La gestione ottimale di una pompa di calore elettrica abbinata a un impianto fotovoltaico residenziale dovrebbe basarsi su un principio semplice: massimizzare l’autoconsumo e usare il più possibile la casa come “accumulo termico”.
Questo presuppone condizioni ideali di isolamento, un impianto sufficientemente potente sul tetto e una macchina ad alta efficienza, come quelle più recentemente immesse in commercio, il cui Cop, che indica il rapporto tra l’energia fornita (elettricità) e l’energia generata (calore ceduto) può arrivare anche fino a 5 (ascolta il nostro podcast sulle pompe di calore elettriche).
Chiaramente, disporre di un sistema di accumulo elettrochimico per scollegare il momento della produzione fotovoltaica da quello dell’effettivo consumo da parte della pompa di calore (pdc) consentirebbe una maggiore flessibilità di utilizzo.
Anche senza batteria, però, si possono avere dei buoni riscontri in alcuni casi. Ne abbiamo parlato con Angelo Rivolta, a capo della divisione “Pompe di calore” di Genertec Italia, secondo il quale concentrare l’utilizzo della pdc nei momenti di massima produzione solare consentirebbe, a determinate condizioni, di avere un comfort termico domestico senza dover tenere la macchina accesa per troppe ore.
“Solitamente la produzione da fotovoltaico raggiunge il picco tra le 10 e le 15 in inverno. Se regolassi la pompa di calore come si faceva con le caldaie con una fiammata al mattino e alla sera, non userei mai quell’energia. La macchina va fatta funzionare invece al massimo della potenza in quella finestra temporale della giornata, anche andando al di sopra della temperatura standard dell’abitazione, usando quest’ultima come una sorta di accumulatore termico. Se la casa ha un buon isolamento riesce a mantenere la temperatura e ad arrivare a 18-19 gradi al mattino dopo”.
Rivolta ha fatto alcuni esperimenti nella propria abitazione, programmando una pompa di calore aria-aria affinché entri in funzione soltanto se la produzione fotovoltaica raggiunge determinati livelli (con una soglia di tolleranza), per evitare che venga prelevata troppa energia dalla rete. I risultati sono mostrati nel grafico.
I due picchi arancioni verso il basso mostrano i due momenti nel corso della giornata (fine ottobre) in cui c’è stato bisogno di prelevare elettricità dalla rete.
Il primo picco coincide con l’accensione della pompa di calore: due dispositivi aria-aria da 5 kW (linea rossa). Successivamente la produzione da fotovoltaico aumenta (linea gialla) e si vanno ad azzerare i prelievi dalla rete. Anzi, parte della produzione viene anche ceduta alla rete stessa (area in azzurro, “Feed-in”).
“La temperatura dell’abitazione impostata nella fascia fotovoltaica – spiega il tecnico – è di 22 gradi, quindi 2 gradi superiore a quella standard, in modo da accumulare energia termica nell’abitazione ed evitare richieste di calore fino al mattino successivo”.
Il bilancio alla fine è positivo, argomenta Rivolta, perché l’energia FV prodotta è capace di compensare la somma di tutti i consumi per la maggior parte del tempo e di generare anche un’immissione in rete, nel picco massimo.
Ovviamente non è una situazione sempre replicabile. Il grafico in basso mostra il numero di giorni (tra ottobre 2024 e febbraio 2025) in cui la produzione di elettricità solare ha portato anche a surplus di energia ceduto alla rete (colonne azzurre).
È successo solo nel 60% dei casi, e solo nella metà di questi l’energia sarebbe stata in grado di contribuire significativamente ai consumi della pompa di calore (energia giornaliera disponibile compresa tra 3 e 9 kWh, capace di coprire dal 30% all’80% dei consumi).
Per beneficiare di questo connubio “ci vuole una pompa di calore che consumi il meno possibile, con tutti gli accorgimenti che permettono alla macchina la massima efficienza. Ci vuole poi un impianto FV da almeno 6 kWp e bisogna settare l’utilizzo della pdc quando c’è un’elevata produzione sul tetto”.
A questo scopo i dispositivi più recenti sono muniti di interfaccia “Smart grid ready” (“SG-Ready”), che permette di regolare il funzionamento della pompa di calore in base alle condizioni della rete elettrica, massimizzando l’uso di energia rinnovabile autoprodotta e riducendo il consumo quando la rete è sovraccarica.
Usare la casa come batteria termica resta però una soluzione possibile, come detto, soltanto quando l’immobile ha un’adeguata coibentazione. L’abitazione un oggetto dell’analisi è in classe A in seguito ad alcuni interventi di efficientamento energetico realizzati con l’incentivazione Conto Energia (impianto FV), Ecobonus (serramenti) e Superbonus (isolamento termico). L’acqua calda sanitaria viene prodotta con il sistema già esistente, che prevede una caldaia a condensazione, un serbatoio da 700 litri e 6 pannelli solari termici sottovuoto.
Nel caso in cui l’ambiente non sia in grado di trattenere il calore e finisca col raffreddarsi troppo, la pompa di calore perde inevitabilmente efficienza mentre lavora per ripristinare la temperatura interna desiderata.
“A volte si ritiene di poter risparmiare lasciando che la casa si raffreddi, ma poi il giorno successivo si consuma di più per riscaldarla se si parte da una temperatura più bassa”, spiega a QualEnergia.it Samuele Trento, ingegnere e tra i principali divulgatori in Italia sul tema delle pompe di calore e del riscaldamento sostenibile.
Un’altra soluzione molto efficiente per sfruttare il surplus di produzione fotovoltaica consiste nell’usare la pompa di calore per riscaldare l’acqua sanitaria, in caso si disponga di dispositivi che lo consentono (pdc geotermiche o aria-acqua, ad esempio). “Portare tra i 55 e i 60 gradi il bollitore sanitario permette di conservare il calore per più tempo, e funziona meglio come batteria rispetto ai muri di casa”, spiega Trento.
Approccio al quale si accoda Antonio Bongiorno, vicepresidente di Assoclima: “Se l’energia la metti in un accumulo da 200 litri, o anche di più, la conservi per più tempo, anche per un giorno e mezzo. Il suggerimento più corretto è stoccare prima nell’acqua, poi nella casa”.
“Dipende da quanta energia hai a disposizione”, insiste Rivolta. “Il protocollo SG Ready, infatti, dopo il segnale dall’inverter fotovoltaico alla pompa di calore, permette alla macchina di iniziare a lavorare riscaldando prima l’acqua calda sanitaria e, dopo aver raggiunto il set point, l’abitazione”.
Ogni soluzione deve comunque essere valutata caso per caso. Un fattore che incide molto sono i terminali scaldanti a disposizione. “Con i radiatori le pompe di calore tendenzialmente vengono fatte lavorare a intermittenza come una caldaia”, spiega Bongiorno. “Ma con un impianto a pavimento a bassa temperatura – insiste – la macchina deve lavorare sempre, perché ha un’inerzia tale che non devi accenderla e spegnerla continuamente. Tutto è vero e tutto può essere opinabile, dipende quindi da molte variabili”.
In linea generale, però, usare l’elettricità prodotta dall’impianto fotovoltaico domestico per alimentare la pompa di calore è la soluzione migliore su base annuale, visto che riscaldamento e acqua calda sanitaria rappresentano circa il 70% dei consumi domestici. “Re-immettere in rete il surplus sarebbe uno spreco, non certo la valorizzazione migliore”, conclude Bongiorno.
