Come riscaldare la casa con i pannelli fotovoltaici

Il riscaldamento degli ambienti è probabilmente il maggior consumatore di energia della tua casa. Nella maggior parte dei climi, il riscaldamento centralizzato è ottenuto con l’uso di combustibili fossili. Il gas naturale è più comune, ma il riscaldamento a gasolio è ancora utilizzato in molte regioni. Anche la legna non è completamente scomparsa per il riscaldamento domestico. Ma perché riscaldare casa con combustibili fossili quando c’è il sole? Come minimo, il sole può fornire un riscaldamento supplementare alla tua casa. Se le tue esigenze di riscaldamento sono modeste, o se hai una casa superisolata in un clima freddo, l’energia solare può fornire il 100% del tuo fabbisogno di riscaldamento.

L’efficienza energetica prima di tutto

Anche se hai una casa piuttosto ordinaria, è possibile adattare un sistema di riscaldamento a energia solare in quasi tutte le installazioni esistenti.

Se vuoi aggiungere il riscaldamento a energia solare alla tua casa, il tuo primo passo dovrebbe essere quello di affrontare l’efficienza energetica. Il tuo sistema di riscaldamento sarà più piccolo e meno costoso se ha meno lavoro da fare e isolare e sigillare l’aria di una casa è solitamente il modo più economico per abbassare le bollette energetiche.

Qual è il miglior riscaldatore solare per la tua casa?

I pannelli solari termici cattureranno più energia del sole sotto forma di calore, ma per la maggior parte delle case, il modo migliore per riscaldare la tua casa con l’energia solare è installare una pompa di calore e pannelli solari fotovoltaici. Ci sono alcune ragioni per questo:

• Competenza ampiamente disponibile. Ci sono un paio di milioni di installazioni solari fotovoltaiche negli Stati Uniti e migliaia di aziende locali che le installano. Anche gli installatori di pompe di calore sono molto comuni, dato che sono molto simili ai condizionatori d’aria. Il solare termico, d’altra parte, è molto meno comune, il che significa che trovare un appaltatore esperto di solito sarà più difficile.
• Ampia scelta di prodotti. Il solare fotovoltaico e le pompe di calore sono molto popolari in tutto il mondo, quindi c’è un’ampia selezione di produttori tra cui scegliere. Il solare termico, d’altra parte, è popolare in alcune parti del mondo ma è molto meno comune in Italia per i prezzi alti. Per questo motivo, hai meno prodotti solari termici tra cui scegliere; alcuni proprietari di case scelgono addirittura il percorso fai-da-te e costruiscono i propri collettori termici.
• Il solare termico richiede più manutenzione. È possibile possedere pannelli fotovoltaici per 25 anni e non eseguire mai alcuna manutenzione. Le pompe di calore, come i condizionatori d’aria, richiedono controlli di manutenzione periodici. Ma i sistemi solari termici si basano su impianti idraulici, collettori solari, fluidi termovettori, pompe e altro ancora. Ci sono molte più apparecchiature meccaniche di cui occuparsi e più componenti che possono guastarsi.
• Ottieni riscaldamento e raffreddamento. Le pompe di calore possono riscaldare e raffreddare la tua casa, sostituendo sia un forno che un condizionatore d’aria. Ci sono pochi posti negli Stati Uniti in cui hai bisogno di riscaldamento ma non puoi beneficiare anche dell’aria condizionata. Un impianto solare termico, invece, può solo riscaldare la tua casa.

In altre parole, mentre un collettore solare termico catturerà più energia solare per riscaldare la tua casa, altre considerazioni pratiche significano che la maggior parte delle persone sta meglio utilizzando la più popolare combinazione tecnologica di pannelli fotovoltaici e una pompa di calore.

Detto questo, esiste un’ampia varietà di sistemi di riscaldamento solare domestico, che vanno dal solare passivo al solare attivo utilizzando pompe di calore geotermiche o ad aria. Ognuna di queste tecnologie ha vantaggi che potrebbero adattarsi alla tua casa, quindi vale la pena conoscerle.

Riscalda la tua casa con un impianto solare fotovoltaico

I pannelli solari fotovoltaici possono essere utilizzati anche per riscaldare la tua casa. In molti modi, questo è un approccio preferibile perché è un approccio meccanicamente più semplice, soprattutto se usi già l’elettricità per riscaldare la tua casa. Con il riscaldamento elettrico, non esiste un sistema separato che trasporta il fluido riscaldato nella tua casa e nessuno scambiatore di calore che deve essere integrato meccanicamente.

Inoltre, non importa se il sole non splende. La tua casa solare rimarrà connessa alla rete, quindi utilizzerai l’elettricità della rete per riscaldare la tua casa quando il sole non splende. Se il tuo sistema solare è progettato per generare il 100% della tua elettricità in un anno, probabilmente in estate genererai elettricità in eccesso che verrà immessa nella rete, accumulando crediti che utilizzi in inverno.

L’unico svantaggio principale del solare fotovoltaico per il riscaldamento è la minore efficienza rispetto al solare termico. Mentre l’efficienza solare termica varia notevolmente con il clima (i collettori solari termici perdono più calore nell’ambiente nei climi più freddi), nella migliore delle ipotesi possono essere efficienti di oltre il 70%. I migliori pannelli solari fotovoltaici, d’altra parte, hanno un’efficienza di targa di circa il 22% e raggiungono meno di quella in condizioni reali.

Anche così, i vantaggi del solare fotovoltaico tendono a superare questo svantaggio.

Pompe di calore ad aria e geotermiche

Le pompe di calore estraggono il calore dall’ambiente esterno e lo scaricano nella tua casa. Funzionano utilizzando un compressore e una serpentina riempita di refrigerante, simile al frigorifero o al condizionatore d’aria. In effetti, le pompe di calore solitamente sono in grado di funzionare come condizionatori d’aria in estate, rendendole un’aggiunta ancora più utile alla tua casa.

Un grande vantaggio delle pompe di calore è che sono dispositivi di riscaldamento molto efficienti, molto più dei riscaldatori elettrici a resistenza. In linea di massima ne esistono di due tipi:

Pompa di calore ad aria

Questo tipo funziona estraendo energia termica dall’aria utilizzando una ventola per soffiare aria su una bobina del compressore. L’aria riscalda la bobina, quindi un compressore spreme il liquido refrigerante all’interno della bobina, provocandone il riscaldamento. Una seconda ventola soffia aria sul segmento riscaldato della batteria, estraendo il calore che viene poi utilizzato per riscaldare la casa. Funziona anche con tempo molto freddo: alcune pompe di calore per climi freddi funzioneranno fino a 0°F. Se ti stai chiedendo come sia possibile estrarre il calore dall’aria fredda, pensa a un congelatore. Il congelatore medio raffredda il cibo fino a circa 0 ° F, ma le bobine sul retro del congelatore sono ancora calde.

Pompa di calore geotermica

Invece di estrarre energia termica dall’aria, una pompa di calore geotermica si basa su un circuito del refrigerante interrato. Pochi metri sotto la superficie, la temperatura del suolo non oscilla molto, anche in pieno inverno o nelle giornate più calde dell’estate. La temperatura più moderata nel terreno significa che questo tipo di pompa di calore è ancora più efficiente di una pompa ad aria. Lo svantaggio è che le pompe di calore geotermiche sono molto più costose da installare.