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Pillole del termotecnico

Pompa di calore e fotovoltaico: quanto copre davvero il tetto, mese per mese, e come farli lavorare insieme

Pompa di calore e fotovoltaico vanno insieme per una ragione semplice: la macchina consuma corrente e il tetto la produce. Ma il riscaldamento serve d’inverno, quando il tetto produce meno, e serve la sera, quando il sole non c’è. Chi promette la bolletta a zero salta questo passaggio. Qui ci sono i numeri veri, mese per mese, e i tre modi per far lavorare le due cose insieme.

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Quanto produce un tetto, mese per mese

Prendiamo un impianto da 6 kWp, la taglia più comune su una casa. A Padova, con inclinazione e orientamento giusti, produce circa 8.000 kWh l’anno (dati PVGIS del Centro di ricerca della Commissione europea). Ma non li produce in modo uniforme: 919 kWh a luglio e 391 a dicembre, cioè meno della metà. A Bolzano i numeri sono quasi uguali, a Roma dicembre vale 514. In pieno inverno un tetto da 6 kWp nella pianura padana dà in media 13 kWh al giorno, e li dà fra le dieci e le tre del pomeriggio.

Produzione mensile di un impianto fotovoltaico da 6 kWp a Padova, Bolzano e Roma, inclinazione e orientamento ottimali. Fonte: PVGIS, Commissione europea
Produzione mensile di un impianto fotovoltaico da 6 kWp a Padova, Bolzano e Roma, inclinazione e orientamento ottimali. Fonte: PVGIS, Commissione europea.

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Quanto chiede la pompa di calore, e quando

I consumi li abbiamo messi in fila nella pillola sui consumi: una Kita SP 10, certificata HP Keymark, in un anno di clima medio europeo consuma 2.999 kWh con il pavimento radiante e 3.881 con i termosifoni, quasi tutti fra novembre e marzo. In una giornata a +7 °C chiede circa 14 kWh, in una a +2 °C circa 20. Messi accanto ai 13 kWh al giorno che il tetto fa a dicembre, si vede subito il punto: d’inverno il tetto copre una parte del riscaldamento, non tutto. Sull’anno intero però il conto cambia, perché in primavera, in autunno e per l’acqua calda d’estate il tetto produce molto più di quanto la pompa di calore chieda.

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Il vero problema sono le ore, non i kWh

Il sole produce a mezzogiorno; la casa chiede calore soprattutto la sera e la notte. Senza spostare nulla, la corrente del tetto che la pompa di calore usa davvero è una frazione di quella prodotta, e il resto va in rete a poco. Per spostare il lavoro nelle ore di sole ci sono tre accumuli possibili. La batteria elettrica: funziona, ma costa dai dieci ai ventimila euro. L’acqua: il bollitore sanitario si scalda a mezzogiorno con il sole e l’acqua calda c’è la sera. Le mura della casa: è quello che fa l’ottimizzatore energetico di HCC, che scalda un po’ oltre il punto impostato nelle ore di sole, mette il calore in pareti e massetti e lo lascia restituire la sera. Vale uno o due punti di COP in più sulla stagione e non si compra: è la casa.

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Quanti kW di fotovoltaico per una pompa di calore

Il numero magico non esiste, ma il conto si fa in tre passaggi.

  1. Parti dal consumo elettrico della casa senza la pompa di calore: in Italia la famiglia tipo sta intorno a 2.700 kWh l’anno.
  2. Aggiungi la pompa di calore: per una casa che oggi brucia 1.200 metri cubi di gas, 2.400-2.600 kWh con i termosifoni, 1.800-1.900 con il pavimento (il conto è nella pillola sui consumi). In tutto 4.500-5.300 kWh l’anno.
  3. Un tetto da 6 kWp ne produce 8.000: sulla carta copre tutto. Ma il bilancio annuo non è autoconsumo: senza accumulo la casa usa direttamente una parte di quello che produce, il resto lo scambia con la rete. Con bollitore e ottimizzatore la parte usata sale; con la batteria sale ancora.
  4. Non ha senso allargare il tetto per coprire gennaio: a dicembre un impianto doppio farebbe 26 kWh al giorno invece di 13 e per il resto dell’anno regalerebbe corrente alla rete. Meglio 6 kWp dimensionati sui consumi e un buon accumulo.

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D'inverno il sole aiuta due volte

Nelle ore di sole l’aria esterna è più calda, e la pompa di calore rende di più: la SP 10 a carico parziale ha COP 7,64 a +7 °C e COP 3,59 a -7 °C. Quando il tetto produce, la macchina produce calore con meno corrente. L’ottimizzatore energetico sfrutta esattamente questa coincidenza: fa lavorare la pompa di calore nelle ore in cui c’è il sole e l’aria è tiepida, e lascia riposare la macchina di notte, quando il COP è peggiore e il tetto è spento.

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D'estate il conto torna da solo

Il raffrescamento è il caso perfetto: fa caldo quando c’è il sole, cioè quando il tetto produce. La stessa SP 10 con il pavimento o i ventilconvettori ad acqua a 18 °C ha EER 5,43: ogni kWh del tetto diventa più di cinque di freddo. Nelle stesse ore si scalda l’acqua sanitaria. D’estate una casa con fotovoltaico e pompa di calore usa quasi solo la corrente del tetto.

Casa in Svizzera dopo una nevicata: nei giorni così il tetto produce poco ed è l'accumulo a fare la differenza; la pompa di calore lavora lo stesso
Casa in Svizzera dopo una nevicata: nei giorni così il tetto produce poco ed è l’accumulo a fare la differenza; la pompa di calore lavora lo stesso.

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E nel capannone

Nel capannone il discorso si capovolge a favore del fotovoltaico: si lavora di giorno, le macchine e la climatizzazione consumano quando il tetto produce, e il tetto è grande. Come ordine di grandezza servono 500-600 metri quadri di copertura ogni 100 kWp, come spieghiamo nella pagina sul fotovoltaico industriale. De Castelli, a Crocetta del Montello, ha 10 Kita Air Cold da 40 kW, 400 kW in tutto, integrate con il nuovo impianto fotovoltaico aziendale: le aria-aria scaldano e raffrescano il capannone con la corrente del tetto. Quanti kW servono per un capannone è nella pillola sui capannoni.

Uno studio di RSE (Ricerca sul Sistema Energetico) su 78 tipi di edificio italiani lo conferma: pompa di calore e fotovoltaico insieme possono far risparmiare oltre il 70% dell’energia primaria non rinnovabile.

Fotovoltaico sulle coperture di un capannone e unità esterne Kita Air lungo il muro: la corrente prodotta di giorno la consuma la climatizzazione
Fotovoltaico sulle coperture di un capannone e unità esterne Kita Air lungo il muro: la corrente prodotta di giorno la consuma la climatizzazione.

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Cosa chiedere a chi te lo propone

  • Se la regolazione sa spostare il lavoro della pompa di calore nelle ore di sole, o se segue solo il termostato.
  • Se usa le mura come accumulo: senza batteria è l’unico modo gratuito per usare di sera la corrente di mezzogiorno.
  • Se la macchina conta i kWh prodotti e consumati sul display: le nostre lo fanno, ed è l’unico modo per vedere quanto del tetto finisce davvero nel riscaldamento.
  • Di dimensionare le due cose insieme, sui consumi veri e non sui metri quadri di tetto.
  • Quali incentivi si applicano: sulla pompa di calore in sostituzione della caldaia c’è il Conto Termico 3.0; sul fotovoltaico le detrazioni in vigore.

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Domande frequenti

Quanti kW di fotovoltaico servono per una pompa di calore?

Per una casa singola di solito 6 kWp: a Padova producono 8.000 kWh l’anno contro 4.500-5.300 di consumo totale casa più pompa di calore. Non serve di più: d’inverno non si arriva comunque a coprire tutto, e d’estate si regalerebbe corrente alla rete.

La pompa di calore col fotovoltaico funziona anche d’inverno e di notte?

Sì, come sempre: di notte e nei giorni coperti prende la corrente dalla rete. Il tetto copre una parte del riscaldamento invernale e quasi tutto il resto dell’anno.

Serve la batteria?

Non è obbligatoria. La batteria costa dai dieci ai ventimila euro; bollitore sanitario e ottimizzatore energetico spostano una parte del lavoro nelle ore di sole senza comprarla.

Quanto produce un impianto da 6 kW a dicembre?

A Padova 391 kWh nel mese, circa 13 kWh al giorno, contro 919 a luglio. A Roma 514 (dati PVGIS).

Quanto si risparmia?

Dipende da quanta corrente del tetto la casa usa davvero. Il conto onesto si fa con i consumi dell’anno prima e con la quota di autoconsumo; la macchina lo mostra sul display, kWh prodotti e consumati.

E in un capannone?

Lì il fotovoltaico rende al massimo: si consuma di giorno, quando il tetto produce, e il tetto è grande. Servono 500-600 metri quadri di copertura ogni 100 kWp.