L'integrazione della pompa di calore con l'impianto fotovoltaico: funzionamento e vantaggi
L’abbinamento di una pompa di calore con un impianto fotovoltaico offre numerosi vantaggi, sia economici che ambientali.
Risparmio economico
Riduzione dei costi in bolletta
L’energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici può essere utilizzata per alimentare la pompa di calore, riducendo il consumo di energia elettrica dalla rete. Questo può portare a un notevole risparmio sui costi di riscaldamento e raffrescamento, soprattutto se la pompa di calore è ad alta efficienza.
Maggiore autoconsumo
L’integrazione di una pompa di calore con un impianto fotovoltaico permette di aumentare l’autoconsumo dell’energia solare prodotta. Questo significa che una maggiore quantità di energia prodotta dai pannelli fotovoltaici viene utilizzata direttamente in casa, anziché essere immessa in rete e venduta a un prezzo più basso.
Incentivi fiscali
In Italia, sono previsti incentivi fiscali per l’installazione di impianti fotovoltaici e pompe di calore. Questi incentivi possono ridurre significativamente il costo iniziale dell’impianto, rendendolo un investimento più conveniente.
Risparmio ambientale
Riduzione delle emissioni di CO2
Le pompe di calore e i pannelli fotovoltaici sono tecnologie pulite che non producono emissioni di gas serra. Questo significa che il loro utilizzo può contribuire a ridurre l’inquinamento atmosferico e a mitigare i cambiamenti climatici.
Maggiore utilizzo di energia rinnovabile
L’energia solare è una fonte di energia rinnovabile e sostenibile. Utilizzando un impianto fotovoltaico per alimentare la pompa di calore, si può ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, che sono dannosi per l’ambiente.
Incremento dell’efficienza energetica
L’integrazione di una pompa di calore con un impianto fotovoltaico può aumentare l’efficienza energetica della casa. Questo significa che la casa consumerà meno energia, il che fa bene all’ambiente e al portafoglio.
Oltre ai vantaggi sopraccitati, l’integrazione di una pompa di calore con un impianto fotovoltaico offre anche altri benefici, come:
- Maggiore comfort abitativo. Le pompe di calore possono fornire riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria, garantendo un clima confortevole in casa tutto l’anno.
- Maggiore indipendenza energetica. Con un impianto fotovoltaico e una pompa di calore, si può diventare più autonomi dal punto di vista energetico, riducendo la dipendenza dalle forniture esterne di energia.
- Valore aggiunto per l’immobile. Un immobile dotato di impianto fotovoltaico e pompa di calore ha un valore maggiore sul mercato immobiliare.
In conclusione, l’integrazione di una pompa di calore con un impianto fotovoltaico rappresenta una soluzione vantaggiosa sia dal punto di vista economico che ambientale. Fondamentale è però la corretta progettazione come spiegato di seguito.
Cosa considerare per una corretta progettazione
Il tutto comincia dal dimensionamento corretto della pompa di calore elettrica, elemento fondamentale per determinare una simulazione dei consumi annua, considerando l’andamento delle temperature esterne della località di progetto. Una volta determinato il consumo teorico di generazione si passa ai consumi legati all’abitazione, cioè di tutte le altre apparecchiature elettriche di utilizzo quotidiano. A questo punto, avendo il fabbisogno energetico delle utenze in casa, si passa a dimensionare l’impianto fotovoltaico.
Un primo vantaggio nell’abbinare l’impianto fotovoltaico alla pompa di calore è la riduzione dei consumi in bolletta, favorendo così l’autoconsumo fotovoltaico.
Ci permette inoltre di accumulare energia termica, trasformando l’impianto e l’edificio in batterie termiche.
Questo elemento risulta fondamentale perché andremo a settare la pompa di calore in modalità comfort (temperature più elevate) proprio quando il fotovoltaico supererà una soglia di produzione, favorendo così l’accumulo di energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria, riscaldamento e raffrescamento (attenzione però nel sovradimensionamento dell’accumulo sanitario e del puffer tecnico).
Inoltre aumentando la temperatura ambiente caricheremo l’edificio di energia e la velocità di rilascio verso l’esterno dipenderà dalle prestazioni dell’involucro. Questa operazione va coordinata con il cliente finale per garantire una condizione di comfort all’interno dell’edificio, senza “surriscaldare” troppo l’ambiente; un giusto compromesso si trova nelle ore in cui l’edificio non è abitato.
Questo settaggio garantirà un maggior COP della pompa di calore e un conseguente abbassamento del consumo elettrico, perché lavorerà soprattutto nelle ore più calde della giornata dove le temperature esterne permettono maggiori rese.
Avremo una riduzione delle eccedenze del fotovoltaico se utilizzeremo il meccanismo dello scambio sul posto perché i consumi elettrici dell’edificio aumentano andando a compensare l’energia immessa in rete. In presenza di un sistema di accumulo, quando la produzione fotovoltaica sarà superiore all’assorbimento elettrico dell’abitazione, l’energia eccedente andrà a caricare direttamente la batteria, anch’essa correttamente dimensionata.
Tipologie di comunicazione tra pompa di calore e fotovoltaico
1– Gli inverter di ultima generazione hanno la possibilità di inviare un segnale (attraverso un contatto pulito I/O) alla pompa di calore. Questo segnale viene inviato solamente quando la produzione fotovoltaica supera un valore preimpostato in fase di collaudo. Oppure se l’energia elettrica immessa in rete è superiore ad una certa soglia (quest’ultimo caso è migliorativo rispetto al semplice valore di produzione fotovoltaica).
Ma cosa ci permette di fare questo segnale? L’elettronica della pompa di calore, dal momento che riceve questo contatto, setterà il generatore in modalità comfort in modo da sfruttare l’eccedenza per riscaldare l’edificio e l’acqua calda sanitaria.
2– Se l’inverter non ha la possibilità di inviare questo segnale o se la pompa di calore non ha la possibilità di riceverlo, risulta di fondamentale importanza un sistema di monitoraggio e settaggio della pompa di calore.
Il settaggio permette di impostare della fasce orarie di funzionamento della pompa di calore, perciò far lavorare la macchina nelle ore di maggior esposizione solare, con temperature esterne più favorevoli garantendo così l’autoconsumo. Il sistema esterno di monitoraggio del fotovoltaico invece monitora l’energia prodotta e quella immessa in rete, dialogando con la pompa di calore.
In sintesi: non è possibile riscaldare casa gratuitamente e ricevere bollette pari a zero (specialmente nei mesi più freddi dell’anno tra cui Gennaio e Febbraio). Il corretto approccio è bilanciare l’energia elettrica annuale consumata con l’energia elettrica annuale prodotta dal fotovoltaico.