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Fotovoltaico e pompa di calore: guida ed esperienza pratica

    Fotovoltaico, scambio sul posto, pompa di calore: un trio vincente ! Scopri come ho imparato a mie spese a trarre il meglio dagli abbinamenti di impianto fotovoltaico scambio sul posto e pompa di calore fotovoltaico per fare il corretto dimensionamento fotovoltaico.

    Fotovoltaico e pompa di calore: un duo vincente che possiamo completare grazie allo scambio sul posto! Scopri cosa ho imparato per trarre il meglio dell'abbinamento tra impianto fotovoltaico, pompa di calore e scambio sul posto. Guida per fare il corretto dimensionamento fotovoltaico e scoprire quanti kW di fotovoltaico per pompa di calore.

    Dimensionamento fotovoltaico

    Fino a qualche anno fa i criteri su scelta e dimensionamento fotovoltaico per la propria casa, nascevano da due semplici obiettivi:

    • ridurre la bolletta elettrica grazie all'autoconsumo immediato dell'energia elettrica prodotta dai pannelli fotovoltaici
    • incassare gli incentivi statali (Conto Energia) previsti per l'energia elettrica prodotta in eccesso ed immessa in rete

    Ma poi, nel 2013, gli incentivi sulla produzione si sono interrotti.

    Fotovoltaico e scambio sul posto

    Per remunerare l'energia prodotta in eccesso, rispetto all'autoconsumo istantaneo, dal nostro impianto fotovoltaico ed immessa in rete rimane esclusivamente il meccanismo dello scambio sul posto.

    Sul sito GSE è spiegato lo scambio sul posto, ma vi consiglio di approfondire leggendo il mio articolo Scambio sul posto: calcolo per SSP quanto paga il GSE l'energia che chiarisce questo meccanismo così astruso.

    Sostanzialmente lo scambio sul posto prevede una remunerazione dell'energia elettrica scambiata con la rete (immessa e poi prelevata) nel corso dell'anno solare:

    Una sorta di batteria accumulo energetico virtuale estremamente flessibile e che non richiede investimento addizionale alcuno come le batterie accumulo fotovoltaico.

    La conclusione interessante (e non scontata) è che il contributo in conto scambio (CS) cresce al crescere di:

    • minimo tra energia elettrica prelevata ed immessa (per la precisione al minimo dei due controvalori)
    • energia elettrica scambiata, quindi nuovamente il minimo tra energia elettrica prelevata ed immessa
    • energia elettrica prelevata (per il corrispettivo unitario di scambio) – valore prevalente

    Il punto ottimale, ovvero contributo in conto scambio massimo, si trova quando energia elettrica prelevata ed immessa sono identiche.

    POMPA DI CALORE e FOTOVOLTAICO: CONVIENE? Ha davvero SENSO? - #79

    Calcolo impianto fotovoltaico scambio sul posto

    Da questo nascono due semplici regole auree da applicare ad una casa elettrica con impianto fotovoltaico e scambio sul posto:

    1. minimizzare la bolletta elettrica mediante la massimizzazione dell’autoconsumo fotovoltaico
    2. in subordine, massimizzare il contributo in conto scambio assicurando che, sull’anno solare, energia elettrica prelevata ed immessa in rete siano identiche

    Quando costruii la mia casa elettrica, pur con il Conto Energia terminato prima che ne potessi usufruire, avevo tenuto conto solamente del autoconsumo fotovoltaico per minimizzare la bolletta elettrica e non del beneficio ulteriore dello scambio sul posto!

    Per questo motivo avevo scelto un impianto fotovoltaico "solo" con la taglia standard da 3 kWp.

    Ma la mia è una casa elettrica:

    • riscaldamento, acqua calda sanitaria e raffrescamento sono fatti con una pompa di calore aria-acqua (quindi consumano solo energia elettrica)
    • la cucina è con piano cottura ad induzione (quindi consuma energia elettrica)
    • ventilazione e de-umidifica sono fatti con una Unità Trattamento Aria (quindi consuma energia elettrica)

    A titolo illustrativo potete vedere l'andamento della potenza elettrica consumata in una giornata di febbraio:

    • la pompa di calore è il maggior contributore (riscaldamento tra le 11:00 e le 21:00, produzione ACS alle 08:30)
    • i momenti di cottura con piano ad induzione e forno elettrico sono facilmente riconoscibili (alle 13:30 ed alle 19:00)
    • c'è un consumo di "fondo" di diverse centinaia di Watt
    • il povero fotovoltaico viene totalmente auto consumato (direi divorato)
    • non si raggiunge sostanzialmente mai la potenza impegnata di 4,5 kW

    I consumi elettrici complessivi, com'è normale che sia, sono elevati rispetto ad una casa tradizionale: parliamo di circa 6.500 kWh/anno. Questi sono ad esempio i dati del consumo della mia casa elettrica per il 2020:

    Se siete interessati a sapere i consumi di una pompa di calore potete leggere Consumo pompa di calore: quanto consuma una pompa di calore ?

    Fotovoltaico e Pompa di calore: tutta la verità

    Leggi il mio articolo sui consumi del piano cottura ad induzione.

    Calcolo pompa di calore fotovoltaico

    Vediamo in modo concreto quanto l'avessi combinata grossa col dimensionamento fotovoltaico al momento della costruzione della nostra abitazione.

    Considerando una casa elettrica che consumi 6.500 kWh/anno (valore molto attendibile) ho simulato diversi scenari con:

    • produzione annua impianto fotovoltaico compresa tra 3.000 kWh e 6.000 kWh
    • autoconsumo fotovoltaico compreso tra il 30% ed il 65% (a seconda del profilo di utilizzo)

    Il risultato della combinazione fotovoltaico, pompa di calore e scambio sul posto è nella tabella seguente:

    fotovoltaico scambio sul posto

    La colonna gialla rappresenta la mia situazione attuale, il verde dove avrei potuto ambire.

    Conclusioni calcolo pompa di calore fotovoltaico

    Vi prego di osservare che per il calcolo impianto fotovoltaico:

    1. la percentuale di autoconsumo fotovoltaico sia relativamente ininfluente sul risultato economico
    2. il valore di energia elettrica prelevata ha scalini progressivi che fa incrementare in modo importante il contributo in conto scambio

    Combinando sia impianto fotovoltaico scambio sul posto che pompa di calore fotovoltaico, se avessi installato un impianto fotovoltaico da 6 kWp disporrei di 568 Euro all'anno in più.

    Almeno me ne sono reso conto !

    Ma come disse Albert Einstein "Si inizia a morire quando si smette di imparare".

    Quindi, se state progettando una nuova casa elettrica, non pensate solamente agli obblighi di legge il calcolo impianto fotovoltaico: abbondare potrebbe essere più conveniente di quanto non sembri in fase iniziale soprattutto abbinando sia impianto fotovoltaico scambio sul posto che pompa di calore fotovoltaico.

    P.S.: il contesto tariffario è comunque mutevole per cui occorre verificare sempre la situazione corrente (e prospettica se disponibile) al momento della scelta.

    Per sapere come ho ottimizzato l'autoconsumo fotovoltaico, leggi Autoconsumo fotovoltaico + monitoraggio fotovoltaico = Elios4you.

    Leggi tutti i miei articoli su Fotovoltaico:

    20 commenti su “Fotovoltaico e pompa di calore: guida ed esperienza pratica”

    1. Ho un impianto dove sono in procinto di installare anche una Pompa di Calore Vaillant (in consegna fra una ventina di giorni) a propano trifase da 15kW termici.
      Ho fatto numerosi interventi di riduzione delle dispersioni (vetrocamera, in alcuni punti cappotto interno ed esterno) la casa è in pietra da c.a. 150 mq calpestabili, ed è un podere con più di 200 anni.
      E' tutta elettrica eccetto riscaldamento e ACS che saranno presto sostituiti dalla PdC.
      I maggiori utizzatori sono tre forni, una piasta induzione collegata trifase, frigorifero, congelatore, pompa sommersa pozzo collegata trifase, e pompa collegata a due sorgenti sempre trifase.
      Complessivamente i consumi saliranno con la PdC a circa 10.000 kWh/anno. L'alimentazione è trifase a 15 kW con SEN.
      Ho intenzione di inserire il fotovoltaico 6kW con inverter trifase e una produzione annua prevedibile di c.a. 7-8.000 kWh/anno, composto da pannelli a terra ben orientati a sud (essendo una casa storica non posso metterli sui tetti) con scambio sul posto.
      Mi chiedevo alla fine pagherò solo la differenza calcolata ogni sei mesi fra l'energia consumata e quella prodotta, ossia circa 2-3.000 kWh/anno o ci sono dei fi per cui il costo della energia prelevata è superiore?
      Questo per fare una stima del punto di pareggio fra costi di investimento del FV e recupero annuo dei costi energetici. Immaginando per il momento costi di manutenzione = zero.
      Grazie

      1. Ciao Maurizio,

        tu pagherai comunque la bolletta col tuo fornitore per l'energia elettrica prelevata dalla rete mentre successivamente riceverai dal GSE la remunerazione per l'energia immessa/scambiata.

        Usando i sinottici presenti nella mia guida alla batteria di accumulo fotovoltaico, puoi stimare un autoconsumo intorno al 35%.
        Quindi su base annua avrai:
        - energia immessa: 5.200 kWh => su cui riceverai il contributo GSE
        - energia prelevata: 7.200 kWh => sui quali pagherai la bolletta

        Tieni comunque conto che il contributo unitario GSE è sempre inferiore alla tariffa in bolletta: puoi approfondire leggendo la mia guida allo scambio sul posto.

      2. LUIGI DE MELGAZZI

        Complimenti per il blog esaustivo per i non addetti ai lavori. Abito a Milano e consumo 2200 KWh all'anno in casa di 120 mq abitata da due persone anziane (condominio con impianto centralizzato di riscaldamento e produzione acqua calda a metano). Ho possibilità di installare pannelli fotovoltaici su tetto di circa 24 mq leggermente inclinato, in lamiera, di veranda al 7* piano senza ombreggiature ne case più alte. E' meglio optare per impianto con scambio, quindi più economico, o con accumulo e maggiore autoconsumo? Può bastare il 3 KW?
        Grazie infinite

        1. Ciao Luigi,

          domanda molto delicata oggi come oggi.
          Il vantaggio dello scambio sul posto si è ridotto drasticamente con gli anni.
          Una batteria di accumulo richiede ancora un investimento molto ingente, per quanto i prezzi stiano sempre scendendo.
          Con questi consumi elettrici attuali sinceramente non so quanto abbia senso questo investimento.

      3. Una abitazione unifamiliare presenta un consumo elettrico medio annuale degli ultimi tre esercizi di
        circa 3400kWh, con l’ecobonus al 110% si vogliono installare per il riscaldamento delle
        pompe di calore che erogano una potenza termica di 14,7 kW con un COP pari a 3,8 per 12
        ore al giorno su 165 giorni/anno sapendo che il contratto di fornitura dell’energia elettrica
        attualmente è pari a 3 kW in monofase e che il fabbricato è a pianta rettangolare avente
        dimensioni 12 x 10 m disposto su due piani di altezza complessiva di ciascuno pari a 3,00
        m che la superficie riscaldata con impianto a pavimento è di circa 120mq che la copertura
        è a due falde, per ridurre le spese del consumo elettrico e sostituire il consumo di gas della
        caldaia con l’assorbimento elettrico della pompa di calore si dovrà realizzare un generatore fotovoltaico in copertura, da connettere alla rete pubblica di distribuzione.
        Come posso determinare la potenza di picco dell’intero impianto ?

      4. Buonasera, per una casa elettrica di 100 mq, 4 persone con

        riscaldamento e acqua calda sanitaria tramite pompa di calore aria-acqua
        cucina ad induzione
        climatizzazione tramite 2 fancoil canalizzati

        che dimensione di impianto fotovoltaico mi suggerisce e che dimensione di contatore?
        grazie.

      5. Ti ringrazio per le informazioni e l'esperienza che condividi. Ho appena comprato una casa a Lavagna (GE) che ha un giardino con esposizione a sud; attualmente è presente una caldaia a condensazione alimentata a GPL (mai messa in funzione, l'alloggio è stato terminato ma mai abitato) con termosifoni non ancora montati (ma impianto predisposto). Stavo quindi valutando di distaccarmi dal GPL passando al fotovoltaico con pompa di calore (per riscaldamento e raffrescamento). Sto raccogliendo dei preventivi (mi hanno proposto un impianto composto da n.16 Moduli SUNPOWER 345 Wp, n.1 Inverter SOLAREDGE 5,0 KW dotato di monitoraggio WI-FI integrato e n.1 PDC per acqua calda sanitaria Panasonic Aquarea Acs 200 Lt) ma mi piacerebbe avere consigli da chi utilizza un impianto simile a quello che vorrei installare io (persino la superficie della casa è simile: 112 mq nel mio caso). Visto che il pavimento è già posato e le tubazioni che avrebbero portato l'acqua ai termosifoni montate qual è il sistema migliore per riscaldare/raffrescare la casa (su 2 piani): se possibile vorrei limitare il meno possibile le crene.
        Grazie per i consigli che vorrai fornirmi
        Andrea

        1. Ciao Andrea,

          il primo punto di attenzione riguarda la coerenza dell'impianto di riscaldamento con la tua abitazione.

          In linea generale pompa di calore e termosifoni non sono l'accoppiata ideale (perché lavorando ad alta temperatura di mandata dell'acqua l'efficienza si riduce molto).
          Se il fabbisogno termico dell'abitazione e' elevato l'accoppiata potrebbe essere deleteria.
          Devi prima verificare il fabbisogno del tuo involucro.
          Con i termosifoni NON puoi fare raffrescamento.

          La scelta fotovoltaico diventa secondaria.

          Magari dai anche una lettura a Dimensionamento pompa di calore aria acqua: calcolo semplificato

          1. Da profano mi rendo conto di essermi spiegato veramente male.
            Volevo sapere se posso sfruttare i tubi già presenti per installare i radiatori AQUAREA AIR (funzionamento a 35°C) di Panasonic (fancoil con pannello frontale con effetto radiante) prodotti che mi hanno proposto in alternativa ai più classici multisplit per riscaldamento/raffrescamento/deumidificazione che richiederebbero invece di crenare i muri.
            Grazie ancora
            Andrea

            1. Ciao Andrea,
              questi fancoil sembrano fatti proprio per quello.
              Ovviamente prima di procedere ti raccomando di avere un preventivo da qualcuno che si occupi di tutto (dimensionamento ed installazione) in modo da avere un referente tecnico unico.

            2. Ciao, potresti darmi qualche informazione sullo stato attuale del tuo impianto, vorrei realizzarlo anch'io. Grazie

            3. ciao e compliementi per il blog.
              Una domanda tecnica se puoi aiutarmi...che diametro dovrebbe avere il corrugato che porta i cavi dell'impianto fotovoltaico dentro casa? Sai la sezione dei cavi elettrici che arrivano dentro casa?
              Vorrei predisporre per il fotovoltaico ma non so come comportarmi...
              L'inverter deve stare dentro casa oppure si può montare nel sotto-tetto?
              grazie
              ciao

              1. La mia Casa Elettrica

                Ciao Daniele ! Grazie per i complimenti.

                La risposta sul tubo e': dipende. In primis da:
                1) potenza del fotovoltaico (che determina la sezione dei cavi)
                2) tipo di impianto (1 stringa oppure 2 stringhe in parallelo oppure 2 stringhe indipendenti)
                3) se deve passare anche il cavo di messa terra

                Tieni comunque conto che:
                a) i cavi devono essere di sezione minima 6 mm² per le potenze / tensioni in gioco
                b) un cavo per fotovoltaico e' un po' più grande di uno per corrente alternata a parità di sezione
                c) una stringa ti richiede 2 cavi, due stringhe in parallelo 3 cavi, due stringhe indipendenti 5 cavi

                Per valutare il diametro del tubo corrugato, a seconda della tua situazione, puoi usare queste tabelle di riferimento:

                Tubi protettivi

                Io l'inverter l'ho messo in casa nel locale tecnico.

                Deve essere protetto ma soprattutto accessibile per la manutenzione.

            4. Ciao inizio a farti i complimenti per l'ottimo blog. Volevo chiederti se puoi mettere a disposizione il file excell da utilizzare per simulare i calcoli che hai fatto con i miei dati e/o un file per il calcolo del Valore Unitario Energia Scambiata che proprio non riesco a capire.

              Grazie comunque

              1. Pietro Aiello

                Salve
                Vorrei passare al fotovoltaico e mi hanno proposto una soluzione con pompa idrida. Io vorrei completamente eliminare il gas mettendo un impianto a termopompa. Abito in Sicilia e l'impianto sarà di 6,75 kw. Che indicazioni potrebbe darmi?

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