Il termico fotovoltaico viene in aiuto alle tradizionali pompe aria-acqua per realizzare un impianto dalle prestazioni energetiche superiori
La nuova pompa di calore elio-assistita del Politecnico di Milano
(Rinnovabili.it) – La tecnologia della pompa di calore elio-assistita o “a energia solare” compie un passo in avanti verso un ulteriore incremento delle prestazioni. Il merito va al Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano (PoliMi) che ha brevettato una nuova macchina in grado di ridurre il consumo energetico e di conseguenza i costi variabili del sistema.
Prima di entrare nel merito dell’innovazione è necessario fare un passo indietro. Per quanti fossero poco esperti, la pompa di calore elio-assistita è una macchina che mixa la tradizionale tecnologia delle termopompe con quella dei pannelli solari termici in un unico sistema integrato. Attualmente rappresenta una promettente soluzione per la produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento domestico. I pannelli svolgono la funzione di fonte di calore a bassa temperatura e l’energia termica così prodotta è impiegata per alimentare l’evaporatore della pompa di calore.
In realtà risultati migliori si hanno con il solare ibrido (termico-fotovoltaico), come mostra lo stesso brevetto del PoliMi. Questi moduli, infatti consentono non solo di fornire calore ma anche elettricità, coprendo una parte del fabbisogno dell’impianto.
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Nel dettaglio la nuova pompa di calore elio assistita è di tipo aria-acqua è dotata di uno speciale evaporatore a triplo fluido. Questo dispositivo incorpora un circuito in cui scorre il fluido refrigerante che uno in cui scorre l’acqua e che è collegato direttamente ai pannelli solari ibridi. Il funzionamento è semplice: l’energia termica, catturata dai moduli, aumenta la temperatura dell’acqua che a sua volta incrementa quella dell’aria che attraversa l’evaporatore. Il risultato è un miglior coefficiente di prestazione (COP, acronimo delle parole inglesi coefficient of performance), valore che indica la quantità di calore immesso (riscaldamento) o asportato (raffreddamento) in un sistema rispetto al lavoro impiegato. Nel frattempo il fotovoltaico contribuisce all’alimentazione dell’impianto.
“Nel settore civile e industriale – spiega il Politecnico in una nota stampa – le pompe di calore elettriche sono utilizzate per scopi di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria, ma per poter funzionare richiedono di estrarre energia da una sorgente a bassa temperatura (circa tra il 60 per cento e 80 per cento da acqua, aria o terreno) e di prelevare energia elettrica dalla rete elettrica nazionale (circa tra 20 per cento e 40 per cento). Oggi salvo poche eccezioni, il funzionamento delle pompe di calore elettriche grava quindi completamente sulla rete elettrica nazionale”. La nuova pompa di calore elio-assistita permetterebbe di abbassare il prelievo di elettricità.
Vantaggi della pompa di calore elio assistita
- Funziona correttamente anche in assenza di radiazione solare.
- In presenza di radiazione solare, funziona con prestazioni energetiche migliori a parità di effetto utile.
- Ha un ridotto prelievo di energia elettrica dalla rete.
- Garantisce prestazioni migliori anche del campo di pannelli solari ibridi.
- Nella stagione estiva, può funzionare come condizionatore per raffrescare gli ambienti e permette di sfruttare i pannelli solari per la produzione di acqua calda sanitaria.
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