In inverno le pompe di calore, per garantire delle buone prestazioni, richiedono una temperatura della sorgente fredda il più possibile elevata e costante nel tempo. La sorgente geotermica può teoricamente soddisfare queste esigenze, ma non deve essere trascurato il depauperamento termico stagionale e annuale causato dall’intenso sfruttamento del terreno. In questo contesto il solare termico può rappresentare una valida soluzione come sorgente ausiliaria della pompa di calore nella stagione invernale, quando i pannelli solari termici hanno delle prestazioni ridotte a causa della bassa insolazione e delle rigide temperature dell’aria. In tale ottica è possibile valorizzare il calore a bassa temperatura fornito dai collettori per integrare la sorgente della pompa di calore.

Nel corso del 2012 RSE ha progettato un impianto sperimentale di piccola taglia comprensivo di una pompa di calore geotermica a circuito chiuso integrata da moduli ibridi termo-fotovoltaici in grado di produrre simultaneamente energia elettrica ed energia termica. L’impianto è stato predisposto per fornire il servizio di riscaldamento, produzione di acqua calda sanitaria e raffrescamento di un edificio dotato di ventilconvettori e assimilabile ad un appartamento di piccole dimensioni, con un carico termico invernale, in condizioni di progetto di circa 4 kW.

L’intero impianto è stato monitorato sia durante il funzionamento in riscaldamento che durante quello in raffrescamento, al fine di valutare sia le prestazioni della pompa di calore, che quelle dei pannelli ibridi. Tale analisi ha anche permesso di analizzare le possibili ottimizzazioni dei due sistemi e di valutarne le criticità.