Autosufficienza energetica: riscaldamento autosufficiente e produzione di elettricità

Riscaldamento autosufficiente e produzione di elettricità: autosufficienza energetica per una maggiore indipendenza

I proprietari di case che coprono autonomamente il 100% del proprio fabbisogno energetico per il riscaldamento, l’acqua calda e anche l’elettricità domestica hanno il vantaggio della cosiddetta autosufficienza energetica. In parole povere, ciò implica indipendenza dai fornitori e niente più bollette per il proprio consumo energetico. Inoltre, l’autosufficienza dell’approvvigionamento ha anche un notevole effetto in termini di tutela dell’ambiente e del clima. L’autosufficienza energetica infatti è possibile solo con le fonti rinnovabili.  

Differenza tra reale autosufficienza energetica e quella in termini di bilancio energetico

Le case che generano da sole gran parte dell’energia di cui hanno bisogno, ad esempio attraverso l’elettricità o il calore di un impianto solare, possono essere definite autosufficienti dal punto di vista energetico. È importante tuttavia sottolineare la differenza tra autosufficienza “reale” e quella “di bilancio”.

• Reale autosufficienza energetica:  se un’abitazione soddisfa il proprio fabbisogno energetico interamente da sola, si parla di reale approvvigionamento energetico. Di conseguenza, il collegamento alla rete di alimentazione elettrica o termica esterna non è più necessario.
• Autosufficienza energetica di bilancio:  se il guadagno energetico annuale di un edificio autosufficiente corrisponde approssimativamente ai valori di consumo, si parla di autosufficienza energetica di bilancio. Un buon esempio è la cosiddetta casa a energia zero, che produce autonomamente tanta energia quanta ne consuma.

Gli edifici il cui bilancio energetico è in equilibrio – ovvero che presentano  autosufficienza energetica di bilancio  – non sono automaticamente indipendenti dalla fornitura esterna. Infatti, esiste un divario stagionale tra la produzione di energia e il picco di fabbisogno: mentre l’impianto fotovoltaico produce un surplus in estate, il suo rendimento in inverno è appena sufficiente a coprire l’aumento di fabbisogno nei mesi freddi. È possibile colmare questo squilibrio affidandosi a fornitori esterni di energia. I proprietari di abitazioni non sono quindi completamente autosufficienti. In questo caso, soluzioni tecniche come l’accumulo di calore e l’accumulo di energia elettrica possono essere utili. I requisiti tecnici per il loro utilizzo sono illustrati di seguito. Le soluzioni di accumulo aumentano notevolmente il grado di autosufficienza di un edificio e quindi la sua indipendenza energetica.

Grado di autosufficienza: passo dopo passo verso l’indipendenza energetica

L’indipendenza energetica di un edificio può essere differenziata con una classificazione in gradi. Il cosiddetto grado di autosufficienza confronta il fabbisogno di energia con l’energia autoprodotta e fornisce un valore numerico. Quanto più è alto il numero  , tanto maggiore è l’indipendenza energetica. Inversamente, ciò significa che quanto più è alto il grado di autosufficienza, tanto minore è la dipendenza dalla rete pubblica, dai fornitori di energia e dai prezzi dovuti per i combustibili fossili sul mercato mondiale. Per ogni unità immobiliare considerata, si possono distinguere gradi di autosufficienza per le seguenti aree:

• Elettricità
• Calore
• Energia totale

Una casa può essere gestita in modo autosufficiente al 100% dal punto di vista dell’elettricità, quindi senza alcun allacciamento alla rete pubblica e nessun acquisto dalle aziende municipalizzate. Questo però non dice nulla sull’autosufficienza nella produzione di riscaldamento e acqua calda sanitaria. Attualmente, i prezzi dei combustibili sono fluttuanti e c’è una maggiore consapevolezza per la protezione del clima, pertanto l’obiettivo è quello di essere il più possibile autosufficienti. Anche se l’autosufficienza “reale” e la copertura del fabbisogno energetico totale al 100% non sono immediatamente raggiungibili: un’implementazione graduale di questo obiettivo evita costi elevati in futuro e aiuta a raggiungere gli obiettivi di protezione del clima.

Autosufficienza energetica nei nuovi edifici: prerequisiti, progettazione e possibilità

Il raggiungimento dell’autosufficienza energetica nei nuovi edifici presuppone una buona progettazione. Infatti, tutti i componenti di un edificio devono essere coordinati tra loro in modo ottimale. Pertanto, le superfici avvolgenti devono disperdere solo poca energia, mentre i componenti trasparenti, come le finestre e le porte, devono far entrare in casa molta energia solare in inverno. Anche gli apparecchi elettrici installati devono funzionare in modo particolarmente efficiente per ridurre al minimo il consumo di energia elettrica. Se questi prerequisiti sono soddisfatti, ci sono buone probabilità che un edificio possa essere gestito in modo elettricamente autosufficiente anche dal punto di vista economico.

Speciali programmi di simulazione consentono di considerare le potenziali interazioni nella fornitura successiva già in fase di progettazione. In tal modo, molto prima della posa della prima pietra, è possibile determinare le basi costruttive e i vincoli tecnici allo scopo di ottenere un approvvigionamento energetico ottimale e autosufficiente.

Confronto tra due combinazioni:  Utilizzando due combinazioni di componenti installati, è possibile esaminare più in dettaglio l’autosufficienza termica ed energetica della casa di nuova costruzione:

• Fotovoltaico e solare termico
• Fotovoltaico e pompa di calore

Riscaldamento autosufficiente con fotovoltaico e solare termico: Fornitura di calore indipendente tutto l’anno grazie all’energia solare

Il fotovoltaico (PV) in combinazione con l’energia solare termica copre il fabbisogno annuo di calore di una casa. Innanzitutto, l’impianto solare termico può fare questo grazie ai collettori solari di grande superficie, installati sul tetto, che immettono il calore prodotto in un accumulatore di calore. Si tratta di un accumulatore di acqua per la casa unifamiliare. In questo modo, si può immagazzinare l’energia termica per lungo tempo prima di utilizzarla in misura intensificata per il riscaldamento e la produzione dell’acqua calda nei mesi più freddi. A questo scopo, il sistema di riscaldamento impiegato preleva semplicemente il calore direttamente dall’accumulatore per riscaldare gli ambienti e l’acqua potabile. Se le condizioni sono favorevoli, i proprietari di case che si riscaldano in modo autosufficiente in questo modo possono gestire fino alla primavera l’energia accumulata senza dover mettere in funzione un sistema di riscaldamento aggiuntivo. In via opzionale, è possibile raggiungere il pieno grado di autosufficienza anche nell’alimentazione elettrica installando un accumulatore di energia.

Riscaldamento autosufficiente con pompa di calore e fotovoltaico: energia ambientale per edifici energeticamente risanati

Uno dei sistemi di riscaldamento più popolari e promettenti è la pompa di calore. La pompa di calore estrae il calore dall’energia termica ambientale e può essere utilizzata anche per il raffrescamento in estate. Per sfruttare l’energia termica contenuta nell’aria, nel suolo o nell’acqua, ha bisogno di elettricità, il punto di allacciamento ideale per l’autosufficienza energetica. Infatti, un impianto fotovoltaico fornisce questa elettricità praticamente gratuitamente e la pompa di calore la preleva direttamente dall’impianto fotovoltaico. Ciò che i collettori solari sul tetto ottengono in eccesso può essere reso disponibile per i mesi più freddi mediante un sistema di accumulo di elettricità.

Le pompe di calore e il fotovoltaico, combinati tra loro, aumentano l’autosufficienza energetica, a condizione che l’edificio sia ben isolato e che gli apparecchi elettrici utilizzati in casa non siano inutili “divoratori di energia”. Inoltre, i moduli solari e l’accumulatore di energia dell’impianto solare devono essere sufficientemente dimensionati per garantire l’alimentazione anche nella stagione buia.

Autosufficienza energetica per una casa unifamiliare – cosa conviene e quando?

Dal punto di vista tecnico, l’approvvigionamento completamente autosufficiente di calore e di energia è conveniente solo se i collettori e gli accumulatori sono di dimensioni molto grandi. Il rapporto tra i costi energetici risparmiati e l’investimento iniziale effettuato deve quindi rimanere all’interno di un certo intervallo, in modo da rendere possibile l’ammortamento. In generale, per le case monofamiliari è quindi antieconomico proporsi la piena autosufficienza al 100%. In questo caso, è consigliabile raggiungere un grado di autosufficienza il più possibile elevato e di utilizzare comunque - anche se solo nei momenti di picco di carico - l’allacciamento alla rete pubblica di elettricità e calore. Al contrario, le case plurifamiliari, i comuni e i fabbricati industriali, possono trasformare il maggior impegno finanziario e tecnico in autosufficienza al 100%, ovvero a lungo termine. Per questo scopo sono indispensabili una buona pianificazione e un uso responsabile delle possibilità tecniche e delle proprie risorse.  

Controllare i fornitori di energia ed eventualmente cambiarli:  la decisione a favore del gas verde e dell’elettricità verde promuove l’espansione e l’uso delle energie rinnovabili. Ecco perché vale la pena controllare i propri fornitori ed eventualmente cambiarli. È qui infatti che si decide da dove viene l’energia che consumiamo e da quali fonti proviene.  

Utilizzare elettrodomestici ad alta efficienza energetica:  non si deve prestare attenzione all’efficienza energetica soltanto per quanto concerne il riscaldamento: avete intenzione di acquistare una nuova lavatrice, un nuovo frigorifero o altri elettrodomestici per la cucina e dispositivi per il locale dedicato agli hobby? Controllate la classe di efficienza energetica e la quantità di elettricità che gli apparecchi consumano. Non c’è niente di più efficiente che chiudere a lungo termine le lacune energetiche e staccare la spina ai divoratori di energia.

Riscaldare meno e in modo più ragionevole:  anche l’impianto di riscaldamento più efficiente ed esemplare può far aumentare il risparmio se lo si utilizza in massa e lo si regola in modo ottimale in base al reale fabbisogno di riscaldamento e di acqua calda. In fondo, l’energia più economica è quella che non si consuma. A proposito di impostazioni: utilizzate gli attuali strumenti tecnologici di regolazione intelligente degli impianti per risparmiare sui costi energetici. Viessmann può aiutarvi con soluzioni innovative per la regolazione e il controllo dei generatori di energia.

Risparmiare acqua calda:  abbiamo veramente bisogno di tutta l’acqua calda che consumiamo in un anno? Proprio con l’acqua calda è possibile risparmiare molta energia cambiando semplicemente le proprie abitudini, per il bene dell’ambiente e del proprio portafoglio. Pertanto, se pensate all’autosufficienza del riscaldamento, pensate anche all’uso autosufficiente dell’acqua. A tale scopo, esistono, ad esempio, soffioni doccia intelligenti e altri metodi per  ottimizzare il consumo di acqua calda.  

Risanamento energetico:  esistono molte misure per ottimizzare l’efficienza energetica della propria casa. Dal bilanciamento idraulico dell’impianto di riscaldamento a un  migliore isolamento di facciate e finestre. Questo non consente solo di sfruttare il potenziale di risparmio, ma anche di aumentare il valore del proprio immobile. Scopri di più sulle singole possibilità, ad esempio nelle nostre  guide sull’efficienza energetica.