069 - Nel caso di edifici con impianti termici in cui il generatore di calore è una pompa di calore, è possibile considerare quota parte dell’energia resa disponibile come da fonte rinnovabile. Nel caso di pompe di calore elettriche, è possibileprevederne l’alimentazione mediante impianto fotovoltaico? In tal caso, come si effettua il calcolo dell’indice di prestazione energetica?
Per la determinazione della quota parte di energia resa disponibile dalla pompa di calore che può essere qualificata come da fonte rinnovabile (ai sensi della Direttiva
Europea 2009/28/CE) si veda FAQ n. 68.
Qualora la pompa di calore elettrica fosse alimentata da un impianto fotovoltaico occorre detrarre l’energia prodotta mediante i pannelli fotovoltaici dal fabbisogno di
energie elettrica delle pompe di calore per la climatizzazione e per la produzione di acqua calda sanitaria e degli ausiliari degli impianti di produzione di energia
dell’edificio.
L’energia elettrica può essere detratta, come sopra specificato, nel caso in cui l’impianto fotovoltaico sia direttamente connesso alle rete delle utenze elettriche
asservite alla pompa di calore, ovvero nel caso in cui sia presente una connessione elettrica di scambio sul posto.
Si abbia un impianto di riscaldamento a pdc elettrica (sistema monovalente) in un edificio in cui è presente un impianto FV con connessione elettrica di scambio sul
posto.
Supponiamo di conoscere la quantità di energia termica richiesta dal sistema edificio-impianto durante il periodo di riscaldamento e fornito integralmente dal sistema
a pdc (Epdc), il coefficiente di prestazione stagionale del sistema di riscaldamento a pompa di calore (SCOP) e il consumo elettrico complessivo annuale per usi
domestici (al netto di quanto consumato dall’impianto di riscaldamento) (Wel).
Si conosce inoltre la quantità di energia elettrica prodotta annualmente dai pannelli FV (Wfv)
Per prima cosa occorre calcolare quanto incide la produzione di energia elettrica da fotovoltaico sui consumi di energia elettrica complessivi. Si calcola quindi la
percentuale di energia elettrica prodotta da fonte rinnovabile come segue:
pFV=Wfv/(Wel+Epdc/SCOP) [1]
Se pFV fosse maggiore dell’unità (ovvero se il sistema FV produce annualmente più energia elettrica di quella consumata dall’edificio, caso sfavorito dal meccanismo
del Conto energia con scambio sul posto e quindi poco frequente) ai fini della presente valutazione si pone pFV pari ad 1.
Il coefficiente pFV ci dice quale quota parte dei kWh elettrici consumati dal sistema edificio-impianto proviene da fonte rinnovabile. Ogni kWh consumato può così
essere visto come formato da una percentuale rinnovabile (p) e una percentuale che va considerata non rinnovabile (1-p) in quanto prelevata dalla rete elettrica.
A questo punto si procede alla valutazione della percentuale di energia termica fornita dall’impianto all’edificio che può essere considerata come rinnovabile.
L’energia primaria consumata dal sistema di riscaldamento è pari a:
Ep,pdc = (1-pFV)*Epdc/(*SCOP) (kWh/anno) [2]
dove è il rendimento della rete elettrica (dichiarato da AEEG annualmente; per il 2010 h=0.46)
La percentuale di energia termica proveniente da fonte rinnovabile si calcola quindi come:
PRES = (Epdc – Ep,pdc)/ Epdc [3]
***
Esempio numerico
Si abbia una abitazione che ha un consumo annuale di energia elettrica per usi domestici pari a 3000 kWh (Wel) e un consumo di energia termica di 9000 kWh per il
riscaldamento (Epdc).
L’impianto fotovoltaico fornisce 4500 kWh l’anno (Wfv). Si supponga inoltre di aver calcolato il coefficiente di prestazione stagionale associato al sistema di
riscaldamento a pompa di calore elettrica il quale vale 3.5 (SCOP).
La percentuale rinnovabile di energia elettrica è pari a:
pFV=Wfv/(Wel+Epdc/SCOP)=4500/(3000+9000/3.5)=0.807 (80.7%)
L’energia primaria consumata dal sistema di riscaldamento vale quindi:
Ep,pdc = (1-pFV)*Epdc/(*SCOP)=(1-0.807)*9000/(0.46*3.5)=1075 [kWh/anno]
La percentuale di energia termica fornita dall’impianto all’edificio proveniente da fonte rinnovabile vale quindi:
PRES = (Epdc – Ep,pdc)/ Epdc = (9000-1075)/9000=0.88 (88%)
Si noti come in genere PRES> PFV in tutti quei casi in cui SCOP è maggiore di 1/.
La quota parte di energia termica da computare come rinnovabile è pari quindi a 7925 kWh/anno (= pRES*Epdc) sui 9000 kWh/anno complessivi.
*** Si ringrazia il Prof. Ing. Gian Luca Morini
