fattori:

l’orientamento dei singoli tubi, che è al massimo di 45° per lato e
l’efficienza maggiore, che si aggira attorno al 15-20% in più rispetto al pannello vetrato, perché disperde meno grazie al sottovuoto.

Essendo più efficienti, questi pannelli permettono anche di risparmiare un 30% in più di spazio occupato per ottenere la stessa resa di un collettore solare piano.

Ma non è tutto! La grande flessibilità data dall’orientamento dei singoli tubi permette di ottenere migliori risultati anche in caso di installazioni su superfici non orientate ottimamente (la classica, infida, falda a nord per esempio).

Lo Scaldacqua a Pompa di Calore

Ed eccoci arrivati a parlare dello scaldacqua a pompa di calore. Questo tipo di sistema preleva energia termica rinnovabile dall’aria e la trasferisce all’acqua calda sanitaria, sfruttando cambiamenti di stato di un fluido che attraversa cicli di compressione ed espansione.

Il circuito di uno scaldacqua a pompa di calore può essere schematizzato in quattro componenti:

compressore
condensatore
valvola di espansione
evaporatore

L’energia elettrica consumata da questo impianto è soltanto quella necessaria ad attivare il ventilatore che cattura l’aria e quella per il compressore deputato al movimento del fluido frigorigeno nel circuito. Il condensatore e l’evaporatore sono costituiti da scambiatori di calore e non necessitano di elettricità per il loro funzionamento.

La pompa di calore può lavorare con aria ricircolata, prelevata dall’ambiente in cui è installata, oppure con aria canalizzata, prelevando l’aria da altri ambienti o dall’esterno, per mezzo di canalizzazioni. Questa flessibilità di installazione consentedi realizzare anche un ricambio d’aria dei locali che ne hanno bisogno.

Da sottolineare, dal punto di vista dell’efficienza, è la regolazione che permette di ottimizzare l’energia necessaria per la produzione dell’acqua calda attraverso una programmazione intuitiva a display.

Inoltre, a differenza del solare termico, la pompa di calore funziona anche in assenza di luce solare, massimizzando il risparmio.

Scopri lo scalda acqua

L’integrazione con l’impianto fotovoltaico

Un’ulteriore caratteristica importante da considerare è la possibilità di integrazione con un impianto fotovoltaico o solare termico, per un risparmio in bolletta esponenziale! L’integrazione con il fotovoltaico permette di risparmiare fino al 40% in più, mentre uno scambiatore integrato nel bollitore può essere collegato ad un impianto solare termico.

L’inverter fotovoltaico comunica alla pompa di calore quando la produzione di energia dal fotovoltaico è in eccesso rispetto a quella consumata dalle altre utenze. In questo modo, quest’ultima si attiva nei momenti di maggior produzione, evitando di richiedere energia elettrica alla rete.

L’integrazione con i pannelli solari termici riduce i tempi di funzionamento della pompa di calore ed aumenta la frazione di energia prodotta da fonti rinnovabili. Tale abbinamento consente di raggiungere classi molto elevate di efficienza energetica ed è particolarmente utile per produrre acqua calda sanitaria soprattutto in estate e nelle mezze stagioni.

Utilizzando fonti di energia gratuite presenti in natura, l’utilizzo di energia elettrica da parte delle pompe di calore è molto più contenuto rispetto a quello di ogni altro sistema di riscaldamento e produzione acs.

Pensa che per ogni kWh di energia elettrica, vengono prodotti fino a 3-5 kWh di energia termica e fino al 40% di risparmio sui costi di gestione rispetto alle migliori caldaie a condensazione.