Integrare il fotovoltaico nel sistema di riscaldamento significa estendere i vantaggi del sole oltre i semplici elettrodomestici, trasformando l’energia solare in comfort domestico per i mesi più freddi. L’elettricità prodotta dai pannelli può alimentare infatti anche i sistemi di climatizzazione invernali, generando calore pulito e tagliando i consumi in bolletta.
Capire come sfruttare il fotovoltaico per riscaldamento significa quindi mettere in relazione produzione solare, consumi domestici e tecnologia utilizzata per climatizzare l’abitazione.
Tuttavia, non basta installare i pannelli: per ottenere il massimo dall’impianto è necessario scegliere sistemi compatibili, dimensionare correttamente la potenza e organizzare i consumi in funzione dell’energia disponibile.
Vediamo allora in questo articolo 5 modi per sfruttare il fotovoltaico per riscaldamento, dagli abbinamenti con le tecnologie più efficienti fino all’utilizzo intelligente dell’energia prodotta.
Indice dei contenuti
Come funziona un impianto fotovoltaico per riscaldamento?
È importante chiarire un punto: i pannelli fotovoltaici non producono direttamente calore, ma energia elettrica. Questa energia può essere poi sfruttata per riscaldare gli ambienti domestici, ovvero per alimentare una pompa di calore, radiatori elettrici, sistemi per il riscaldamento a pavimento o dispositivi per la produzione di acqua calda sanitaria.
Un impianto fotovoltaico per riscaldamento cattura infatti la radiazione solare attraverso i moduli in silicio e la trasforma in energia elettrica a corrente continua, che viene poi convertita in corrente alternata dall’inverter. Questa elettricità pulita va poi ad alimentare direttamente i generatori di calore elettrici dell’abitazione.
Il fotovoltaico diventa quindi la fonte di energia che alimenta il sistema di riscaldamento!
Poiché l’energia solare viene prodotta principalmente nelle ore centrali della giornata, il sistema lavora generalmente in sinergia con vettori termici o batterie per accumulare il calore o l’elettricità, rendendola disponibile anche durante le ore serali o nei giorni con minore irraggiamento.
Perché abbinare fotovoltaico e riscaldamento?
L’abbinamento tra fotovoltaico e riscaldamento permette di collegare due elementi che incidono in modo importante sui consumi domestici: la produzione di energia e il fabbisogno per la climatizzazione. Ciò offre molteplici vantaggi sia economici sia ambientali:
- taglio drastico delle bollette: convertire i consumi termici da gas a elettricità autoprodotta permette di ridurre le spese di riscaldamento fino al 60-80% su base annua;
- sostenibilità e zero emissioni locali: a differenza dei sistemi a gas o pellet, che rilasciano particolato e anidride carbonica, un impianto elettrico alimentato dal sole azzera del tutto le emissioni inquinanti nell’ambiente in cui vivi;
- accesso agli incentivi fiscali: l’integrazione di sistemi ad alta efficienza permette di usufruire delle detrazioni fiscali in vigore per la ristrutturazione e la riqualificazione energetica.
Tuttavia, l’integrazione non rende automaticamente una casa indipendente dal punto di vista energetico. In inverno infatti la produzione solare può diminuire proprio mentre aumenta il fabbisogno per il riscaldamento. Per questo la progettazione deve considerare diversi aspetti per sfruttare al massimo il fotovoltaico per riscaldamento.
Come sfruttare il fotovoltaico per riscaldamento: i nostri consigli
Per utilizzare al meglio l’energia solare anche per il riscaldamento, è importante:
- scegliere una tecnologia di riscaldamento compatibile con il fotovoltaico;
- dimensionare correttamente l’impianto in base al fabbisogno energetico;
- programmare il riscaldamento nelle ore di maggiore produzione solare;
- monitorare e gestire in modo intelligente produzione e consumi;
- utilizzare sistemi di accumulo per sfruttare l’energia anche dopo il tramonto.
1. Scegliere tecnologie di riscaldamento compatibili con il fotovoltaico
Sapevi che non tutti i sistemi di riscaldamento utilizzano l’energia elettrica nello stesso modo? La scelta della tecnologia influenza sia i consumi sia la quantità di energia fotovoltaica necessaria.
Il primo modo per sfruttare l’energia solare destinata al riscaldamento consiste quindi nello scegliere una tecnologia compatibile e in grado di sfruttare il fotovoltaico: vediamone alcune!
Pompe di calore e fotovoltaico
La pompa di calore insieme al fotovoltaico rappresenta una delle combinazioni più interessanti per utilizzare l’energia solare per il riscaldamento della casa.
A differenza di un sistema elettrico a resistenza, utilizza l’elettricità per trasferire il calore presente nell’ambiente esterno verso l’interno dell’abitazione. Per questo può ottenere una quantità di energia termica superiore all’elettricità consumata, a seconda delle condizioni di funzionamento.
Le pompe di calore possono essere:
- aria-aria: trasferiscono il calore direttamente all’aria degli ambienti;
- aria-acqua: possono alimentare un impianto ad acqua, come un sistema radiante o altri terminali.
Produzione di acqua calda sanitaria
L’energia prodotta dai pannelli può essere impiegata anche per la produzione di acqua calda sanitaria. In questo caso si può utilizzare, per esempio, una pompa di calore dedicata oppure un sistema elettrico compatibile con l’impianto.
Programmare il riscaldamento dell’acqua nelle ore in cui il fotovoltaico produce maggiormente permette di utilizzare direttamente l’energia solare e di trasformarla, di fatto, in una riserva di calore disponibile anche più tardi.
Abbinare il fotovoltaico al riscaldamento a pavimento
Il riscaldamento a pavimento con fotovoltaico può essere particolarmente adatto quando viene abbinato a una pompa di calore. Gli impianti radianti lavorano generalmente a temperature dell’acqua più basse rispetto ai sistemi tradizionali ad alta temperatura e possono quindi favorire il funzionamento efficiente della pompa di calore.
Inoltre, una parte del calore può essere accumulata nella struttura e rilasciata gradualmente. Questa caratteristica può essere sfruttata per coordinare il funzionamento del sistema con le ore di maggiore produzione solare.
Radiatori elettrici intelligenti
Anche i radiatori elettrici abbinati al fotovoltaico possono essere alimentati dall’energia prodotta dai pannelli.
Si tratta però di una soluzione da distinguere dalla pompa di calore: un radiatore elettrico a resistenza trasforma l’elettricità direttamente in calore, mentre una pompa di calore trasferisce calore dall’ambiente esterno.
I radiatori possono quindi risultare utili in determinati ambienti o come integrazione di un sistema esistente, ma devono essere valutati tenendo conto dei consumi elettrici che possono generare.
2. Dimensionare correttamente il fotovoltaico in base al fabbisogno
L’installazione dei pannelli è soltanto il primo passaggio perché per sfruttare davvero il fotovoltaico per il riscaldamento bisogna fare in modo che produzione e consumi siano coordinati il più possibile.
Come scegliere i kW di fotovoltaico corretti
Quanti kW di fotovoltaico servono per riscaldare una casa? Non esiste in realtà un valore valido per tutte le abitazioni. Il dimensionamento deve partire dal fabbisogno energetico effettivo e considerare quindi diversi elementi:
- superficie dell’abitazione;
- qualità dell’isolamento;
- zona climatica;
- temperatura desiderata;
- sistema di riscaldamento;
- produzione di acqua calda sanitaria;
- consumi elettrici complessivi.
Pertanto, non è quindi sufficiente l’impianto guardando soltanto alla pompa di calore ma il fotovoltaico deve essere pensato per coprire, per quanto possibile, l’insieme dei consumi della casa.
In generale, per capire quanti kW servono per una casa di 100 mq con riscaldamento in pompa di calore, occorre considerare una potenza ideale di partenza che varia tra i 6 kWp e gli 8 kWp.
3. Programmare il riscaldamento nelle ore di maggiore produzione solare
La produzione fotovoltaica non è costante durante tutta la giornata: aumenta con l’irraggiamento solare, raggiungendo generalmente i valori più elevati nelle ore centrali, e diminuisce progressivamente nel pomeriggio.
Pertanto, utilizzare la pompa di calore o gli altri dispositivi per lavorare maggiormente durante le ore in cui il fotovoltaico produce più energia permette di aumentare l’autoconsumo, rappresentando un altro modo concreto per sfruttare il fotovoltaico per il riscaldamento.
Load shifting: spostare i consumi nelle ore di maggiore produzione
Il load shifting consiste proprio nello spostare alcuni consumi nelle fasce orarie in cui l’energia è maggiormente disponibile.
Nel caso del riscaldamento, può significare concentrare parte del lavoro della pompa di calore nelle ore di maggiore produzione fotovoltaica, così da utilizzare direttamente una quota maggiore dell’energia generata dai pannelli e ridurre il ricorso alla rete.
Lo stesso principio può essere applicato alla produzione di acqua calda sanitaria e ad altri consumi elettrici programmabili.
4. Monitorare e gestire in modo intelligente la produzione
Un impianto fotovoltaico per riscaldamento può diventare ancora più efficiente quando produzione e consumi vengono coordinati automaticamente.
In merito, un Energy Management System (EMS) è un sistema di gestione intelligente in grado di monitorare in tempo reale quanta energia producono i pannelli, quanta ne serve all’abitazione e il livello di carica della batteria di accumulo. In base a questi dati, decide in totale autonomia la destinazione più conveniente del flusso elettrico.
La gestione intelligente permette quindi di aumentare l’autoconsumo, azzerare gli sprechi, ottimizzare il risparmio in bolletta utilizzando l’energia prodotta nel momento più opportuno, senza dover gestire nulla manualmente.
Monitoraggio della produzione
Anche il semplice monitoraggio dei dati può aiutare a sfruttare meglio il fotovoltaico: controllare quando l’impianto produce maggiormente permette infatti di individuare le fasce orarie più favorevoli e adattare di conseguenza il funzionamento dei dispositivi.
Inoltre, conoscere il comportamento reale del proprio impianto è particolarmente utile perché la produzione può cambiare da una stagione all’altra e in base alle condizioni meteorologiche.
5. Utilizzare l’accumulo per sfruttare l’energia solare anche dopo il tramonto
Uno dei principali limiti del fotovoltaico per riscaldamento è lo sfasamento tra produzione e consumo. In inverno, infatti, il fabbisogno per il riscaldamento può essere elevato proprio nelle ore in cui la produzione solare è più bassa. Per questo si possono utilizzare due forme diverse di accumulo.
Accumulo elettrico
Le batterie di accumulo permettono di conservare una parte dell’elettricità prodotta durante il giorno e utilizzarla successivamente, per esempio nelle prime ore della sera.
In questo modo una quota dell’energia solare che non viene consumata immediatamente può continuare a essere utilizzata per alimentare la pompa di calore o altri dispositivi anche quando i pannelli stanno producendo meno.
Per saperne di più, puoi leggere il nostro approfondimento su come funziona il fotovoltaico con accumulo.
Accumulo termico
Un’altra possibilità è sfruttare un accumulo termico, ad esempio attraverso un serbatoio d’acqua dedicato: la pompa di calore può riscaldare l’acqua nelle ore di produzione solare, mentre il calore immagazzinato viene utilizzato successivamente dall’impianto.
L’accumulo termico può quindi diventare una sorta di riserva di calore che consente di spostare nel tempo parte del consumo elettrico necessario al riscaldamento.
Sfruttare il fotovoltaico per riscaldamento: errori da evitare
Integrare fotovoltaico e riscaldamento richiede una progettazione attenta. Alcuni errori possono infatti ridurre il beneficio atteso e rendere l’investimento meno efficace: vediamo allora quelli più importanti da evitare!
- Sovradimensionare o sottodimensionare l’impianto: un impianto troppo piccolo può non riuscire a coprire una quota significativa dei consumi della pompa di calore. Al contrario, sovradimensionare il fotovoltaico senza considerare il reale fabbisogno e la superficie disponibile può aumentare l’investimento senza garantire un vantaggio proporzionato.
- Ignorare l’efficienza dell’edificio: prima di aumentare la produzione energetica, è importante capire quanta energia viene persa attraverso pareti, finestre e altri elementi dell’involucro. Migliorare l’isolamento può ridurre il fabbisogno per il riscaldamento e rendere più efficace l’intero sistema.
- Pensare che la batteria risolva ogni problema: l’accumulo elettrico può aiutare a spostare l’energia dal giorno alla sera, ma non risolve da solo la differenza tra produzione estiva e domanda invernale. Deve quindi essere considerato come parte di una strategia più ampia.
- Considerare soltanto il riscaldamento: i pannelli producono energia elettrica che può essere utilizzata anche per altri consumi domestici. Per questo bisogna sempre ricordare che il dimensionamento dovrebbe tenere conto dell’intero fabbisogno dell’abitazione e non soltanto della climatizzazione invernale.
Fotovoltaico e riscaldamento: una soluzione integrata con Energit
Scaldare la casa con l’energia del sole significa creare un ecosistema intelligente in cui produzione, climatizzazione e accumulo lavorano in perfetta sinergia attraverso una scelta strategica e soprattutto orientata al futuro.
Con Energit, il tuo fotovoltaico viene progettato considerando le reali esigenze energetiche dell’abitazione, valutando lo spazio a disposizione, i consumi quotidiani e l’integrazione con pompe di calore e batterie di accumulo.
L’obiettivo non è soltanto produrre più energia, ma utilizzarla nel modo più efficace possibile, riducendo il ricorso alla rete e, quindi, tagliando per sempre i costi in bolletta.