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La casa energeticamente indipendente

Una casa che non utilizza energie fossili: quali i costi e le criticità di progettazione e realizzazione? Con un buon isolamento dell’involucro, ad esempio, un impianto solare combi può fornire ottime prestazioni e ampia copertura dei fabbisogni di riscaldamento di un edificio. Iniziamo a parlare di abitazioni energeticamente autonome.

Una delle richieste più frequenti che ricevono gli installatori dai propri clienti è quella di “staccarsidalla rete del gas e dell’energia elettrica. Quasi sempre questa drastica soluzione non è attuata per il costo relativo di una tale operazione o per la mancanza di esperienza dell’installatore. Però ci sono casi in cui la cosa più economica da fare è proprio questa. Una casa alimentata a GPL o gasolio, soprattutto se lontana da un allaccio a metano, ha dei costi di gestione annuali di norma molto elevati. In questi casi un investimento drastico su una alternativa a “zero emissioni” può essere la soluzione migliore.

La prima direttiva da seguire per raggiungere questo obiettivo è un buon isolamento dell’involucro dell’edificio. È uno dei punti deboli del patrimonio edilizio italiano. Spesso si crede anche di avere un buon isolamento perché si ha un’intercapedine di 9 cm con uno stato molto leggero di lana di vetro, oppure un pannello di polistirolo di qualche cm di spessore; niente rispetto agli standard europei o a qualcosa che si avvicina ad un reale risparmio energetico.

Normalmente sono due le famiglie di soluzioni che sono prospettate:

  1. impianto termico solare e un’integrazione a biomassa;
  2. impianto fotovoltaico e pompe di calore.

Fino a che era in vigore il conto energia per il fotovoltaico molti installatori, o direttamente i loro clienti, non prendevano minimamente in considerazione la prima soluzione. Dal 2006 al 2011 l’EcoIstituto RESEDA onlus ha portato avanti un progetto di verifica della reale produttività e convenienza di queste due soluzioni, non da un punto di vista teorico, ma analizzando impianti ed edifici realmente costruiti. Queste analisi, compiute con un protocollo scientifico chiamato SolarCIP (Criticità Installazione e Progettazione degli impianti solari) ha delineato quali sono gli errori tipici nella progettazione e nella realizzazione di questo tipo di impianti, la loro efficienza e produttività reale, cioè non con prove di laboratorio o desunta da simulazioni numeriche, ma da impianti realmente funzionanti.

Pubblicheremo da oggi una serie di articoli per illustrare e conoscere i risultati di questo studio e la reale possibilità di costruire in modo economicamente conveniente un edificio o una abitazione indipendente dalle reti di energia classiche.

Innanzitutto ricordiamo che il fabbisogno di calore di un edificio dipende in gran parte dal clima locale e dagli standard di isolamento e dai comfort termici dell’edificio. La maggior parte dell’energia e del costo energetico in una casa è quello per il calore, in particolare per riscaldare gli ambienti e per produrre acqua calda sanitaria. Circa il 90% dell’energia totale, con un costo che si aggira per una casa di circa 80 mq e 4 abitanti intorno alle 1.300 euro l’anno e in qualche caso superare 1.800 euro l’anno.

Riscaldare un edificio in inverno significa utilizzare l’energia solare nel periodo in cui è meno disponibile. In realtà questo non è un problema in generale; infatti, possiamo aumentare la superficie captante e inclinarla maggiormente per avere una maggiore produzione di energia in inverno.

Se riduciamo il fabbisogno energetico di un edificio lo rendiamo più adatto a essere riscaldato tramite un impianto termico solare. Quindi una buona pratica è quella di agire contemporaneamente sulla riduzione del fabbisogno termico degli ambienti tramite, ad esempio, una maggiore coibentazione dell’involucro dell’edificio. Riducendo la quantità di energia termica necessaria, l’apporto relativo dato dall’impianto solare aumenta e riduce così anche gli effetti di una eventuale sovrapproduzione estiva.

Di solito sussistono molti dubbi nel realizzare un sistema solare combi: a volte si sottostima l’apporto dell’energia solare al riscaldamento degli ambienti, a volte si reputa questo tipo di impianti troppo complicati per un installatore idraulico medio. In realtà, gli impianti combi sono soddisfacenti per gli utenti che hanno adottato questa tecnologia. Innanzitutto permettono di non utilizzare le caldaie per almeno metà dell’anno con un ottimo risultato economico e i sistemi più efficienti possono ridurre di oltre la metà il consumo di combustibili fossili.

È vero però che per installare un sistema combi è necessario avere un’esperienza specifica nell’installazione degli impianti solari. E in generale è necessario conoscere bene i principi e i componenti tipici della termoidraulica solare. Uno dei punti cruciali nella realizzazione di un impianto combi è l’integrazione con l’impianto di riscaldamento dell’edificio. Una cattiva integrazione può portare alla completa inefficienza del sistema ed è quindi un punto da esaminare con attenzione. Nella foto uno dei primi impianti combi di grande dimensione realizzati in Italia, con due serbatoi di accumulo e un sistema di scambio del calore (al centro).

Attualmente un consumo medio in una casa è di circa 20 MWh annui; in questa situazione un impianto termico solare di tipo combi può contribuire con 8 MWh annui. Diversamente, in una casa 'a bassa emissione', dove il consumo annuo è di soli 8 MWh, il solare termico può coprire quasi tutto il fabbisogno con l’integrazione di un generatore a biomassa. In Germania questa tipologia di abitazioni è già stata costruita da tempo e riesce ad avere una copertura del fabbisogno annuo da energia solare che val dal 50 fino al 100%. Possiamo ottenere questo tipo di prestazioni anche in Italia con sistemi indipendenti dalla rete? Approfondiremo l'argomento in un prossimo articolo.





Commenti

@Nicrix: "Credo che non ci si

@Nicrix: "Credo che non ci si stia capendo: io sto SOLO cercando di dire che non c'è alcun allaccio da pagare...Sei già allacciato!"

Ho capito il fraintendimento: tu per "allaccio" intendi la connessione fisica, ed effettivamente la connessione fisica costa veramente poco, solo la quotaparte di manutenzione.

Come alsarago ha accennato, il vero costo fisso sarebbe l'allaccio "funzionale" alla rete, cioè la possibilità di richiedere 6kW in qualsiasi momento, senza preavviso e per quanto tempo vuoi.

Se tutti gli utenti fossero in tale condizione, per chi produce energia (e quindi poi anche per chi la trasporta), vuol dire l'obbligo di tenere in standby centrali capaci di fornire 6kW a tutti gli utenti contemporaneamente. Chi paga per le centrali in standby se non ci accedi mai?

Capito adesso perchè rimanere "funzionalmente" allacciati alla rete vuol dire che qualcuno è "obbligato" a tenere in standby una centrale convenzionale? (o accumuli equivalenti, si intende)

Ncrix, GB è "l'uomo che non

Ncrix, GB è "l'uomo che non deve spiegqre mai".
Arriva, emette la sua sentenza finale (spesso implicitamente , o esplicitamente, dando dello scemo agli altri) e poi basta.
Se non capisci son cavoli tua, lui altre spiegazioni non le dà...

Non sarà un'avventura...

@ GB

l'osservazione è corretta, ma non vedo cosa c'entri con quanto stiamo discutendo

@ Nicrix e Alsarago Non

@ Nicrix e Alsarago

Non avventuratevi in discorsi senza senso. Bisogna innanzitutto tutto avere ben chiaro che in Italia le attività di distribuzione dell'energia elettrica e di vendita dell'energia elettrica sono disgiunte e rispondono a criteri completamente diversi. La distribuzione è un'attività regolata, la vendita è un'attività libera. La proprietà delle reti è una cosa, l'energia e la potenza che vi vengono trasportate un'altra.

Commenti

@ Evgalois

Credo che non ci si stia capendo: io sto SOLO cercando di dire che non c'è alcun allaccio da pagare...Sei già allacciato! Diciamo (se può essere più chiaro, spero) che non c'è alcun allaccio aggiuntivo a un bel niente! L'utenza è già allacciata di suo e ci resta. La rete può subentrare in back up e se uno non volesse manco quello pensasse a un generatore diesel! Punto.

@ Alsarago

Il sistema è già esistente e rodato, anche se non tutti i brevetti in giro sono, a mio avviso, affidabili. Il canone (la cd quota fissa, circa 15 euro/mese per contatori da 3 kW) si paga, ovvio, ma è davvero poca roba rispetto alle bollette che arrivano in questi mesi invernali (170 euro l'anno per avere la certezza di non restare mai completamente al buio o vittime di malfunzionamenti mi sembrano più che tollerabili). Ho già scritto che dubito perfino ci si possa staccare realmente dalla rete elettrica. E cmq anche con lo SSP alcune voci non vengono rimborsate già ora.
Non capisco poi la tua affermazione per cui chi non consuma abbastanza (e qui l'obiettivo è consumare zero) dovrebbe pagare un canone maggiorato: capisco le osservazioni "infrastrutturali" di partenza ma non chiedendo energia alla rete credo di fare solo un favore alla stessa e a chi la gestisce: i 15 euro mensili che una famiglia gli paga sono già abbastanza!
La tecnologia si sta diffondendo ed è sempre meno pioneristica, tuttavia concordo con te più che altro per ragioni molto pratiche. Il grosso della popolazione italiana è concentrata in città. Non credo che nelle città alveari, con multi-condomini, si possa ipotizzare una soluzione come quella di cui parlo (dubito ci sia spazio a sufficienza per il fotovoltaico sul tetto e per un buon banco batteria - con tutti i crismi e le protezioni del caso - dentro bilocali da 60 mq). Tuttavia i margini sono enormi per tutti gli altri contesti territoriali; l'affidabilità della tecnologia d'accumulo, la sua consapevolezza e l'integrazione tra tecnologie rinnovabili (si pensi solo a FV + boiler pdc) sono crescenti, mentre i costi (di accumulo come di fotovoltaico) caleranno decisamente.
Ovvio la cosa impensierisca qualcuno.
A leggere le ultime dichiarazioni di Scaroni (ENI) sulla crisi ucraina e sul perchè sia meglio lasciare stare le rinnovabili si ha conferma di come i soggetti forti dell'energia nazionale siano davvero in confusione. Peccato la politica ne sia sempre influenzata (...ed uso un eufemismo).

Nicrix, se resti allacciato

Nicrix, se resti allacciato alla rete esterna, devi pagare un canone per mantenere attiva quella rete, anche se non consumi nulla o quasi.
Anzi, dal punto di vista di Enel, che guadagna sia dal canone che dal traffico che ci corre sopra, direi che chi non consuma abbastanza dovrebbe pagare un canone maggiorato.

Finchè si tratta di pochi pionieri, la cosa è sopportabile dal sistema. Ma pensa se l'idea della casa autonoma energeticamente dovesse diffondersi a macchia d'olio e decine di milioni di italiani si autoproducessero il 90% della loro elettricità, pretendendo però che il restante 10% venisse dall'esterno. E' evidente che per fornire nei giorni più bui dell'inverno questi utenti, Enel o chi per lui dovrebbe mantenere in piedi la stessa rete attuale rete e la struttura di produzione, pur vendendo una piccola frazione di quanto vende oggi.

E' chiaro che non potrebbe che rifarsi sul canone e sul costo dell'elettricità per questi utenti speciali, decuplicandoli.

Quindi, secondo me, questi sistemi dovranno procedere parallelamente a sistemi di accumulo massivi a loro dedicati, (a idrogeno, aria compressa, idro), o gestiti direttamente dagli utenti o da società specializzate in questo servizio, che forniscano loro, e non la rete generale, l'elettricità di cui hanno bisogno nei periodi in cui il loro impianto non ce la fa. Il che, però, aggiunge un ulteriore livello di costo e complicazione tecnologica.

E' insomma una trasformazione molto complessa, che, su grande scala, non può avvenire (almeno a prezzi ragionevoli) nell'attuale struttura del sistema elettrico.

Giacomo - 20/03/2014 -

Giacomo - 20/03/2014 - 19:13
Io propongo di restare attaccati alla rete e di pagare 10 euri mese per eventuali problemi....d'accordo?

Per me va bene, mi allaccio alla TUA rete, ti do' 10 euro al mese e posso assorbire quando e quanto mi pare. Metto un pannello di 10 cm2 giusto per essere formalmente dotato di un pannello FV e poi posso consumare a sbafo dalla TUA rete.

Nick74, mi stai prendendo in

Nick74, mi stai prendendo in giro?
Mi chiedi di quale allaccio sto parlando?

Di quello che TU hai citato:

Nick74 - 20/03/2014 - 16:57
Alsarago, probabilmente non ci si capisce sul punto. Come dicevo nel primo post, lo "staccarsi" dalla rete è virtuale, nel senso che non ci stacca definitivamente e realmente (credo le normative possano perfino impedirlo, ma non ci giurerei) dalla rete elettrica.
La casa è sempre allacciata alla rete elettrica in back up.

Allaccio?

Evgalois...ma di quale allaccio stai parlando?
Guardate che gli impianti con accumulo si stanno già diffondendo, tra l'altro variando anche in base alle particolari forme contrattuali e di incentivazione adottate dai proprietari. Non esiste una sola tipologia di accumulo. E non c'è alcuna necessità di pagare proprio nulla: le batterie vengono alimentate dall'impianto stesso e se quello non va più, mancando il sole diversi giorni, subentra la rete. La pratica Enel tradiizonale è completamente bypassata. L'energia eccedente può anche perdersi (come evidente diventa superfluo il contratto di Scambio sul Posto) e non sarà comunque molta se l'accumulo sarà ben dimensionato.

Eureka

Io propongo di restare attaccati alla rete e di pagare 10 euri mese per eventuali problemi....d'accordo?

" La casa è sempre allacciata

" La casa è sempre allacciata alla rete elettrica in back up "

Guarda che ha ragione alsarago. Se non ti stacchi dalla rete dovrai comunque pagare l'allaccio e l'eventualità di assorbire i tuoi 6kW senza preavviso.

Per rispondere ad alsarago: In ambito tecnico la problematica generica di cui parli viene correntemente affrontata. Nella più semplice delle implementazioni si specifica che non ci devono essere "single point failure", cioè l'intero sistema deve essere tollerante ad un singolo guasto senza pregiudicare la perfomance. Questo obiettivo viene raggiunto ad esempio con la ridondanza di alcuni elementi del sistema più tutta una serie di accorgimenti per evitare che i guasti si propaghino. Non sono concetti o tecniche nuove e astruse, in ambito spaziale sono applicate da mezzo secolo, in ambito industriale da decenni. Per esempio l'impianto frenante delle auto è protetto da single-point-failure, cioè se si rompe quello primario, c'è quello ridondato.

Insomma, basterà applicare questi concetti agli impianti e nella quasi totalità dei guasti non avrai interruzione.

X Alsarago

Alsarago, probabilmente non ci si capisce sul punto. Come dicevo nel primo post, lo "staccarsi" dalla rete è virtuale, nel senso che non ci stacca definitivamente e realmente (credo le normative possano perfino impedirlo, ma non ci giurerei) dalla rete elettrica.
La casa è sempre allacciata alla rete elettrica in back up. Guasti a scaricamento batterie fanno subentrare la rete comunque. Peraltro nulla impedisce a una famiglia di mantenere gpl o altro precedente sistema (fermo restando il discorso delle detrazioni 65% che cmq impongono la "sostituzione" del sistema precedente).
Faccio poi notare che anche la caldaia tradizionale o lo scaldabagno possono avere guasti. Sono rischi insiti nelle tecnologie stesse. Anche il gas della bombola può finire all'improvviso...oppure può sempre esserci un black out: in questo caso con l'accumulo (a differenza del FV tradizionale) il black out non riguarda l'utenza (un vantaggio che ha spinto uno Stato soggetto a storici black out come la California a incentivare l'accumulo).
Ricordo che in molte zone rurali d'Italia, prima che vi arrivasse l'elettrificazione rurale, piccole case di campagna non raggiunte dall'elettricità hanno già fruito di FV + accumulo (parliamo degli anni Ottanta): utenze da 800 W beninteso (un frigorifero e qualche lampadina...) ma il meccanismo funzionò (in Calabria - ad esempio - la Regione pagò la quota capitale impianti e i privati l'equivalente IVA). E' un sistema abbastanza rodato in realtà...poi i guasti, come dicevo, possono esserci in qualsiasi tecnologia.

Credo che l'autonomia

Credo che l'autonomia energetica sia una strada importante e probabilmente che verrà seguita sempre più diffusamente, prima i pionieri, poi le masse.

Ma c'è un punto che sia nell'articolo che nei commenti non si affronta: quello dei guasti

Se avviene un guasto alla linea elettrica, in poche ore Enel si impegna a ripararlo. Ma che succede se si rompe qualcosa di fondamentale nel mio sistema energetico il 10 agosto? Resto senza luce fino a che il tecnico torna dalle vacanze? E del resto, quanto dovrei pagare una garanzia di assistenza, essendo, appunto, pochi pionieri ad essere interessati al servizio?
Senza affrontare questo punto, e senza pretendere che il proprietario dell'impianto diventi al tempo stesso elettricista, idraulico ed esperto in caldaie, credo che staccarsi dalle reti sia destinato a restare un esercizio per pochi.

Purtroppo è una ricetta

Purtroppo è una ricetta applicabile ad una esigua minoranza della popolazione, quindi ad impatto energeticamente trascurabile su larga scala.

5 punti per la casa energeticamente indipendente

Di seguito la mia idea per rendere una casa energeticamente indipendente:

1) Intervenire sull'involucro edilizio, coibentazione esterna a cappotto, coibentazione dei cassoni avvolgibili tapparelle, inoltre sostituzione degli infissi con versione a doppi vetri e/o apposizione di pellicole schermanti.

2) Ventilazione meccanica controllata, recuperatore di calore

3) Riscaldamento a pavimento, bassa temperatura

4) Pompa di calore idronica aria/acqua con scambiatore interno per il riscaldamento a pavimento

5) Scalda-acqua in pompa di calore da 300/500lt con accumulo di energia con opzione solare

5) Impianto fotovoltaico con possibilità a breve di abbinare l'accumulo con batterie al Litio.

6) Piano di cottura ad induzione

L'autonomia energetica è già qui...

A me il quadro sembra molto più semplice di come la si mette nell'articolo di Salustri. Giusto il discorso sul ridimensionamento dei consumi e delle "dispersioni" ma non tutti possono permettersi un certo tipo di isolamento dell'abitazione nè una casa a basse emissioni. Nè, per la verità, le famiglie si divertono a consumare a più non posso per poi farsi recapitare dei salassi per GPL o energia elettrica. In realtà, soprattutto nel Centro Sud, esiste la possibilità di essere autonomi con minore complessità di soluzioni.
Tutto parte dall'impianto fotovoltaico, che deve essere ben dimensionato per supportare non solo le esigenze elettriche ma anche per favorire l'eliminazione del gas: per essere autonomi bisogna spostare i consumi termici sull'elettricità. L'acqua calda può essere fornita dal solare termico o da un boiler con pompa di calore o da una pompa di calore stessa; la climatizzazione anche da semplici condizionatori o fan coil se abbinati a pompa di calore; la cucina da un piano cottura a induzione. In più andrebbe seriamente valutata la possibilità dell'accumulo. Per una famiglia con 2.300 kWh di consumi elettrici e bolletta gas non inferiore ai 1.200 euro annui è comunque indispensabile un impianto fotovoltaico di almeno 6 kWp e un accumulo da 14 kW. Chi sta ristrutturando pesantemente casa o se la sta facendo ex novo ha già la strada spianata ma anche chi non ha tali situazioni può fare l'investimento giusto e "staccarsi" (virtualmente) dalla rete.
Il costo di un investimento del genere, accumulo compreso è di circa 20.000 euro: il 60% medio va in detrazione (circa 1.200 euro), il resto viene dall'azzeramento completo di luce e gas (2.000-2.500 euro annui risparmiati). Si dovrebbe rientrare in 7,5 anni, senza alcuna sofferenza economica da patire (l'investimento si ripaga da sè).
Il periodo di rientro può allungarsi al Nord ma in regioni come Calabria e Sicilia (dove anche a Gennaio-Marzo il 90% delle giornate è stata soleggiato) l'accumulo "stacca" davvero e azzera la bolletta.