21 giugno 2022  |  a cura di Alberto Villa  |  condividi con

Indipendenza energetica: vivere in maniera autosufficiente in casa

21 giugno 2022
Fotovoltaico, Pompe di Calore, Risparmio ed Efficienza energetica, Solare Termico

L'indipendenza energetica è possibile per una casa unifamiliare, ma è onerosa dal punto di vista economico. Più vantaggiose sono soluzioni ad alto grado di efficienza autosufficienza che possono alleggerire i consumi.

L’indipendenza energetica di una casa consiste nel coprire autonomamente i consumi di elettricità e di energia per il riscaldamento, il raffrescamento e la produzione di acqua calda sanitaria. Questo permette di essere autosufficienti e raggiunger un alto livello di autonomia rispetto ai fornitori energetici, riducendo al minimo, o addirittura azzerandoli, i costi legati a questi.

L’indipendenza energetica ha un effetto positivo per l’ambiente. Infatti l’obbiettivo dell’autosufficienza energetica si raggiunge utilizzando solo fonti di energia rinnovabile. Qui di seguito spieghiamo come funziona una casa energeticamente autonoma, rispondendo alle classiche domande che un proprietario di casa si fa.

Big light bulb in front of house in meadow

Indice:

  1. Tipologie di indipendenza energetica
  2. Costruire una casa energeticamente autonoma: gli elementi chiave
  3. Vale la pena raggiungere l’autosufficienza?

Tipologie di indipendenza energetica

Quando si parla di edifici autosufficienti dal punto di vista energetico, ci si riferisce a case che generano da sole tutta o gran parte dell'energia di cui hanno bisogno. Questo è possibile, ad esempio, con l'elettricità prodotta da un impianto fotovoltaico o eolico oppure dal calore generato da un impianto solare termico e tipicamente utilizzando una pompa di calore o una caldaia a biomassa.

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È importante sapere che esiste una differenza tra casa con autosufficienza media bilanciata e casa a energia quasi zero (nZEB):

  • Autosufficienza energetica reale: con l'autosufficienza reale, una casa è in grado di produrre autonomamente l’energia necessaria da coprire effettivamente il proprio fabbisogno. In questo contesto, non è necessario “approvvigionarsi” dalla rete, né per l'energia elettrica né per il riscaldamento (es. metano o gpl).
  • Autosufficienza energetica media bilanciata: in caso di autosufficienza energetica bilanciata la produzione energetica annuale dell’edificio corrisponde o supera i valori di consumo. Tuttavia, poiché produzione e consumo di energia si verificano in momenti diversi, è frequente che l'edificio produca un surplus in estate (soprattutto grazie all’irraggiamento solare utilizzato dal fotovoltaico) mentre in inverno sarà necessario acquistare energia dai tradizionali fornitori. Con questa modalità non è possibile coprire realmente il 100% del fabbisogno energetico.

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  • Casa ad energia quasi zero (nZEB): questa tipologia di abitazioni è così definita dai regolamenti sull’efficienza energetica degli edifici e, a differenza dei due casi precedenti, si basa su fabbisogni energetici medi convenzionali e tiene conto soltanto dei consumi dei sistemi energetici per il riscaldamento, il raffrescamento o la produzione di ACS. Non vengono, quindi, considerati in questo calcolo i fabbisogni energetici da altri usi come ad esempio gli elettrodomestici o il piano a induzione.

A partire dal gennaio 2021 in tutta Italia la legge impone di progettare edifici nZEB, con consumo energetico quasi zero e alimentati in maniera significativa da fonti rinnovabili. > Leggi l'approfondimento

In questa tabella schematizziamo le caratteristiche di queste tre definizioni:

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Come si può vedere, i primi due casi sono accomunati dal fatto che i consumi e la produzione di energia rinnovabile sono quelli reali dell’edificio. La differenza (sostanziale) è che:

  • nel primo caso, per ogni singolo consumo di energia è garantita una copertura da fonte rinnovabile;
  • nel secondo caso la copertura è calcolata su tutta la stagione e non tiene conto della contemporaneità.

Il terzo caso è, invece, un calcolo puramente teorico e ammette anche un deficit in termini di bilancio energetico; infatti le case sono dette "a energia quasi zero" se il loro fabbisogno complessivo è inferiore a un limite imposto dalla legge, e questo limite tipicamente è quello che definisce le case in classe A.

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Diversamente dalla teoria, nella pratica l’indipendenza “vera” è molto difficile da raggiungere. Questo principalmente perché la produzione/fornitura di energia e la richiesta/domanda (energia elettrica, riscaldamento e/o acqua calda sanitari) non avvengono nello stesso istante.

Vivere in un edificio efficiente significa consumare una quantità di energia 4-5 volte inferiore a quella necessaria a un edifico costruito negli anni 70 non riqualificato; vuol dire risparmiare in bolletta e salvaguardare l’ambiente, ma non solo. Significa anche abitare in spazi dove temperatura e umidità sono sempre al giusto livello, assicurando il comfort e la salute con tutte le condizioni climatiche.
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Ma come misurare l’indipendenza energetica?

L’indipendenza energetica di un edificio può essere definita con il grado di autosufficienza perché questo descrive la relazione tra l'energia autogenerata e quella effettivamente consumata. Maggiore è il valore numerico, maggiore è l'indipendenza energetica dai fornitori di energia esterni. In linea di principio, il valore può essere determinato in relazione al fabbisogno di elettricità, calore o energia totale. Se il fotovoltaico sul tetto, assieme a un sistema di accumulo elettrico a batterie, copre l'intero fabbisogno elettrico reale di un edificio, la casa è autosufficiente al 100% in termini di energia elettrica non deve acquistare energia elettrica dai fornitori.

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Costruire una casa energeticamente autonoma: gli elementi chiave

Molti proprietari di case o edifici sognano di avere a disposizione gratuitamente riscaldamento ed elettricità. Perché questo alleggerisce le spese mensili, risparmiando denaro per altre necessità. Inoltre, l’indipendenza energetica tutela anche l'ambiente e il clima, perché garantisce che in futuro avremo comunque elettricità e riscaldamento a prezzi accessibili e che le generazioni future potranno vivere comodamente come noi oggi.

 

Ma possiamo davvero riscaldarci in modo autonomo? È possibile coprire tutti i nostri consumi di elettricità da soli? La risposta è sì, ma è tutt'altro che semplice! Ci sono già varie tecnologie che, con quote diverse, ci permettono di essere autosufficienti in casa. Eccone alcuni:

  • Pompa di calore e impianto fotovoltaico
  • Impianto solare termico e impianto fotovoltaico

Impianto fotovoltaico e pompa di calore

I proprietari di abitazione possono raggiungere l'autosufficienza energetica collegando la propria pompa di calore a un impianto fotovoltaico con batteria di accumulo.

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La pompa di calore sfrutta l'energia termica gratuita presente nell'aria, nell'acqua o nel terreno per riscaldare/raffrescare casa e produrre acqua calda sanitaria. Per il suo funzionamento necessita anche di energia elettrica, che, con l’integrazione sopra descritta, viene fornita dall’impianto fotovoltaico e/o dalle batterie di accumulo. Soprattutto quest'ultimo elemento garantisce la piena l'autosufficienza dell'alimentazione in casa anche quando le condizioni non sono favorevoli (es. notte o giornata di maltempo).

Per garantire la completa autosufficienza i consumi devono essere ridotti al minimo, quindi l'involucro edilizio deve essere ben isolato e i dispositivi elettrici installati devono essere particolarmente efficienti. Inoltre, sono necessari moduli solari di ampia superficie e accumulo di energia fotovoltaica importante. In caso contrario, l'autosufficienza energetica difficilmente può essere raggiunta nei mesi invernali o con periodi prolungati di maltempo.

Impianto solare termico e impianto fotovoltaico

La cosiddetta “casa solare” è una casa energeticamente autosufficiente che copre il proprio fabbisogno termico annuale con l'energia prodotta attraverso i pannelli solari termici. Ciò è possibile con collettori di grande superficie, che in estate producono acqua calda sanitaria, mentre in inverno integrano anche l’impianto di riscaldamento.

Scarica guida pannelli solari termici PDF

Il calore è immagazzinato all’interno di accumuli da migliaia di litri, che conservano il calore per molto tempo. Se la temperatura esterna scende, l’impianto di riscaldamento preleva calore dal serbatoio di accumulo per riscaldare gli ambienti e produrre acqua sanitaria. In condizioni favorevoli, un impianto solare è in grado di soddisfare le esigenze dalla primavera fino ad autunno inoltrato senza richiedere l’intervento di un generatore aggiuntivo.

 

Un impianto fotovoltaico con accumulo deve, comunque, prevedere al soddisfacimento del fabbisogno elettrico della casa. Come nel caso precedente, affinché il concetto funzioni, tutti i componenti di un edificio devono essere coordinati in modo ottimale. La coibentazione (quindi il cappotto dell’edificio) deve portare alla perdita solo di pochissima energia, mentre i componenti trasparenti come finestre e porte devono permettere l’ingrasso di molta energia solare in casa nelle stagioni fredde o intermedie (primavera / autunno).

 

 

Vale la pena raggiungere l’autosufficienza?

Come visto, da un punto di vista tecnico, è possibile raggiungere il 100% di indipendenza energetica. Tuttavia, per conseguire questo obiettivo, tutti i componenti dell’impianto, oltre che essere progettati alla perfezione, devono essere perfettamente integrati tra loro per soddisfare le esigenze di comfort. Questo, inevitabilmente, richiede un investimento finanziario ed economico non alla portata di tutti, sebbene siano diversi gli incentivi e le agevolazioni a disposizione.

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Molto più economica è la scelta di soluzioni innovative e ad altro grado di efficienza che contribuiscano ad alleggerire i consumi (gas ed elettricità ad esempio), che riducono il fabbisogno energetico dell’abitazione.

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