Pannelli solari, riscaldamento e acqua calda: come si fa?

Pannelli solari termici: il calore del sole

Pannelli solari termici e fotovoltaici sono grandi alleati nella battaglia per la riduzione dei costi e delle emissioni nocive, abbinati possibilmente alle pompe di calore. Ecco di seguito una serie di indicazioni su come l’energia solare può aiutarci a vivere comodamente riducendo l’impatto ambientale.

Come si riscalda l’acqua grazie ai pannelli solari?

Cominciamo dall’aspetto tecnico, da come i pannelli solari termici riescono a catturare l’energia solare e a utilizzarla per riscaldare l’acqua. Il sistema è semplice ed efficace: prevede collettori solari (i pannelli, appunto), un serbatoio di accumulo e a volte una pompa di circolazione. I collettori, installati sul tetto assorbono il calore dei raggi solari e riscaldano un fluido termovettore (una miscela di acqua e antigelo) che circola all’interno di tubi.

Scorrendo lungo i tubi questo fluido riscaldato trasferisce il calore all’acqua nel serbatoio di accumulo, il cosiddetto boiler. Questa circolazione continua avviene in alcuni sistemi con un processo naturale (il liquido termovettore caldo sale verso l’alto mentre scende quando si raffredda) o favorito da una pompa.

L’acqua calda così prodotta può essere utilizzata sia per il riscaldamento degli ambienti tramite termosifoni o pannelli radianti, sia per l’acqua calda sanitaria che si usa ad esempio nella doccia. Il sistema è particolarmente efficiente durante i mesi più soleggiati, ma funziona anche in inverno e aiuta a utilizzare meno gas con un buon risparmio economico.

Fotovoltaico: elettricità pulita e gratuita

I pannelli fotovoltaici sfruttano invece un processo più complesso che si ottiene quando la luce del sole batte su lastre di silicio appositamente trattate. In pratica convertono appunto la luce solare in energia elettrica in modo del tutto pulito e gratuito. Questa elettricità si può usare per alimentare vari dispositivi elettrici come i sistemi di riscaldamento e raffrescamento domestico o per accumulare energia da usare poi, ad esempio, per ricaricare un veicolo elettrico.

Una delle applicazioni più diffuse è l’alimentazione delle pompe di calore. Le pompe di calore funzionano infatti con l’energia elettrica moltiplicando un watt di elettricità in 3 o addirittura 4 watt di energia termica: un bel guadagno. Le pompe di calore possono a loro volta riscaldare o raffrescare gli ambienti di casa sfruttano l’energia rinnovabile (ancora una volta termica) presente naturalmente nell’aria.

Combinando un impianto fotovoltaico con una pompa di calore si ottiene un sistema di climatizzazione altamente efficiente e sostenibile. L’energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici alimenta la pompa di calore riducendo la dipendenza dai combustibili fossili, abbattendo costi energetici ed emissioni nocive.

Energie rinnovabili per riscaldare con i termosifoni

Dell’utilità dei pannelli solari termici per aiutare le normali caldaie a consumare meno gas da riscaldamento in inverno, abbiamo detto. Per quanto riguarda la possibilità di abbinare fotovoltaico e i classici sistemi a caloriferi il discorso devo essere allargato all’uso di una pompa di calore dalle caratteristiche particolari. Dal momento che i termosifoni funzionano con una temperatura di mandata che arriva anche a 70°, le normali pompe di calore dovranno essere integrate da una resistenza elettrica. Ad esempio, una pompa di calore come la Magis Pro V2 dell’italiana Immergas, in determinate condizioni climatiche, può essere un’ottima soluzione per realizzare impianti cosiddetti full electric che cioè non bruciano gas per il riscaldamento.

Come le pompe di calore riducono le emissioni nocive

Le pompe di calore funzionano attraverso un ciclo termodinamico che trasferisce calore da una fonte a bassa temperatura (come l’aria esterna) a una fonte ad alta temperatura (come l’acqua dell’impianto di riscaldamento). Il ciclo inizia con l’evaporazione di un fluido refrigerante a bassa temperatura, che assorbe calore dall’ambiente esterno. Questo gas viene poi compresso, aumentando la sua temperatura. Il calore viene quindi trasferito all’acqua dell’impianto di riscaldamento attraverso uno scambiatore di calore.

Le pompe di calore possono dunque essere utilizzate sia per riscaldare e per raffrescare gli ambienti, rendendole una soluzione versatile ed efficiente per la climatizzazione domestica. La combinazione di questa tecnologia evoluta con pannelli solari termici e fotovoltaici consente di realizzare impianti termici che concorrono alla riduzione delle emissioni di CO2 utilizzando energie rinnovabili.