Pregi e limiti del “solare termodinamico” domestico a pompa di calore

Mercoledì, 9 Maggio 2018
Alessandro Codegoni
Una tecnologia sul mercato da pochi anni: un pannello collettore del calore solare e atmosferico, che viene trasferito al fluido che circola fra esso e il compressore, facendolo evaporare. Si accoppia generalmente a una pompa di calore. Vantaggi, limiti di applicazione, dimensionamento e prezzi.
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A leggere le pubblicità sembra la bacchetta magica che risolverà ogni problema energetico: riduzione dell’85% o più della bolletta, facilità di installazione, consumi minimi, minimo ingombro, poca manutenzione, si ripaga in soli tre anni, eccetera.

Parliamo di quello che viene chiamato solare “termodinamico” domestico, da non confondersi con quello su larga scala, che usa campi di specchi per la produzione di elettricità.

Un sistema apparso sul mercato circa cinque anni fa che accoppia a una pompa di calore (pdc), un semplice pannello di alluminio nero di un paio di metri quadri, e pochi chili di peso, da montare sul tetto.

In pratica, quel pannello è un collettore del calore solare o atmosferico, che viene così trasferito al fluido che circola fra esso e il compressore, facendolo evaporare.

Il compressore lo riporta poi allo stato liquido, facendo sì che rilasci il calore accumulato nell’evaporazione in una serpentina immersa in un serbatoio d’acqua.

L’acqua così scaldata può essere usata come acqua sanitaria o come acqua destinata a un impianto di riscaldamento, o per tutte e due le applicazioni insieme.

In sintesi il “solare termodinamico” agisce come un frigorifero al contrario: quello che abbiamo in cucina estrae calore dall’interno dell’elettrodomestico, per riversarlo verso l’esterno, mentre il solare termodinamico, assorbe calore dall’esterno e lo riversa all’interno del boiler.

Fa insomma lo stesso lavoro dei sistemi a pdc aria-aria, ma con un ingombro e un costo minori, consumi più bassi e una maggiore semplicità d’impianto.

«Questo perché il pannello sul tetto non riceve calore solo dall’aria, ma anche dal sole che lo illumina o dalla pioggia che ci cade sopra. Questa configurazione elimina anche ventole e periodici cicli di sbrinamento, come nelle pdc ad aria, riducendo i consumi elettrici e la manutenzione, mentre rispetto ai normali pannelli solari termici l’impianto funziona 24 ore al giorno, ci sia o meno il sole», dice Franco Reda, tecnico della società GM di Cosenza, specializzato in questo tipo di impianti.

Di fronte a tutte queste virtù, verrebbe da chiedesi perché i tetti d’Italia non siano punteggiati di pannelli neri, e nelle case ci siano ancora così tante caldaie a gas.

«Perché - dice Reda - nessun impianto fa i miracoli, ognuno è adatto a risolvere particolari problemi, da solo o integrandosi con altri. Il solare termodinamico è soprattutto di quest’ultimo tipo: in genere è bene integrarlo con altre soluzioni, perché tutto da solo non può fare».

Conferma Valentino Peyereno, direttore della Savenergy di Castell’Arquato, in provincia di Piacenza. «Tempo fa è venuto a lavorare da noi un tecnico prima assunto da un nostro concorrente, e si meravigliava che non ci fossero clienti che si lamentavano del solare termodinamico, in genere perché non avevano riscontrato i mirabolanti risparmi sulla bolletta promessi dalle pubblicità. Gli ho spiegato che qui, prima di proporlo, chiarivamo bene i suoi limiti, così che il cliente non abbia attese su miracoli impossibili».

Il primo “miracolo impossibile” del solare termodinamico è lo stesso di tutti i sistemi a PdC che prendono calore dall’aria: cioè aspettarsi che funzioni perfettamente con ogni tipo di clima.

«No, il solare termodinamico si ferma automaticamente quando la temperatura esterna scende a -5 °C. Cosa che in Pianura Padana o sulle montagne, e d’inverno, accade non raramente. L’impianto, in realtà, potrebbe anche continuare a funzionare, ma i consumi elettrici necessari diventerebbero insostenibili. Per questo occorre sempre avere un “piano B”, come una caldaia a gas pronta a intervenire», dice Peyereno.

La seconda aspettativa impossibile è che un impianto di questo tipo alimenti, in modo conveniente, un normale sistema di riscaldamento.

«Il solare termodinamico produce acqua calda a 55 °C, quindi buona come acqua sanitaria, ma insufficiente per alimentare un riscaldamento a termosifoni. Potrebbe però alimentare un impianto a pannelli radianti o fan coil, a cui bastano temperature più basse. Tuttavia in questo caso occorre valutare molto bene le dimensioni e i consumi di un impianto necessario a riscaldare l’intera casa», dice Peyereno.

«Per una casa di media dimensione servirebbero 6-8 pannelli e un compressore adeguato ad alimentarli, con una spesa di circa 14mila euro, con il rischio che alla fine si spenda di elettricità più di quanto si spenderebbe usando dei combustibili in caldaia. E ovviamente c’è sempre il problema che l’impianto si bloccherebbe proprio nelle notti più fredde dell’anno», aggiunge Peyereno.

Sperare quindi di mettere un piccolo impianto termodinamico con un solo pannello, e aspettarsi che scaldi sia l’acqua sanitaria che la casa, porterebbe a cocenti delusioni.

«Al sud, però, il problema delle notti fredde è ovviamente meno grave. Per le temperature medie più alte questi sistemi hanno rendimenti migliori, tanto che, come ho detto, nessuno finora è venuto a lamentarsi dopo averlo installato», precisa Reda.

«Comunque, vedo il solare termodinamico prima di tutto come un metodo per produrre acqua sanitaria in modo molto economico, e in seconda, possibile, battuta come integrazione del sistema di riscaldamento, per esempio alimentando con l’acqua calda prodotta dalla pdc una caldaia, così da ridurre, e anche di molto, i consumi di combustibile. Ma bisogna dimensionare bene l’impianto termodinamico, considerando superficie, numero di abitanti e isolamento della casa, oltre all’esposizione dei pannelli».

Tenendo conto di queste precisazioni si può allora valutare se per le proprie esigenze sia meglio utilizzare normali collettori solari termici o un solare termodinamico, che sono poi le due categorie veramente in concorrenza fra loro.

«I prezzi di un nostro impianto solare termodinamico vanno dai 1.600 euro con 90 litri di accumulo d’acqua calda, ai 2.500 euro con un serbatoio di 250 litri. Si volesse usare allo stesso scopo un solare termico, i costi si dimezzerebbero, ma, per i noti limiti meteorologici, per 4-5 mesi l’anno si dovrebbe metter in conto di usare una caldaia di supporto anche solo per l’acqua sanitaria», dice Reda.

Su questo aspetto della copertura del solare termico in realtà molto dipenderà dal dimensionamento e dalla qualità dei collettori solari scelti.

«Un impianto solare termodinamico dimensionato per le esigenze di una famiglia media, lo vendiamo a 3-4-000 euro; un costo che si recupera in pochi anni grazie ai vari incentivi e al fatto che i relativi consumi elettrici si aggireranno intorno ad appena 100 euro annui, ulteriormente ridotti se si ha anche il fotovoltaico», conclude Peyerano.

Certo, se poi si vuole un impianto a pdc che da solo produca tutto il calore che serve alla casa e sia affidabile ed economico tutto l’anno, dovrebbe puntare sulla variante geotermica: il sottosuolo è sempre alla stessa, tiepida temperatura e si può prevedere con esattezza quanto calore se ne può estrarre per alimentare tutte le esigenze.

I costi di impianto sono però ben maggiori rispetto al solare termodinamico o anche alle pdc aria-aria. Sarebbe una soluzione che si presta bene soprattutto per i condomini. Con le pdc geotermiche per una ventina di anni si sta tranquilli, anche se fuori imperversa il gelo siberiano.

(Pubblicato originariamente il 1 marzo 2018, riproposto oggi, 9 maggio 2018)

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