Come funzionano i sistemi solari fotovoltaici con le pompe di calore per la massima efficienza

Stai lottando con bollette di riscaldamento ed elettricità elevate nel tuo edificio commerciale? Un sistema ibrido fotovoltaico + pompa di calore potrebbe essere la scelta energetica più intelligente.

Gli edifici ad alta intensità energetica devono far fronte all'aumento dei costi delle utenze e alla crescente pressione per ridurre le emissioni di carbonio. Mentre il solare fotovoltaico può compensare il consumo di elettricità e le pompe di calore offrono un'energia termica efficiente,combinandoli con pannelli solari PVT si ottiene un nuovo livello di efficienza e risparmio sui costi.

I sistemi PVT e a pompa di calore integrano collettori solari ibridi fotovoltaici termici con pompe di calore salamoia-acqua o aria-acqua. Questa configurazione genera elettricità e cattura il calore di bassa qualità, che alimenta la pompa di calore, aumentandone le prestazioni e riducendo la domanda di energia fossile.

Diamo un'occhiata più da vicino a come queste due tecnologie interagiscono e perché sono ideali per gli edifici commerciali e industriali moderni.

Come funzionano i pannelli PVT con una pompa di calore?

Pannelli PVT (fotovoltaici termici)Generano elettricità dalla luce solare come i moduli fotovoltaici convenzionali, ma raccolgono anche calore tramite un assorbitore riempito di fluido dietro le celle solari. Questo calore viene poi trasferito a un fluido circolante, in genere acqua o glicole.

In un sistema combinato, questo fluido alimenta uncircuito dell'evaporatore della pompa di calore, direttamente o tramite un serbatoio di accumulo. Poiché il fluido in ingresso è già riscaldato dal sole, la pompa di calore richiede meno energia in ingresso per raggiungere le temperature di riscaldamento desiderate.

Ciò significa:

• COP (coefficiente di prestazione) del sistema più elevato

• Miglioramento dell'efficienza delle celle fotovoltaichegrazie al raffreddamento del pannello

• Utilizzo dell'energia solare termica durante tutto l'anno, anche nei climi più freddi

I sistemi PVT sono efficaci in inverno con le pompe di calore?

Sì, anche con il freddo, i sistemi PVT rimangono efficaci perché le pompe di calore necessitano solo di calore a bassa temperatura per funzionare. A differenza dei tradizionali collettori solari termici, la cui efficienza diminuisce in inverno, i pannelli PVT:

• Produci ancora elettricità nelle giornate nuvolose

• Forniscono comunque temperature del fluido di 10–25°C in condizioni di luce solare mite

• Può assorbire il calore ambientale anche dalla radiazione riflessa o diffusa

In paesi come la Germania e i Paesi Bassi,I sistemi di pompe di calore PVT sono ora utilizzati come unica fonte di calorein edifici ben isolati tutto l'anno.

Quale tipo di pompa di calore funziona meglio con i pannelli PVT?

La corrispondenza ideale è solitamente unapompa di calore salamoia-acqua (geotermica)o uno appositamente progettatopompa di calore assistita dall'energia solareQuesti sistemi funzionano in modo efficiente con temperature di ingresso comprese tra 10 e 30 °C, il che si adatta bene alla potenza termica dei collettori PVT.

Tipi di sistema:

• Dalla salamoia all'acqua (GSHP): Utilizza il circuito PVT invece di (o accanto a) fori di trivellazione nel terreno

• Fonte d'aria (ASHP): Può utilizzare PVT come preriscaldamento per l'aria di aspirazione o l'acqua

• Pompe di calore a doppia fonte: Passa tra ingressi di terra, PVT e aria per prestazioni ottimali

Ad alcuni produttori piaceTriplice SolareEDualSunoffrire soluzioni completamente integrate progettate per la sinergia tra PVT e pompa di calore.

Quali sono i vantaggi della combinazione di PVT e pompa di calore?

Il sistema ibrido crea aimpianto solare a doppio output a circuito chiusosul tuo tetto. I principali vantaggi includono:

• Fino al 70% di efficienza totale del sistema(rispetto al 20% per il fotovoltaico autonomo)

• ROI migliorato— un sistema produce due tipi di energia

• Riduzione della dipendenza dalle caldaie a gas/olio

• Minore consumo di elettricità per le pompe di calore

• Efficienza spaziale— un pannello di dimensioni diverse per due scopi

• Minori emissioni di carbonio= reporting ESG più semplice

Le aziende con un elevato fabbisogno di acqua calda, come hotel, ospedali, lavanderie e uffici, possono ridurre i costi di riscaldamento fino al40%con un sistema adeguatamente integrato.

Che cos'è un sistema di pompa di calore solare?

Una pompa di calore solare è un sistema in cuil'energia solare (termica o elettrica) riduce l'apporto energetico necessario alla pompa di caloreI pannelli PVT sono ideali per questo scopo perché offrono entrambi:

• Elettricità direttaper alimentare il compressore della pompa di calore

• Fluido a bassa temperaturaper fungere da fonte di calore

Preriscaldando il fluido di lavoro, la pompa di calore lavora meno e dura più a lungo. Alcuni sistemi utilizzano persino l'elettricità per alimentare componenti ausiliari come ventilatori e controlli.

Gli impianti solari ibridi possono sostituire le caldaie a gas negli edifici?

Sì, in molti casi, un progetto ben progettatoSistema PVT + pompa di calorepuò coprire completamente il carico di acqua calda e riscaldamento di un edificio, soprattutto se abbinato a:

• Serbatoi di accumulo termico(serbatoi di accumulo)

• Sistemi di distribuzione a bassa temperatura(come il riscaldamento a pavimento)

• Buon isolamento e involucri edilizi ermetici

Nei progetti di ristrutturazione, i sistemi PVT possono anche fungere da **tecnologia di transizione**, riducendo il consumo di gas e preparando l'edificio per un'eventuale elettrificazione.

Quanto sono efficienti i collettori solari ibridi fotovoltaici termici?

I moderni pannelli PVT possono raggiungere:

• Efficienza elettrica: 16–20% (simile al mono fotovoltaico)

• Efficienza termica: 40–50% (a seconda della progettazione del sistema)

Ciò si traduce in una **produzione di exergia totale del 60-70%**, ben oltre ciò che un impianto fotovoltaico o solare termico autonomo può raggiungere. Inoltre,tecnologia di raffreddamento del pannello solaremigliora la durata del fotovoltaico e la stabilità della potenza nel tempo.

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Conclusione: un modo più intelligente per alimentare e riscaldare il tuo edificio

Combinando i collettori solari fotovoltaici con le pompe di calore, il tuo edificio si trasformerà in una centrale elettrica ad alta efficienza energetica. Il risultato sarà una riduzione dei costi, delle emissioni di CO2 e una maggiore indipendenza, il tutto a parità di superficie coperta.

Vuoi rendere il tuo sistema energetico a prova di futuro? È il momento di valutare sistemi solari ibridi con integrazione di fotovoltaico e pompa di calore.

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