Massimizzare l’efficienza energetica con il fotovoltaico e le rinnovabili

13/11/2018

Autore: Silvia Pertoldi – Architetto e consulente CasaClima

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In Italia come nel resto dell'Europa le politiche di efficientamento energetico si stanno diffondendo anche e soprattutto a livello normativo, infatti sia con la Direttiva Europea 31/2010/UE, sia in Italia con il Decreto Requisiti minimi del 26 giugno 2015, si definiscono i requisiti per gli edifici a energia quasi-zero e gli standard minimi prestazionali per riqualificare un edificio dal punto di vista energetico.

Un edificio secondo gli obiettivi europei 20/20/20 dovrebbe essere un “edificio ad altissima prestazione energetica in cui il fabbisogno energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in misura molto significativa da energia da fonti rinnovabili, compresa l’energia da fonti rinnovabili prodotta in loco o nelle vicinanze”.

In Italia, infatti, per riqualificare un edificio è necessario determinare l'indice di prestazione globale dell'edificio (Epgl, nren) che deve rispettare gli standard fissati dal Decreto del 2015, incrementati notevolmente dal contributo dato dalla quantità di Energie rinnovabili previste dal nuovo sistema edificio-impianto.

Massimizzare l’energia rinnovabile

È per questo che in un intervento di efficientamento energetico di un edificio, è doveroso provvedere a una corretta scelta di un nuovo sistema impiantistico che massimizzi l'utilizzo di risorse rinnovabili e minimizzi i costi di gestione, oltre a prevedere un massiccio isolamento di tutti gli elementi disperdenti ed un controllo della tenuta all'aria e al vento per la correzione dei ponti termici, al fine di progettare in misura adeguata la potenza del nuovo impianto.

Fotovoltaico: tanti vantaggi

I principali vantaggi di un impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica progettato a servizio di un'abitazione singola oppure di un intero condominio da ristrutturare sono:

  • risparmio economico, i costi della bolletta elettrica vengono quasi azzerati;
  • miglioramento della classe energetica dell'edificio;
  • rivalutazione economica dell'immobile;
  • miglior comfort termico.

Il processo fotovoltaico prevede la generazione diretta di corrente elettrica dalla energia radiante del sole, attraverso un sistema modulare di celle solari, formate da materiali semiconduttori come il silicio cristallino che ha la capacità di captare le onde elettromagnetiche della luce solare e trasformarle in una tensione elettrica collegata ad un circuito. Con il modulo fotovoltaico si può trasformare in corrente elettrica non soltanto la radiazione solare diretta, ma anche quella della luce diffusa presente anche quando il cielo è coperto.

L'energia elettrica così prodotta può soddisfare il fabbisogno energetico per l’illuminazione, l’acqua calda, il riscaldamento, l’utilizzo degli elettrodomestici e la ricarica delle auto elettriche di un'abitazione.

Dimensionare l’impianto fotovoltaico

Generalmente per un’utenza domestica si installano pannelli con dimensioni approssimative di circa 100 x 165 cm ecco il motivo per cui un impianto da 3 kWp, costituito da 10 pannelli, occupa uno spazio di circa 17 mq.

Ma per dimensionare un impianto fotovoltaico ci sono tanti fattori da considerare, che ne determinano la diminuzione o aumento di produzione di energia, e che possono incidere parecchio.

I fattori sono: inclinazione (tilt), deviazione rispetto al Sud (azimuth), zona climatica, presenza di camini/comignoli, presenza di piante, palazzi, colline, montagne, camini industriali, e secondo alcune norme tecniche, in particolare con la UNI 10349- aggiornata nel 2016 - è possibile oggi stimare la produzione fotovoltaica per ogni zona climatica (ad esempio al Nord in circa 1100 kWh all'anno per ogni kW di picco).

Gli impianti fotovoltaici più diffusi sono quelli “on-grid”: funzionano in collegamento alla rete elettrica e consentono di consumare prima di tutto l’energia solare autoprodotta, mentre quella non consumata viene reimmessa nella rete e pagata a prezzo di mercato, in base a quanto stabilito dal GSE. È possibile corredare l’impianto fotovoltaico con un sistema di accumulo formato da una o più batterie che immagazzinano l’energia non immediatamente consumata erogandola successivamente al bisogno.

Migliorare l’efficienza con fotovoltaico e pompa di calore

Un impianto fotovoltaico può essere abbinato ad una pompa di calore: sfruttano entrambe una fonte naturale, gratuita e inesauribile per climatizzare, prelevando il calore dall’aria, dall’acqua o dal sottosuolo, lo trasformano in aria calda d'inverno e in aria fresca durante l’estate. A seconda della fonte utilizzata si distinguono le diverse tipologie: pompe di calore aria-aria, aria-acqua, ibride e geotermiche. Le pompe di calore ibride, costituite dalla combinazione di una pompa di calore elettrica con una caldaia a condensazione a gas, consentono un'ottimizzazione dei consumi sia di gas sia di elettricità grazie anche all'installazione di un sistema di controllo in grado di indirizzare all'uno o all'altro impianto la generazione di calore.