fotovoltaico e pdcL'idea è già venuta in testa un po' di tempo fa, ma diventa percorribile solo a condizione che l'edificio abbia un basso fabbisogno di energia primaria.

 

Energeticamente sembra la soluzione migliore: produrre energia elettrica con l'impianto fotovoltaico, e impiegarla per alimentare le pompe di calore che provvedono alla climatizzazione invernale ed estiva della propria abitazione. Tuttavia, chiunque abbia usato le pompe di calore per il riscaldamento invernale si sarà accorto che spenti gli split, poco tempo dopo, la casa torna a raffreddarsi, perdendo le condizioni di comfort raggiunte a spese di una buona quantità di energia elettrica.

Che fare?

Attrezzarsi e rimettere i classici radiatori, in ghisa o alluminio, belli caldi, e che mantengono un comfort migliore negli ambienti grazie alla loro capacità di conservare il calore più a lungo?

Sembra l'unica soluzione possibile. Tuttavia, il problema va affrontato alla radice. Non è la tecnica di riscaldamento o raffrescamento ad essere sbagliata, sono le nostre case che disperdono (o assorbono, nel caso estivo) troppo calore verso l'esterno (dall'esterno).

 

Quindi, se il nostro desiderio è perseguire una trasformazione delle nostre abitudini nella direzione di uno stile di vita meno impattante sull'ambiente è tempo di considerare l'efficienza energetica dell'involucro edilizio. Da qui, fare il passo successivo verso gli impianti ad energia rinnovabile, e ad alta efficienza (come il fotovoltaico e le pompe di calore), in grado di tagliare la spesa energetica ed azzerare le emissioni di anidride carbonica tanto discusse in questi anni a causa dei cambiamenti climatici.

 

Il Fabbisogno Energetico dell'abitazione, perché è necessario conseguire una buona classe energetica?

 

L'indice di prestazione energetica, in Italia chiamato IPE, a livello europeo è indicato come EPgl,nren (Energy Performance global, not renewable) ed indica la quantità di energia globale e non rinnovabile, occorrente ad un edificio di riferimento, simile per struttura a quello per il quale si vuole determinare la classe energetica, per classificarsi in classe A. Consumi superiori al valore di EPgl,nren determineranno uno scadimento della classe energetica (B,C,D,E,F,G). Consumi inferiori al valore di EPgl,nren , viceversa, caratterizzeranno classi energetiche migliori (A2,A3,A4).

L'edificio di riferimento si determina considerando, nei calcoli, come se questo fosse costruito, rispetto a quello per il quale voglio realizzare il calcolo della classe energetica, con:

  1. la stessa metratura quadra delle superfici orizzontali e verticali;
  2. la stessa esposizione rispetto ai raggi solari;
  3. gli stessi (eventuali) ombreggiamenti;
  4. le stesse caratteristiche del suolo;
  5. la stessa zona climatica di appartenenza.

 

Se, per esempio, alla fine del calcolo per la determinazione dell'indice di prestazione globale non rinnovabile ottengo EPgl,nren=30 kWh/mq anno, questo significa che dovrò confrontare questo valore con quello che ottengo per il mio edificio reale. Come? Basandomi su questa tabella: 

 

suddivisione classi energetiche ape                       

 

I numeri in tabella vanno interpretati come coefficienti moltiplicatori dell'EPgl,nren che abbiamo determinato. Quindi avrò i seguenti intervalli per definire la classe energetica del mio edificio, ottenuti moltiplicando i coefficienti moltiplicatori per EPgl,nren:

 

                                Classe A4≤ 12 kWh/mq anno

12 kWh/mq anno< Classe A3 ≤ 18 kWh/mq anno

18kWh/mq anno <Classe A2 ≤ 24 kWh/mq anno 

24 kWh/mq anno< Classe A ≤  30 kWh/mq anno 

30 kWh/mq anno< Classe B ≤  36 kWh/mq anno  

36 kWh/mq anno < Classe C ≤ 45 kWh/mq anno

45 kWh/mq anno< Classe D ≤ 60 kWh/mq anno

60 kWh/mq anno< Classe E ≤ 78 kWh/mq anno

78 kWh/mq anno < Classe F ≤ 105kWh/mq anno

105kWh/mq anno < Classe G

 

Di cosa tiene conto l'indice EPgl,nrenSono diverse le voci che vengono sommate tra loro per definire l'indice di prestazione energetica globale. In particolare abbiamo:

 

  • EPHnren: fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per la climatizzazione invernale
  • EPCnren: fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per la climatizzazione estiva
  • EPWnrenfabbisogno di energia primaria non rinnovabile per acqua calda sanitaria
  • EPVnren: fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per la ventilazione
  • EPLnren: fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per l'illuminazione artificiale (settore non residenziale)
  • EPTnren: fabbisogno di energia primaria non rinnovabile per il trasporto di persone o cose (settore non residenziale)

 

Climatizzazione e Bilancio Energetico

Ciascuna di queste voci ha un peso differente sul bilancio energetico globale. L'unità di misura per ciascuno di questi indici di prestazione, come abbiamo detto, è il chilowattora/mq anno.

Per avere un'idea, 10 kWh è l'energia che riesce a sprigionare 1 litro di gasolio. Nel nostro esempio, per una casa in classe A (da 24 a 30 kWh/mq anno), sono sufficienti 2,4 - 3 litri di gasolio per ogni metro quadro di superficie per coprire il fabbisogno energetico di tutta l'abitazione.

Se l'appartamento avesse una superficie di 100 mq, occorrerebbero 3.000 kWh/anno per coprire tutto il fabbisogno energetico di riscaldamento, raffrescamento, produzione di acqua calda sanitaria e ventilazione. Non male, no? Se per svolgere questo compito utilizzassimo solo gasolio, ne occorrerebbero 300 litri, in un anno.

Ed utilizzando fotovoltaico e pompe di calore?

  

 

Calcoliamo l'Energia Necessaria A Coprire Il Fabbisogno Energetico Di Una Abitazione Utilizzando Fotovoltaico e Pompe Di Calore

 

Per avere un'idea dell'energia occorrente in questo caso, immaginiamo che la nostra abitazione provveda al riscaldamento, alla climatizzazione estiva, alla produzione di acqua calda sanitaria ed alla ventilazione, esclusivamente con pompe di calore. Immaginiamo inoltre che queste pompe di calore lavorino con un coefficiente di prestazione COP (coefficient of performance) pari a 3. Cioè, in pratica le pompe di calore riescono a trasformare 1 kWhel di energia elettrica in 3 kWht di energia termica, 3 volte tanto. In commercio esistono pompe di calore con COP più grande di questo, ma per il momento scegliamo questo valore per i nostri calcoli.

 

Abbiamo detto che ci occorrono 3.000 kWht di energia termica in un anno. Dividendo questo valore per 3, il nostro COP, otteniamo 1.000 kWhel/anno cioè 1.000 chilowattora di energia elettrica l'anno, per coprire tutto il fabbisogno energetico della nostra abitazione.

 

Pompe di Calore

Se consideri che un impianto fotovoltaico da 1 kW riesce a produrre fino a 1.400 kWh/anno (esposto a sud su tetto a falda, in Sicilia) puoi vedere da te che un impianto fotovoltaico da 3 kW, potenza standard per le abitazioni di taglia media, riesce a fronteggiare facilmente l'intero fabbisogno termico di 1.000 kWhel/anno (ottenuto con questo specifico valore di EPgl,nren = 30 kWh/mq anno).

Anzi, va molto oltre, con 3 kW di impianto fotovoltaico si arriva a produrre fino a 4.200 kWh/anno, quindi decisamente di più di quelli richiesti, un eccesso di produzione che può essere impiegato per tutte le altre utenze elettriche dell'abitazione.

Quindi basterebbe avere una casa in classe A? Sì. Basterebbe. 

 

Cosa accade, invece, quando la casa è in classe G? Scegliamo come valore del fabbisogno in classe G uno poco più elevato del valore di soglia incontrato prima in tabella, diciamo 120 kWh/mq anno. Questo significa che occorrerebbero, per lo stesso edificio da 100 mq considerato prima, 12.000 kWh/ anno. Che in gasolio significherebbero 1.200 litri. E che in kWhel da fornire tramite fotovoltaico, impiegando sempre solo e soltanto pompe di calore, avremmo: 12.000 : 3 = 4.000 kWel.

Quindi, con una casa in classe G l'intera produzione di energia elettrica, in un anno di funzionamento dell'impianto fotovoltaico, andrebbe a coprire solo il fabbisogno energetico legato a riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e acqua calda sanitaria.

Si può anche pensare di lasciare la casa in classe G e dimensionare un impianto fotovoltaico un po' più grande, ma a conti fatti questa soluzione potrebbe non essere così conveniente. Tutto dipende dal valore calcolato del fabbisogno energetico e dalla superficie in metri quadri dell'abitazione. I consumi crescono infatti in funzione di questi due parametri.

 

Valore Immobiliare Appartamento E Classe EnergeticaInoltre, un appartamento in classe A non solo possiede un valore di vendita molto superiore ad uno in classe F o G, anche più del 30%, ma il fatto che i consumi energetici siano nettamente inferiori, comporta un significativo risparmio energetico, che si traduce in un altro consistente risparmio economico.

Quindi, anche se al momento attuale la tua abitazione dovesse risultare appartenere ad una classe energetica di scarsa qualità (E,F,G) considerare un investimento sull'involucro edilizio per migliorare le sue prestazioni comporterebbe una riduzione significativa della tua spesa energetica per riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria e ventilazione; con una conseguenza significativa: i soldi investiti per l'efficientamento energetico dell'involucro edilizio sarebbero presto ripagati dall'azzeramento della spesa energetica.

Un risparmio tangibile che si andrebbe ad accumulare di anno in anno, e che presto compenserebbe l'investimento fatto. Senza contare il fatto che un buon intervento sull'involucro edilizio aiuta a raggiungere condizioni di comfort migliori all'interno dell'abitazione. 

Insomma, investi una volta, per non dover investire più in futuro!

 

Conclusioni

 

Per rispondere alla domanda da cui siamo partiti: abbinare fotovoltaico e pompe di calore: una buona idea, ma a quali condizioni?

Senza dubbio è l'investimento più intelligente che si possa fare, in termini di sfruttamento delle fonti di energia rinnovabile e di dispositivi ad elevata efficienza energetica; ma, a condizione che l'involucro edilizio dell'edificio sia adeguatamente performante.

Bisogna dire, inoltre, che gli interventi di risparmio energetico sono incentivati con il meccanismo delle detrazioni fiscali, ogni anno predisposti in un apposito documento dell'Agenzia delle Entrate.

Se stai pensando ad un buon investimento per quest'anno, questo potrebbe essere quello che fa per te. Puoi ottenere ulteriori informazioni visitando queste pagine:

 

Fotovoltaico Con Batterie Di Accumulo

Caldaia Elettronica Ad Alta Efficienza

Climatizzare l'Ambiente In Cui Vivi Con Energia Rinnovabile Le Pompe Di Calore

 

 Credit Immagini Pixabay