I pannelli solari possono far funzionare una pompa di calore?

I pannelli solari residenziali possono gestire qualsiasi applicazione domestica, dai mini altoparlanti a una grande pompa di calore.

Quest’ultimo ha guadagnato popolarità negli ultimi tempi, con molti proprietari di case alla ricerca di metodi alternativi di riscaldamento domestico sotto forma di pompe di calore geotermiche o ad aria.

In questo articolo, esaminiamo più da vicino le pompe di calore, il loro consumo di energia e il numero di pannelli necessari per alimentarne una.

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I pannelli solari possono far funzionare una pompa di calore?

Pompe di calore e pannelli solari: due soluzioni sostenibili per il comfort domestico e la generazione di energia.

Questi ultimi fanno parte di sistemi fotovoltaici (PV) modulari, che vanno da pochi watt a migliaia di kilowatt.

Naturalmente, un sistema solare commerciale con una potenza in uscita di migliaia può facilmente alimentare una singola pompa di calore, ma non è di questo che stiamo discutendo qui.

Vuoi sapere se un pannello solare residenziale può alimentare una pompa di calore. I pannelli solari, infatti, possono far funzionare una pompa di calore, anche le più potenti sul mercato. Ciò che determina questo, tuttavia, è la dimensione e il numero di pannelli che hai a disposizione.

Ora, diamo un’occhiata a questo più in dettaglio rivedendo come funziona una pompa di calore e come un pannello solare produce elettricità.

Cos’è una pompa di calore?

Le pompe di calore sono il futuro dei sistemi HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning). Sono sistemi reversibili che possono raffreddare o riscaldare la tua casa.

Una pompa di calore è semplicemente uno scambiatore di calore tra l’interno della casa e l’aria esterna. Funziona come un frigorifero, con un compressore e un fluido refrigerante/riscaldante.

Le pompe di calore sono più efficienti delle tradizionali unità di climatizzazione in quanto non generano calore. Al contrario, “spostano” il calore attraverso il loro sistema di scambiatori.

Detto ciò, richiedono ancora elettricità (da 800 W a 5.000 W) per raffreddare o riscaldare correttamente una casa.

Cos’è un pannello solare?

Un pannello solare è un generatore di energia che converte la luce solare in elettricità. Troverai pannelli solari che vanno da 20W fino a 600W.

È possibile collegare ciascuna unità per creare un sistema solare con una potenza molto maggiore: la dimensione media negli Stati Uniti è di 6kW.

Tuttavia, la potenza effettiva di un pannello solare raggiunge raramente il suo valore nominale massimo. Varia a seconda dell’ora del giorno e delle stagioni nelle condizioni del mondo reale.

Per un impianto solare da 6kW a San Francisco, in California, la potenza in uscita raggiunge un massimo di 4kW–5kW (dalle 10:00 alle 14:00).

Quanti watt consuma una pompa di calore?

Se stai pensando di acquistare una pompa di calore, preparati a trovare poche o nessuna informazione sui suoi requisiti di alimentazione.

Fortunatamente per te, stiamo per fornirti la formula per calcolare il numero di watt utilizzati da una pompa di calore in base alle sue dimensioni e all’efficienza energetica.

Il consumo energetico, in watt, di una pompa di calore dipende da due fattori principali:

• Dimensioni pompa di calore: Questa capacità è valutata in unità termiche britanniche (BTU). Varia da 8.000 BTU per i modelli più piccoli a oltre 60.000 BTU per unità centralizzate.
• Efficienza energetica: Sull’etichetta della tua pompa di calore troverai due cifre:
  • Indice di efficienza energetica stagionale (SEER).
  • Classe di efficienza energetica (EER).

Più alti sono questi numeri, più efficiente è la tua pompa di calore e minore è il suo consumo di elettricità.

Calcolo del numero di watt utilizzati da una pompa di calore

Per calcolare il wattaggio di una pompa di calore, avrai bisogno della sua capacità di riscaldamento – in BTU – e dei suoi valori SEER ed EER.

Se il valore EER è indicato sull’etichetta della pompa di calore, seguire l’equazione seguente:

Wattaggio totale = Capacità (in BTU) ÷ EER

Se disponi solo della valutazione SEER, avrai bisogno del seguente passaggio di calcolo aggiuntivo per estrarre la valutazione EER:

EER = −0,02 × VEGGENTE² + 1,12 × VEGGENTE

Ad esempio, la pompa di calore Coastal di Comfortmaker ha una capacità di raffreddamento di 28.000 Btus (2,4 tonnellate), SEER di 15 e EER di 12,5.

Il suo consumo energetico è: 28.000/12,5= 2.240 W

La stessa capacità di raffreddamento con un’unità leggermente meno efficiente (EER di 11) comporterebbe un consumo energetico di 2.545 W. Si tratta di un aumento del 13% che avrà un impatto diretto sulla bolletta dell’elettricità.

Tavolo

Abbiamo applicato la nostra formula per diverse capacità della pompa di calore con classi di efficienza comprese tra 16 e 22:

Quanti pannelli solari servono per far funzionare una pompa di calore?

La pompa di calore più piccola richiede solo tre pannelli solari da 500 W per funzionare correttamente. Le unità centralizzate più grandi avrebbero bisogno di un sistema solare completo da 6.000 W 6.000 W (12 pannelli da 500 W) come requisito minimo.

Per calcolare il numero di pannelli solari necessari per far funzionare una pompa di calore, dovrai raccogliere le seguenti informazioni:

• La tua zona climatica.
• La dimensione dello spazio che vuoi riscaldare.
• Il tuo potenziale di produzione di elettricità solare

Esempio

San Francisco, California, rientra nella Zona climatica 3. Avrai bisogno di una capacità di riscaldamento di 40 BTU/ftq. Per una casa di 1000 piedi quadrati, avrai bisogno di una pompa di calore con una capacità di riscaldamento di 40.000 BTU/h.

Una pompa di calore da 40.000 BTU/h con un’efficienza nominale di 20 (SEER) avrà circa 3kW di potenza.

Questa pompa di calore funzionerà a piena potenza solo per qualche tempo. Diciamo che funzionerà per circa 6 ore al giorno, a seconda della temperatura esterna.

In questo scenario, utilizzerà circa 18kWh al giorno per riscaldare la tua casa durante l’inverno a San Francisco.

Calcola il tuo potenziale di energia solare

Ti consigliamo di utilizzare il nostro calcolatore solare per stimare il tuo potenziale di produzione di elettricità solare. Avrai solo bisogno del tuo indirizzo e delle dimensioni del tuo sistema solare.

Puoi applicare la formula qui sotto:

Numero di pannelli solari = fabbisogno energetico giornaliero della pompa di calore / potenziale di produzione di energia solare

Durante i mesi invernali di San Francisco, puoi aspettarti di produrre 3,45 kWh al giorno per ogni kW di pannelli solari. Di conseguenza, per coprire il fabbisogno elettrico della tua pompa di calore, avrai bisogno di 5,2kW di pannelli solari — 18 / 3,45 = 5,2kW.

Ciò equivale a 11 pannelli solari da 500 W (5,5 kW).

Nota per i nostri lettori: tutte le cifre sono valori medi. Numerosi fattori esterni possono influenzare il consumo energetico della pompa di calore: temperatura esterna, temperatura del termostato domestico, ecc.

Pensieri finali

Il riscaldamento e il raffreddamento rappresentano circa il 65% di tutto il consumo energetico domestico negli Stati Uniti. Più specificamente, il riscaldamento degli ambienti è vicino al 30%.

Una pompa di calore è considerata la tecnologia HVAC più efficiente. Può ridurre la bolletta energetica di un fattore di 2-3.

Le pompe di calore sono apparecchi potenti, che vanno da 800W a più di 5.000W, ma come la maggior parte degli elettrodomestici, puoi alimentarli con pannelli solari purché tu abbia a disposizione il numero appropriato.

Come regola generale, una pompa di calore necessita di 3-12 pannelli solari da 500 W.

Infine, ricorda che il consumo energetico della pompa di calore dipende da fattori esterni come la temperatura esterna, la temperatura della casa e il periodo dell’anno.