Il solare termico e la pompa di calore sono sistemi di riscaldamento che hanno un obiettivo comune: ridurre a zero le emissioni inquinanti e di conseguenza eliminare il consumo di combustibile fossile per il riscaldamento domestico. Tuttavia, come vedremo in questo articolo, l’impianto solare termico presenta alcuni svantaggi da prendere in considerazione, in particolare se stai scegliendo per la tua casa una soluzione eco-sostenibile, senza rinunciare all’efficienza e alla comodità. 

L’energia solare è una delle cosiddette energie rinnovabili, cioè energie che provengono da fonti naturali potenzialmente illimitate. L’energia solare viene sfruttata per produrre calore e energia. 

Gli impianti che sfruttano questa fonte sono essenzialmente di due tipi: l’impianto fotovoltaico e il solare termico. Il primo produce energia tramite pannelli solari fotovoltaici che convertono il calore in elettricità; mentre l’impianto solare termico non produce energia, ma riscalda l’acqua che attraversa le tubature della nostra casa ed è necessaria per il riscaldamento e per l’uso sanitario.

Ma vediamo più nel dettaglio come funziona il solare termico. 

Impianto solare termico: cos’è e come funziona

Gli impianti solari termici sono dispositivi che permettono di catturare l’energia solare, immagazzinarla e usarla sia per riscaldare l’acqua corrente che per il riscaldamento degli ambienti. 

È necessario però fare prima una distinzione tra pannello solare termico e pannello solare fotovoltaico: spesso vengono confusi o addirittura utilizzati come sinonimi, ma in realtà hanno un funzionamento differente.
Infatti, mentre i pannelli solari fotovoltaici riescono a convertire il calore prodotto dal sole in energia, il “pannello solare termico” è il dispositivo base su cui si sviluppa la tecnologia del solare termico: non genera energia, ma immagazzina calore proveniente dal sole. Il calore accumulato permette di riscaldare l’acqua che attraverso una rete di tubi arriva nell’abitazione e riscalda gli ambienti. 

In questo modo il sistema solare termico è generalmente composto da:

– un pannello che riceve l’energia solare dai raggi del sole;

– uno scambiatore dove circola un particolare fluido che assorbe il calore del sole e trasferisce il calore all’acqua utile al riscaldamento, per lavarsi e per cucinare.

– un serbatoio (o boiler) utilizzato per immagazzinare tutto il calore accumulato dai pannelli in modo da poter essere utilizzato quando c’è bisogno.

Esistono diverse tipologie di impianti solari termici, distinti per funzionamento e caratteristiche dei pannelli o dell’impianto generale, ma in linea di massima i più comuni sono quelli a circolazione naturale e a circolazione forzata. 

L’impianto solare termico a circolazione naturale è un dispositivo compatto e piuttosto economico:  in questo tipo di impianto il fluido contenuto nei pannelli è l’acqua stessa che riscaldandosi sale in un serbatoio di accumulo (boiler), per poi essere distribuito a tutte le utenze domestiche. Il suo miglior pregio è la semplicità, ma purtroppo è caratterizzato da una elevata dispersione termica che ne penalizza l’efficienza energetica.

Gli impianti a circolazione forzata invece sono più ingombranti e strutturalmente più complessi, ma garantiscono un utilizzo regolare durante l’anno. Infatti il circuito è composto da un pannello, una serpentina posta all’interno del boiler e una pompa, detta circolatore, che permette la cessione del calore raccolto dal fluido alla serpentina posta all’interno del boiler. Come abbiamo detto, il circuito è più complesso rispetto all’impianto a circolazione naturale, ma ha una efficienza termica più elevata, visto che il serbatoio di accumulo è sempre situato all’interno della casa e quindi meno soggetto a dispersione termica durante le ore notturne o in condizioni climatiche avverse.

La funzione del solare termico quindi è la stessa della caldaia tradizionale, ma con una marcia in più: l’impianto solare termico non brucia alcun combustibile fossile, ma utilizza il calore del sole per riscaldare la nostra casa. Una caratteristica che rende il suo funzionamento molto più simile a quello di una pompa di calore. 
La pompa di calore infatti utilizza una fonte 100% green e rinnovabile presente in natura: da questa fonte la pompa di calore preleva il calore necessario per poter riscaldare un fluido presente nell’impianto che permette successivamente il riscaldamento dell’acqua necessaria per l’uso sanitario e ovviamente per riscaldare i termosifoni.

Ma l’impianto solare termico ha la stessa efficienza e le stesse prestazioni di una pompa di calore?

Nonostante l’utilizzo di una fonte rinnovabile e sostenibile, l’impianto solare termico da solo purtroppo non basta. Infatti per riscaldare la casa e produrre acqua calda per uso sanitario tutto l’anno, in qualsiasi condizione e senza limiti è necessario abbinare un generatore supplementare all’impianto solare termico, come per esempio una caldaia extra, preferibilmente a condensazione, o una pompa di calore. 

Non conosci la caldaia a condensazione? Leggi l’articolo Pompa di calore o caldaia a condensazione: il confronto

Prima di passare al confronto con l’impianto a pompa di calore, riassumiamo insieme quali sono i principali vantaggi dell’impianto solare termico:

• Utilizza una fonte di energia rinnovabile, gratuita e 100% naturale
• Favorisce la decarbonizzazione perché azzera le emissioni di CO2 
• Aumenta la classe di efficienza energetica della tua abitazione
• Influisce positivamente sui consumi domestici perché risparmi sulla bolletta del gas

Ora entriamo nel pieno del confronto e vediamo chi ha la meglio tra l’impianto solare termico e la pompa di calore.

Impianto solare termico vs pompa di calore: il confronto

Fonte rinnovabile e green, ma non tutto l’anno

Utilizzare una risorsa naturale come il sole ha i suoi vantaggi: è disponibile gratuitamente, è rinnovabile e il suo utilizzo non produce emissioni inquinanti per l’ambiente. 

Vuoi saperne di più sulle fonti rinnovabili? Ne abbiamo parlato nell’articolo Energie rinnovabili – le più importanti.

Purtroppo però l’energia del sole non è costante, dunque non è in grado di assicurare una continuità necessaria a garantire la piena autonomia energetica. Proprio per la discontinuità e la variabilità dei raggi solari, è necessario integrare l’impianto solare termico con un altro sistema di climatizzazione.

Questo non solo dipende dal naturale succedersi del giorno e della notte, ma anche dalle condizioni meteorologiche e dal cambio stagionale. In altre parole, l’impianto solare termico da solo non basta a soddisfare il fabbisogno energetico durante tutto l’anno. 

La pompa di calore, al contrario, non teme problemi di variabilità o discontinuità: la fonte naturale – aria, acqua di falda o terreno – da cui la pompa di calore preleva l’energia termica necessaria è sempre disponibile. Che sia notte o quando il sole è coperto dalle nuvole, la pompa di calore continuerà a funzionare per rendere la tua casa più confortevole.

Consumi 

La pompa di calore e l’impianto solare termico sono sistemi progettati per sfruttare una fonte naturale rinnovabile. Questo significa che entrambi i sistemi garantiscono un notevole risparmio sulle bollette energetiche, soprattutto se paragonati a un impianto di riscaldamento a gas o a gasolio. 

L’impianto solare termico consente di risparmiare fino al 50 % in meno sui consumi energetici della casa rispetto ai tradizionali sistemi di riscaldamento. Se il solare termico invece viene utilizzato come integrazione per il riscaldamento già presente in casa il risparmio è garantito fino al 30%.

La pompa di calore invece garantisce un risultato migliore del solare termico: infatti con un impianto a pompa di calore il risparmio energetico raggiunge dal 55% al 70% in meno sui consumi.

Naturalmente questo risparmio è garantito per tutti i servizi che la pompa di calore riesce ad offrire:  non solo riscaldamento ma anche raffrescamento nei mesi estivi e produzione di acqua calda per lavarsi o cucinare.

Manutenzione 

Nonostante l’innovazione tecnologica, i pannelli solari termici, come ogni collettore solare, non sono però immuni da problematiche legate sia alla manutenzione del pannello, sia alla complessità di un prodotto che può facilmente danneggiarsi. Queste criticità si possono tradurre in un malfunzionamento dell’impianto e, nei casi più gravi, in un vero e proprio danneggiamento del sistema stesso.

Può accadere infatti che i pannelli possano surriscaldarsi e dunque danneggiarsi; non è difficile infatti che l’alta temperatura porti ad ebollizione il fluido presente nei pannelli che va a compromettere il funzionamento dell’intero impianto solare termico. Questo fenomeno può essere prevenuto soltanto grazie ad una costante e delicata manutenzione dell’impianto. 

La pompa di calore invece non ha bisogno di una manutenzione periodica poiché le operazioni più importanti da effettuare per verificare il corretto funzionamento della pompa di calore sono legate principalmente alla pulizia dei filtri. 

Efficienza energetica 

I pannelli solari termici hanno un’efficienza energetica pari all’80%, ma per raggiungere questo traguardo è necessario un impianto di diffusione ideale. L’impianto di diffusione che si abbina meglio al sistema solare termico è quello formato da pannelli radianti installati nel pavimento, nelle pareti o nel soffitto. Questo perché l’impianto solare termico offre la sua massima prestazione con impianti che lavorano a bassa temperatura (30-35°), come ad esempio i pannelli radianti a pavimento. Al contrario i classici termosifoni hanno bisogno di una temperatura più alta, di 60-70° e quindi non riescono a garantire il corretto funzionamento dell’impianto solare termico.

La pompa di calore garantisce un’efficienza energetica superiore del solare termico, pari a oltre il 100%. In più, una pompa di calore ad alta temperatura come TINA, può essere integrata ai termosifoni, senza la necessità di ristrutturare completamente casa per godere dei suoi benefici.

Versatilità

Nonostante i punti in comune e i relativi vantaggi, la pompa di calore e il solare termico non svolgono esattamente le stesse funzioni. La pompa di calore provvede a climatizzare un’abitazione in ogni condizione: climatizzare significa cioè riscaldare d’inverno e rinfrescare durante i periodi più caldi dell’anno. L’impianto a pompa di calore, oltre a climatizzare gli ambienti, soddisfa in ogni condizione il fabbisogno di acqua calda sanitaria. 

Un impianto solare termico invece ha l’unica finalità di portare a temperatura l’acqua usata per il riscaldamento e quella ad uso sanitario, grazie all’azione dei pannelli solari. L’acqua viene riscaldata dal fluido contenuto all’interno dei collettori solari e poi accumulata in un serbatoio, così da garantire un’adeguata quantità d’acqua calda sia per riscaldare casa che per l’igiene personale e in cucina.

Pompa di calore o impianto solare termico: il confronto finale

L’impianto solare termico è un sistema all’avanguardia che, come la pompa di calore, riscalda la tua casa con un occhio all’ambiente e alle spese domestiche. 

I valori di sostenibilità ed efficienza di entrambi i sistemi sono elevati. Per questo motivo il confronto non è stato facile: tuttavia lo svantaggio più grande del solare termico è allo stesso tempo il suo pregio migliore.

Sfruttare l’energia del sole aiuta l’ambiente favorendo la decarbonizzazione, ma purtroppo non è sinonimo di elevata affidabilità.

Infatti la discontinuità dei raggi del sole e la conseguente necessità di integrazione con un altro sistema di riscaldamento sono aspetti da non sottovalutare nella scelta del solare termico per la propria casa.

La pompa di calore condivide la stessa idea di ecosostenibilità e di efficienza energetica dei pannelli solari termici. Il bello è che in aggiunta il sistema a pompa di calore garantisce la climatizzazione completa, d’inverno e d’estate, senza la preoccupazione di non godere a pieno dell’irraggiamento del sole.