Solare termico

Solare termico, fotovoltaico + diverter o fotovoltaico + pompa di calore: quale acquistare?

Risposta rapida

Il solare termico fornisce più calore per metro quadro, 400–500 kWh/m² all'anno contro 150–200 kWh/m² del fotovoltaico, e quindi vince dove la superficie di tetto è limitata o il fabbisogno di acqua calda è elevato. Uno scaldacqua a pompa di calore offre il costo di esercizio più basso con energia dalla rete o dal fotovoltaico, trasformando ogni kWh in 2,5–3,5 kWh di calore tutto l'anno. Un diverter FV è un'aggiunta a basso costo se si possiede già un impianto fotovoltaico e un bollitore, e recupera 700–1.200 kWh all'anno di surplus, soprattutto in estate.

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Che cosa fanno in realtà le tre soluzioni?

Risolvono un unico problema con tre principi fisici diversi. Il solare termico converte la luce solare in calore all'interno del collettore con un rendimento del 50–70% e lo accumula in un bollitore. Il fotovoltaico con diverter converte la luce solare in elettricità con un rendimento del 20–22%, poi trasforma l'elettricità in surplus in calore con una resistenza elettrica a immersione in rapporto 1:1. Il fotovoltaico con scaldacqua a pompa di calore prende la stessa elettricità e la moltiplica per un COP di 2,5–3,5, così un chilowattora diventa 2,5–3,5 kWh di acqua calda, e continua a farlo di notte, a dicembre, con energia dalla rete.

Le tre soluzioni non sono davvero in concorrenza per lo stesso acquirente. Sono risposte a tre vincoli diversi: superficie di tetto, costo di investimento e costo di esercizio.

Quanto calore fornisce ciascuna per metro quadro di tetto?

SoluzionePercorso di conversioneCalore annuo per m² di tettoFunziona senza sole?
Solare termico, collettore piano50–70% direttamente in calore400–500 kWhNo
FV + diverter con resistenza a immersione20–22% in elettricità, poi 1:1 in calore150–200 kWhNo
FV + scaldacqua a pompa di calore20–22% in elettricità, poi ×2,5–3,5375–700 kWh equivalentiSì, funziona anche con energia dalla rete

Legga con attenzione la terza riga. Il vantaggio della pompa di calore non viene dal tetto, ma dal compressore. È per questo che è l'unica delle tre che continua a rendere in una buia mattina di dicembre, e anche per questo la sua produzione è legata al prezzo dell'elettricità anziché al sole.

Qual è la più economica da installare e quale da far funzionare?

Un diverter è di gran lunga la voce più economica di questa pagina: una centralina e una pinza amperometrica, montate in una mattinata su un bollitore già esistente, che in genere recuperano 700–1.200 kWh all'anno da un campo da 4–5 kWp. I suoi limiti sono chiari. Raccoglie solo il surplus già esistente, tra novembre e febbraio non contribuisce quasi per nulla e ogni chilowattora deviato è un chilowattora che non viene più immesso in rete.

Uno scaldacqua a pompa di calore costa diverse volte di più e richiede un locale tecnico con ricambio d'aria e uno scarico, ma produce il costo più basso per chilowattora di acqua calda su un anno intero ed è l'unica opzione di questo elenco che migliora la bolletta invernale.

Il solare termico si colloca in mezzo per costo di investimento e richiede l'impegno tecnico maggiore (glicole, vaso di espansione, controllo annuale della pressione, un cambio del fluido ogni 5–8 anni) in cambio della più alta resa per metro quadro e di un collettore senza parti in movimento con una vita di 25–30 anni.

In quali casi vince davvero ciascuna opzione?

  • Si ha già il fotovoltaico e un bollitore e si vuole un primo passo a basso costo → diverter, che utilizza il surplus estivo ma contribuisce poco da novembre a febbraio.
  • Il tetto è piccolo o pieno e il fabbisogno di acqua calda è elevato, famiglia di cinque persone, struttura ricettiva, palestra → solare termico. È l'unica strada che trasforma una superficie limitata in grandi quantità di calore.
  • Casa interamente elettrica, clima freddo, fabbisogno tutto l'anno, niente gas → fotovoltaico più scaldacqua a pompa di calore. Qui è il COP a fare più lavoro del tetto.
  • L'immissione in rete non è remunerata, ha un tetto massimo o è soggetta a limitazioni → solare termico o pompa di calore. Un surplus fotovoltaico che non si può vendere cambia nettamente i conti.
  • Un unico piccolo tetto deve fornire sia elettricità sia calore → pannelli ibridi PVT, che sono una quarta risposta e non un compromesso tra queste tre.

Come si decide?

Risponda a tre domande. Il fabbisogno di acqua calda è alto, o il vincolo determinante è la superficie del tetto? Allora solare termico o PVT. La casa è interamente elettrica con fabbisogno tutto l'anno? Allora uno scaldacqua a pompa di calore, da solo o con il solare termico, dà in genere il costo più basso nel ciclo di vita. Possiede già fotovoltaico e bollitore? Un diverter è un modo economico di usare il surplus estivo in abbinamento all'una o all'altra soluzione.

Solimpeks produce collettori solari termici, pannelli PVT e pompe di calore, quindi questi percorsi possono essere combinati attorno a un unico accumulo, con il serpentino solare in basso e quello della pompa di calore sopra, anziché essere scelti come rivali.

Domande frequenti

Un diverter solare è meglio del solare termico?

Svolgono compiti diversi. Un diverter è un'aggiunta economica per una famiglia che possiede già il fotovoltaico e un bollitore, ma utilizza solo il surplus estivo. Il solare termico fornisce da due a tre volte più calore per metro quadro e copre il 50–90% dell'acqua calda annua, il che lo rende la scelta dove il fabbisogno di acqua calda è alto o la superficie di tetto è limitata.

Posso usare insieme un diverter e il solare termico?

Tecnicamente sì, se il bollitore ha sia un serpentino solare sia una resistenza elettrica a immersione. In pratica le due soluzioni si contendono la stessa capacità di accumulo negli stessi giorni di sole, quindi la combinazione raramente giustifica il proprio costo.

Uno scaldacqua a pompa di calore funziona bene con il fotovoltaico?

Molto bene. Ogni chilowattora di surplus diventa 2,5–3,5 kWh di acqua calda anziché uno, quindi un piccolo campo fotovoltaico rende molto di più. Usi un timer o una regolazione collegata al fotovoltaico, in modo che l'unità funzioni durante il surplus di mezzogiorno anziché di notte.

Quale delle tre dura di più?

I moduli fotovoltaici durano in genere 30–40 anni, i collettori solari termici 25–30, gli scaldacqua a pompa di calore 12–15 e le centraline dei diverter 10–15. La durata conta di più per i componenti difficili da raggiungere: quelli montati sul tetto.

E se non ho alcun bollitore?

Allora il diverter non è un'opzione, perché non c'è nulla da scaldare. Le scelte realistiche diventano uno scaldacqua a pompa di calore con bollitore integrato, oppure un accumulo di preriscaldamento solare che lavora insieme alla caldaia combinata esistente.

Fonti e approfondimenti

L'autore

Team Ingegneria di Solimpeks

Solare termico e ingegneria di sistema