Sistema a pompa di calore fotovoltaico: in che modo riduce le bollette e altri vantaggi
Table of contents
- Perché abbinare pannelli fotovoltaici e pompa di calore?
- Come funziona un sistema a pompa di calore fotovoltaico
- Schema del flusso dell’energia in un sistema con pannelli fotovoltaici e pompa di calore
- Il vantaggio dell’efficienza: come sfruttare al massimo ogni kWh di energia solare
- Come ridurre le bollette con l’autoconsumo
- Riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria in unico sistema
- Scelte di progettazione per massimizzare le prestazioni
- Sistema a pompa di calore con fotovoltaico: altri vantaggi oltre al risparmio sulle bollette
- Integrazione con EMS
- Perché un sistema a pompa di calore fotovoltaico è il futuro dell’energia in casa
- Quanto diminuisce la bolletta con il fotovoltaico?
- Quanto si risparmia con fotovoltaico e pompa di calore?
- Come funziona la pompa di calore con fotovoltaico?
Negli ultimi anni, in Italia, i costi dell’energia sono lievitati e incidono pesantemente sui bilanci delle famiglie.
Un sistema a pompa di calore fotovoltaico aria-acqua come PowerHeat di EcoFlow estrae l’energia termica dall’aria per riscaldare la casa per mezzo di termosifoni. Abbinata all’energia solare, riduce le bollette e garantisce comfort in modo ecologico.
Perché abbinare pannelli fotovoltaici e pompa di calore?
Un impianto a pompa di calore con fotovoltaico trasforma le radiazioni solari in corrente elettrica e in calore per il riscaldamento.
L’impianto fotovoltaico produce corrente da una fonte rinnovabile (il sole), con cui alimenta una pompa di calore aria-acqua che estrae il calore presente nell’aria per riscaldare l’ambiente e l’acqua sanitaria.
La cosa interessante è che, in media, una pompa di calore produce 3-4 kWh di energia termica per ogni kWh di corrente. Ciò consente di ottimizzare la resa dei pannelli fotovoltaici rispetto ad altri utilizzi, inclusa la cessione del surplus alla rete elettrica.
Come funziona un sistema a pompa di calore fotovoltaico
Vediamo quali sono le parti che compongono un impianto pompa di calore con fotovoltaico.
Componenti di un impianto pompa di calore con fotovoltaico
Pannelli solari: installati sul tetto, raccolgono la luce solare e la trasformano in corrente continua (DC).
Inverter: per poter essere utilizzata in un impianto elettrico, la corrente deve essere convertita da continua ad alternata (AC).
Pompa di calore: le pompe di calore possono essere di vari tipi, a seconda che estraggano l’energia termica dall’aria ambientale, dalle falde acquifere o dal suolo.
Puffer (serbatoio di acculumo): serve a conservare l’acqua calda prodotta nelle ore diurne per l’uso successivo.
Batterie di accumulo: nelle giornate nuvolose o di notte, i pannelli solari non possono produrre corrente. La soluzione è un inverter con batterie modulari integrate come PowerOcean di EcoFlow.
Per ottimizzare la produzione di acqua sanitaria, uno scaldacqua a immersione come PowerGlow, grazie alle funzioni smart, consente di sfruttare al massimo la potenza prodotta dai pannelli solari.
Schema del flusso dell’energia in un sistema con pannelli fotovoltaici e pompa di calore
I pannelli solari producono corrente elettrica nelle ore diurne. Quando c’è un surplus elettrico rispetto ai consumi domestici, le funzionalità smart dell’impianto lo redistribuiscono in modo prioritario alla pompa di calore e al puffer. L’app EcoFlow consente un perfetto controllo di tutti gli aspetti del sistema di riscaldamento della tua casa dallo smartphone, ottimizzando l’uso dei dispositivi PowerHeat e PowerGlow.
La pompa di calore trasferisce l’energia termica al sistema di riscaldamento, che può prevedere l’uso di un puffer, di un sistema a pavimento o di termosifoni, fan coil, ecc. Ad esempio, è possibile installare pompa di calore per termosifoni con fotovoltaico in un impianto preesistente.
Quando la produzione di elettricità dei pannelli solari è insufficiente, si ricorre a quella immagazzinata negli accumulatori o alla rete elettrica.
Il vantaggio dell’efficienza: come sfruttare al massimo ogni kWh di energia solare
Il significato dei coefficienti COP e SCOP
L’efficienza dei sistemi apompa di calore viene misurata in base a due parametri. Il COP (coefficiente di prestazione) fornisce una misura del rapporto tra calore prodotto ed energia elettrica consumata. Il COP dei sistemi di riscaldamento a pompa di calore va da 3 a 4, cioè 3-4 kWh di calore prodotto per ogni kWh di corrente.
Un altro parametro per il corretto dimensionamento di un impianto è lo SCOP (o COP stagionale). Si tratta di un valore corretto per l’effettiva efficienza stagionale: per le pompe di calore aria-acqua è compreso tra 3 e 5. Quindi, 1 kWh di corrente elettrica prodotto dai pannelli solari corrisponde a 3-5 kWh di calore utile.
Questi coefficienti evidenziano l’efficienza dei sistemi di riscaldamento a pompa di calore rispetto ad altri utilizzi della corrente prodotta dai pannelli fotovoltaici.
Un esempio pratico
Supponiamo una potenza dell’array fotovoltaico di 5 kWp, pari a circa 6.000 kWh all’anno (media italiana) e un coefficiente SCOP della pompa di calore di 4, con conseguente produzione di energia termica annua di 24,000 kWh.
Dato che il riscaldamento e la produzione di acqua sanitaria in casa richiedono in media 20.000 kWh, un sistema di pannelli fotovoltaici e pompa di calore è in grado di soddisfare la maggior parte delle installazioni residenziali italiane.
Come ridurre le bollette con l’autoconsumo
L’uso di un impianto a pannelli solari e pompa di calore può incrementare l’autoconsumo energetico dal 30-40% al 50-60% e oltre, se si installano delle batterie.
Questi dati sono desumibili dagli utili strumenti informativi del Portale Autoconsumo messo a disposizione degli utenti italiani dal GSE (Gestore Servizi Energetici).
La programmazione del funzionamento della pompa di calore e il preriscaldamento del puffer nelle ore centrali della giornata ottimizzano il risparmio energetico.
L’uso in sito del surplus di energia prodotto, con un risparmio quantificabile attorno a circa 0,30 €/kWh, si dimostra notevolmente più conveniente rispetto alla cessione alla rete elettrica, che consente risparmi dell’ordine di 0,10 €/kW.
Quale tipo di prodotto o soluzione ti interessa?
Riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria in unico sistema
Un impianto a pompa di calore è in grado di rispondere a tutte le esigenze di climatizzazione e benessere domestico.
Una pompa di calore può alimentare termosifoni, sistemi a pavimento o ventilconvettori.
La possibilità di invertire il ciclo di funzionamento consente di utilizzarla anche per il raffrescamento nei mesi estivi, producendo aria fredda da immettere negli ambienti per mezzo di fan coil.
Per l’acqua sanitaria, il sistema prevede l’integrazione di un serbatoio ad accumulo (puffer), di volume compreso tra 150 e 300 litri, per fornire in qualsiasi momento l’acqua preriscaldata.
In un impianto smart, l’energia viene utilizzata in modo prioritario per la pompa di calore, quindi per riscaldare l’acqua del puffer. Il surplus ulteriormente prodotto può essere accumulato nelle batterie e, quando queste sono cariche, immesso nella rete elettrica.
Scelte di progettazione per massimizzare le prestazioni
Di quali caratteristiche si deve tenere conto nella realizzazione di un impianto a pompa di calore con fotovoltaico?
Sistemi di diffusione e temperature di mandata
I sistemi di riscaldamento a pavimento, che richiedono temperature dell’acqua inferiori (35-40°C), assicurano la massima efficienza.
Ventilconvettori/fan coil o termosifoni modificati per garantire una superficie più ampia, con una temperatura di mandata richiesta di 45-50°C, sono comunque efficienti.
I termosifoni tradizionali, che richiedono temperature di 60-70°C, devono essere adattati o richiedono una configurazione ibrida.
Funzionalità smart e trasferimento del carico
La compensazione delle condizioni atmosferiche e il controllo del surplus dei pannelli solari consentono la gestione del riscaldamento tenendo conto delle ore di insolazione.
Per tagliare ulteriormente i costi, il sistema può essere alimentato dalle batterie nelle ore notturne o ottimizzare i consumi in base alle fasce orarie di tariffazione.
Accumulo termico o elettrico
I serbatoi di accumulo (200-500 litri) sono il modo più semplice di immagazzinare l’energia dei pannelli solari sotto forma di calore.
Analogamente, la corrente elettrica può essere immagazzinata con batterie al litio.
Dimensionamento del sistema
La potenza nominale dell’impianto fotovoltaico, la capacità della pompa di calore e il volume del serbatoio di accumulo devono essere calcolati tenendo conto della dispersione termica dell’edificio.
Evitare il sovradimensionamento che causa cicli frequenti o il sottodimensionamento che non consente un comfort ottimale.
Sistema a pompa di calore con fotovoltaico: altri vantaggi oltre al risparmio sulle bollette
Vantaggio | Spiegazione |
|---|---|
Riduzione delle emissioni di CO2 | Utilizza energia rinnovabile invece di combustibili fossili. |
Autosufficienza energetica | Meno dipendente dalle fluttuazioni del mercato. |
Funzionamento silenzioso e sicuro | Nessuna combustione né gas di scarico. |
Versatilità | Riscaldamento, raffrescamento e accumulo di acqua calda sanitaria in un unico impianto. |
Incentivi green | Riconosciuti dai programmi di efficientamento energetico dell’Italia e dell’UE. |
Integrazione con EMS
L’abbinamento di pannelli solari, pompa di calore e batterie di accumulo all’interno di un sistema di gestione energetica intelligente (Energy Management System) consente di automatizzare il controllo dell’impiego dell’energia solare prodotta.
Un EMS è un sistema con vari componenti, che collega tra loro le diverse fonti di energia (pannelli solari, sistemi di accumulo e rete elettrica) e i dispositivi che la utilizzano (pompe di calore, elettrodomestici, ricarica veicoli) allo scopo di ottimizzarne la gestione in base a costi, meteo e modelli basati sull’AI.
Ad esempio, l’inverter ibrido con accumulo EcoFlow PowerOcean, grazie a EcoFlow EMS AI, è in grado di gestire automaticamente l’impiego dell’energia – solare, accumulata o di rete – coniugando efficienza e risparmio.
Perché un sistema a pompa di calore fotovoltaico è il futuro dell’energia in casa
Una pompa di calore, grazie all’elevato COP, moltiplica per 3-4 volte i kWh prodotti dai pannelli solari, per una maggiore efficienza.
Un sistema che unisce pannelli solari e pompa di calore riduce le bollette e le emissioni di CO2, aumentando la tua autosufficienza energetica.
Grazie a un corretto dimensionamento, alle funzionalità di controllo smart e agli incentivi statali, rappresenta una delle scelte più efficaci per garantirti un comfort ottimale in casa a emissioni zero.
Per approfondire questo argomento, consulta il nostro post sul futuro dell’energia domestica. Inoltre, puoi richiedere una consulenza gratuita sui prodotti più idonei per realizzare il tuo impianto.
FAQ
Quanto diminuisce la bolletta con il fotovoltaico?
Il risparmio sulle bollette con un impianto fotovoltaico può arrivare al 70-80%, ma questo dipende dalle caratteristiche del sistema e dal livello di autoconsumo. Una pompa di calore, batterie di accumulo e controlli smart sono le soluzioni ideali.
Quanto si risparmia con fotovoltaico e pompa di calore?
Una pompa di calore permette di aumentare l’autoconsumo dell’elettricità prodotta dai pannelli. L’esatta quantificazione dipende da vari fattori. Puoi iniziare determinando le esigenze energetiche della tua casa grazie al nostro calcolatore.
Come funziona la pompa di calore con fotovoltaico?
La corrente elettrica prodotta dai pannelli solari alimenta la pompa di calore, che estrae energia termica dall’ambiente, ad esempio dall’aria nel caso di una pompa di calore aria-acqua. In questo modo è possibile riscaldare la casa con termosifoni.
