Ha senso abbinare una pompa di calore ad un impianto fotovoltaico? I costruttori di case hanno ragione a porsi questa domanda, perché se si fa affidamento su un sistema di riscaldamento sostenibile, non può che essere giusto produrre da soli una parte dell'elettricità necessaria per il funzionamento, giusto?
A seconda della situazione iniziale
La risposta breve è: sì, certo che ha senso. Eppure è necessario tenere conto di molti fattori che influenzano la risposta dettagliata:
- Quanto spazio vitale ho?
- Quante persone vivono nella famiglia (fabbisogno di acqua calda)?
- Quanto spazio è disponibile sul tetto?
- Quale inclinazione/orientamento del tetto è disponibile?
- Decisione: “investimenti” contro “costi di gestione più elevati”
Un'azienda specializzata può offrire consulenza e calcoli affidabili per la tua situazione.
Desideri ristrutturare una pompa di calore in un vecchio edificio? Ciò richiede ulteriori domande:
- C'è il riscaldamento a pavimento?
- La casa ha un buon isolamento termico?
- C'è abbastanza spazio nella casa/nella proprietà?
Caso di studio: pompe di calore salamoia-acqua in combinazione con PV
2x pompe di calore salamoia-acqua (WP), ciascuna con una potenza di 6 kW con un consumo energetico di circa 1,2 kW + 1,6 m³ di accumulo tampone. Le piccole pompe di calore hanno un consumo energetico inferiore, in modo da consumare in modo efficiente la propria elettricità anche con una bassa resa fotovoltaica. L'impianto fotovoltaico è suddiviso su due superfici del tetto con un'inclinazione di 25° e raggiunge circa 16 kWp. L'impianto verrà integrato con un sistema di accumulo di energia elettrica da 12 kWh per raggiungere un livello ancora più elevato di autoconsumo e autosufficienza.
16 kWp sono sovradimensionati?
Sì e no. Maggiore è la potenza in kWp, più:
- percentuale inferiore di autoconsumo estivo (=produci elettricità più costosa di quella che immetti)
- Maggiore copertura delle esigenze personali in inverno
Situazione: Casa, famiglia di 4 persone
Produzione di acqua calda tramite pompa di calore per acqua calda, senza accumulo di elettricità
Da quando è entrato in funzione a giugno, nell'anno in corso è stato raggiunto un livello di autosufficienza del 71%. Complessivamente il 16% dell'elettricità è stata autoconsumata, valore che già in ottobre è salito al 45% (grado di autosufficienza 70%) e a oltre il 70% a novembre (grado di autosufficienza 60%).
Quando l'impianto fotovoltaico produce energia elettrica, le utenze si accendono non appena vengono raggiunti i valori limite impostati. Questi sono volutamente impostati a un livello basso per il funzionamento invernale in modo da massimizzare l'uso della propria elettricità e ridurre l'acquisto dell'elettricità di rete.
Buffer cambio gioco
Se splende il sole, la pompa di calore può riscaldare l'accumulo tampone. Sebbene l'efficienza diminuisca all'aumentare del numero di gradi nell'accumulatore tampone, questo aiuta, a seconda del rapporto con la superficie abitativa, a superare completamente la notte successiva o addirittura il giorno successivo senza alimentazione di rete per il riscaldamento. Anche nella stagione in cui il sole appare meno spesso, è importante un accumulo tampone per non dover utilizzare elettricità esterna per far funzionare la pompa di calore. L'aggiunta di un impianto fotovoltaico ha senso solo con un accumulo tampone correttamente dimensionato.
Quando verranno attivati i consumatori:
- da 400 Watt di potenza fotovoltaica: pompa di calore per acqua calda da 0,5 kW
- da 1.000 Watt di potenza fotovoltaica: WP Master 1,2 kW (=1,7 kW di consumo=0,7 kW di rete)
- da 1.900 Watt di potenza FV: WP slave 1,2 kW (=consumo 2,9 kW=1,0 kW di rete)
Risultato
Il fabbisogno di acqua calda ed energia per il riscaldamento può finora essere completamente coperto dal fotovoltaico in circa80% di tutti i giorni. Solo nelle giornate nuvolose in inverno e quando c'è neve il fotovoltaico non produrrà abbastanza elettricità per far funzionare le pompe di calore per un periodo di tempo sufficiente.
A dicembre è prevista una resa di circa 500 kWh. Naturalmente, questi non sono sufficienti a coprire l’acqua calda e l’energia per il riscaldamento, ma aiutano a ridurre i costi di produzione di acqua calda e di riscaldamento. Le pompe di calore nell'esempio hanno un valore COP (vedi riquadro informazioni) di 4,81.
Coefficiente di prestazione COP (EN14511)
Il COP indica il valore della potenza termica in relazione alla potenza elettrica utilizzata in determinate condizioni. Più alto è il valore COP, più efficiente sarà il funzionamento della pompa di calore. Un valore COP pari a 4 significa che 1 kWh di elettricità viene convertito in 4 kWh di energia termica.
Supponendo che vengano utilizzati 400 kWh dei 500 kWh previsti con un valore COP di 4,5, si possono generare almeno1.800 kWh di energia termica.
Conclusione
Il periodo di osservazione è troppo breve per poter trarre una conclusione fondata, perché il periodo di riscaldamento oscuro è in sospeso.
Tuttavia:
Investire in un impianto fotovoltaico ha più senso,quanto più alti sono i propri consumi. Un altro vantaggio: una pompa di calore creaindipendenza dai combustibili fossilie l'impianto fotovoltaico aiuta a ridurre ladipendenza dalla rete elettricaOltre a un sistema di accumulo dell'energia, il sistema è notevolmente migliorato. Naturalmente all'inizio ci sono gliinvestimenti, che hanno un impatto significativo sul finanziamento, soprattutto quando si costruisce una casa, ma il risultato“costi di gestione inferiori”per molti ne vale la pena. Ciò significa che gli elevati costi di investimento vengono nuovamente ammortizzati.
