La maggior parte degli articoli sul riscaldamento rinnovabile descrive ciò che dovrebbe funzionare in teoria. Questo descrive ciò che funziona da anni sul nostro stesso tetto. In uno studio pubblicato su Energy Proceedings (vol. 61, 2025; doi:10.46855/energy-proceedings-12108), ricercatori dell'Università Necmettin Erbakan, di Solimpeks e della sua start-up di R&S Innorma R&D hanno valutato l'impianto a pompa di calore assistita da solare che garantisce la climatizzazione tutto l'anno di un edificio amministrativo di 1.637 m² a Konya, in Turchia.
Che cosa è stato realizzato?
Il tetto ospita 298 collettori: 78 moduli fotovoltaici (270 W ciascuno) e 220 collettori ibridi PVT da 270 W elettrici e 550 W termici ciascuno, per una potenza installata di 21 kWe di fotovoltaico più 59 kWe di PVT. I collettori lavorano con dodici accumuli termici da 1 m³ e tre pompe di calore ad aria da 50 kW con ventilconvettori per mantenere l'edificio a una temperatura interna obiettivo di 24 °C in tutte e quattro le stagioni, con l'elettricità in eccesso immessa in rete.
Il clima di Konya ne fa un banco di prova impegnativo: 1.028 m di altitudine, clima semiarido, estati calde e secche, inverni freddi e nevosi, e una delle migliori risorse solari della Turchia, con circa 1.650–1.700 kWh/m² di irradiazione annua.
Come gestisce l'impianto inverno ed estate?
Due strategie specifiche per stagione mantengono produttivi i collettori tutto l'anno:
| Stagione | Strategia | Effetto | | --- | --- | --- | | Inverno | L'acqua calda proveniente dagli accumuli circola attraverso i collettori PVT | Scioglie la neve dal campo di collettori, evitando perdite per ombreggiamento | | Estate | Il raffreddamento attivo dei PVT sottrae calore alle celle | Resa elettrica più alta e produzione termica utile per la pompa di calore |
È la simbiosi tra PVT e pompa di calore messa in pratica: il calore a bassa temperatura recuperato dai collettori innalza la temperatura della sorgente della pompa di calore e ne aumenta il coefficiente di prestazione stagionale, mentre le celle fotovoltaiche raffreddate producono più elettricità. Il funzionamento generale di questo abbinamento è spiegato nella nostra risposta sul PVT come sorgente per la pompa di calore.
Che cosa hanno mostrato quattro anni di dati?
Tra il 2020 e il 2023 l'impianto a pompa di calore ha coperto interamente il fabbisogno di riscaldamento dell'edificio: il consumo di gas naturale, in precedenza di circa 650 MWh, è stato eliminato del tutto. La produzione termica ha raggiunto il picco nei mesi più freddi (oltre 107.000 kWh sia a dicembre sia a gennaio), seguendo le temperature esterne medie mensili di Konya di 0,1–2,1 °C. Nei mesi estivi l'impianto ha raggiunto uno SCOP di 6,2–11,4 e, rispetto ai sistemi convenzionali a combustibili fossili, lo studio riporta un guadagno complessivo di efficienza di circa il 66 % e una riduzione di CO2 di circa il 65 %.
Una piattaforma SCADA monitora e controlla l'intero impianto in tempo reale: temperature degli accumuli, temperature delle zone interne, portate massiche, dati meteo, stato dei guasti e modalità stagionale di funzionamento, con regolazione remota di temperature impostate e portate. Lo studio attribuisce a questo livello di monitoraggio, insieme al raffreddamento dei PVT a temperatura controllata, la stabilità delle prestazioni dell'impianto nelle varie stagioni.
Perché è importante questo caso di studio?
Primo: è misurato, non modellato; i risultati derivano da quattro anni di funzionamento registrato con SCADA, pubblicati in una sede sottoposta a revisione paritaria. Secondo: dimostra su scala di edificio ciò che i requisiti della direttiva EPBD sugli edifici a emissioni zero richiederanno alle nuove costruzioni in tutta Europa dal 2028–2030: riscaldamento senza combustibili fossili basato sull'abbinamento tra solare e pompa di calore. Terzo: mostra che l'approccio si estende oltre le case unifamiliari: uffici con superfici nell'ordine delle migliaia di metri quadrati possono funzionare interamente senza caldaia a gas.
La ricerca è stata finanziata dalla CET Partnership Joint Call 2023 (Cetp-FP-2023-00114) e l'impianto continua a funzionare, e a registrare dati, sul nostro tetto di Konya. I lavori futuri estenderanno l'analisi ad altri climi e alle prestazioni tecnico-economiche di lungo periodo.
