Impianti combinati per il residenziale

Parallelamente all’integrazione tra fotovoltaico e pompe di calore elettriche, per il riscaldamento di casa e la produzione di acqua calda sanitaria (ACS) è bene considerare l’integrazione con dispositivi aria/acqua. Questo genere di sistemi di riscaldamento, climatizzazione e gestione acqua calda ad elevata efficienza energetica, permettono la sostituzione della classica caldaia a metano o a gas. In questo caso, la tecnologia a pompa di calore per riscaldamento si affianca ai sistemi di accumulo termico, per generare acqua calda.
Questi dispositivi, solitamente in formato monoblocco, possono essere integrati per il riscaldamento fino a 55°C / 60°C e sono disponibili in taglie di diversa grandezza, da pochi kW sino a 10/20 kW. La produzione di acqua calda con accumulo sanitario costante a 50°C assicura ACS in ogni momento, mentre l’installazione semplificata garantisce un notevole risparmio rispetto ai sistemi tradizionali di riscaldamento. Solitamente queste piattaforme sono adottate in ristrutturazioni o nuove costruzioni, in virtù della facilità e versatilità di integrazione.
Adottando soluzioni con unità esterna e modulo interno con doppio stadio frigorifero è possibile innalzare la temperatura dell’acqua fino a 80°C per il riscaldamento, anche quando la temperatura esterna è molto bassa (fino a -20°C).

Scegliendo di affiancare pannelli solari per il riscaldamento dell’acqua è inoltre possibile raggiungere un elevato grado di indipendenza energetica, producendo acqua calda anche per scopi di riscaldamento. Di fatto, la maggior parte dell’energia viene utilizzata per il riscaldamento e, per aumentare in modo significativo la copertura del fabbisogno energetico della casa con energia solare, è necessario adottare i cosiddetti sistemi combinati. Questo tipo di soluzione prevede l’integrazione di collettori solari di dimensioni relativamente contenute, circa 10 – 12 mq. L’integrazione ideale è con i sistemi di riscaldamento a pavimento, ma la piattaforma solare può contribuire significativamente a riscalda casa, anche operando in modo congiunto con le caldaie convenzionali ad alte temperature.
Secondo alcune stime, è possibile arrivare a una copertura del fabbisogno energetico totale dell’abitazione del 30 – 60%.
In questo caso, i due impianti lavorano insieme per consentire il giusto apporto di calore e una sostanziale riduzione dei consumi. Adottando un sistema combinato l’energia solare viene utilizzata sia per la produzione di acqua calda sanitaria, sia per il circuito di riscaldamento. Ad oggi si predilige la realizzazione mediante un solo sistema di accumulo, in luogo dei due dispositivi separati utilizzati sino a qualche anno fa. Di fatto, gli accumuli vengono integrati con più scambiatori di calore adottando il sistema Tank in Tank, dove è prevista la disponibilità di un piccolo accumulo sanitario saldato all’interno dispositivo termico primario. Per il riscaldamento dell’acqua per uso sanitario sono invece integrati bollitori con tubo corrugato in acciaio inossidabile e uno scambiatore a piastre esterno.
Il sistema offre un’elevata temperatura di mandata e una portata d’acqua sostenuta, grazie al sistema di accumulo stratificato. Analogamente è possibile raggiungere una maggiore efficienza dell’impianto solare, dato che la sezione inferiore dell’impianto risulta sempre la più fredda. Non ultimo, è possibile ridurre i consumi, grazie alla separazione dei flussi, all’assenza di fenomeni di miscelazione e al mancato intervento del bruciatore esterno.
I sistemi più moderni possono inoltre essere adottati per la realizzazione della vera “casa solare” e per il raffrescamento degli ambienti, oltre che per il riscaldamento e la produzione di ACS. Di fatto, le macchine assorbitrici più innovative richiedono in ingresso il riscaldamento dell´acqua tramite collettori solari, con temperature di mandata 65°C – 85°C. In questo modo è possibile raffreddare gli spazi abitativi e sfruttare i benefici di un impianto solare lungo l’arco dell’anno.