Casa a costo zero come azzerare i costi energetici

Che cos'è la Casa a costo Zero ?

Che cosa si intende per "Casa a costo Zero" ? Un abitazione che non ha alcun costo energetico di riscaldamento, produzione di acqua sanitaria ed energia elettrica. Un sogno! Una casa dove poter vivere comodamente, senza alcun costo energetico di riscaldamento, acqua calda, illuminazione, alimentazione di elettrodomestici, televisori, pc, ecc.

Com'è possibile realizzare una casa così ?

L'argomento verrà trattato per gradi, esaminando diverse tecnologie a risparmio energetico e proponendo di volta in volta degli esempi concreti sui costi energetici per la fornitura e il consumo di luce e gas e sui risparmi ottenibili con l'installazione di certe tecnologie.
Gli esempi saranno fatti analizzando sempre quelli che sono i costi classici di una famiglia di 4 persone, con una casa singola di due piani e con superficie complessiva di 160 m².
Iniziamo analizzando i costi medi annui della suddetta famiglia, sia per il gas (riscaldamento e acqua calda sanitaria), che per la luce (alimentazione elettrica di tutta la casa). Nell'esempio si considera che sia presente una caldaia a metano di vecchia generazione.

• 700 €* annui per l'energia elettrica (consumi di 3200 Kw all'anno – costo medio di 0.22 € kW/h);
• 2200 €* annui per il gas metano (consumi di 2444 m³ all'anno – costo medio di 0.90 € al m³);
• Per un totale di 2900* € all'anno tra luce e gas.
  
  E' evidente che la spesa più alta è rappresentanta dal gas metano e nel caso stessimo parlando di GPL i costi sarebbero anche più alti. Qual'è dunque la soluzione per ridurre questi costi?
  La risposta la si trova nelle nuove tecnologie a risparmio energetico, o alimentate da fonti rinnovabili. Tecnologie la cui diffusione è incentivata dallo Stato tramite: IVA agevolata, incentivi e sgravi fiscali. Agevolazioni che ci permettono di ammortizzare completamente il costo dell'investimento in un medio lasso di tempo, per poi guadagnare negli anni successivi. Vediamo più nello specifico quali sono le tecnologie da installare per azzerare la nostra bolletta gas e luce.
  
  
  Le tecnologie :
  

Fotovoltaico, solare termico, pompe di calore aria/acqua, induzione magnetica.Gli investimenti da fare, per realizzare l'azzeramento completo della bolletta elettrica e del gas, si possono suddividere sostanzialmente in quattro tipi, modulari e ben distinti. Si parla di investimenti "modulari" perché non è necessario acquistare tutto il pacchetto completo, ma si può scegliere di installare un solo elemento, oppure acquistare un elemento alla volta, rateizzando le uscite di liquidità nel corso degli anni.
Tutte le tecnologie citate sono “non invasive” e non comportano lo stravoglimento della struttura abitativa. Vediamo ora nello specifico di cosa stiamo parlando:

1. Convertire tutto ciò che va a gas (metano/gpl) in elettrico, ovvero sostituire la caldaia ed il piano cottura. E con cosa li sostituiamo? La caldaia andrà sostituita con una pompa di calore elettrica aria-acqua , mentre il piano cottura a gas andrà sostituito con un piano cottura elettrico a induzione magnetica.
2. Installare sul tetto due o più pannelli di Solare Termico con serbatoio d'accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria che integra anche l'impianto di riscaldamento, riducendo ulteriormente i consumi elettrici con il calore del sole (che è gratis e pulito).
3. Installare, sempre sul tetto, un impianto fotovoltaico, ben dimensionato per azzerare i consumi elettrici.
4. Installare un sistema per l'accumulo di energia fotovoltaica, in modo da ovviare al problema della discontinuità di produzione del fotovoltaico.

Andiamo ora nei dettagli per capire meglio cosa sono queste nuove tecnologie e il loro funzionamento, facendo in fine un esempio concreto dei costi e dei benefici per realizzare la nostra "Casa a costo Zero".

Pompa di calore elettrica Aria/Acqua

La pompa di calore aria-acqua va ad energia elettrica e agisce trasferendo il calore relativo dell'aria esterna all'acqua. Le tecnologie odierne sono arrivate a un rapporto di resa/consumi di 3.5 a 1 (e superiori). Questo rapporto è denominato C.O.P. (coefficiente di prestazione).
In sintesi vuol dire che la pompa di calore, per ogni kW di energia elettrica consumata, produce 3.5 kW di energia termica, mentre con un comune scaldabagno elettrico si consuma 1 kW e si produce 0.8 kW termici.
L'alto coefficiente di prestazione rende la pompa di calore una tecnologia ad alto risparmio energetico e per questo motivo lo Stato italiano incentiva la sua installazione con un incentivo del 55%, sotto forma di sgravio fiscale.
Di pompe di calore sul mercato ne esistono un' infinità, ma quasi tutte arrivano a scaldare l'acqua fino a una temperatura massima di 55°. Purtroppo queste temperature sono adatte esclusivamente per i ventilconvettori, o meglio ancora per impianti a pavimento (per tali impianti bastano 35°).
Ma se noi abbiamo installato radiatori in alluminio, o addirittura in ghisa e non abbiamo alcuna intenzione di sostituirli, come possiamo fare? Semplice, installare una pompa di calore aria/acqua a doppio stadio che può portare la temperatura dell'acqua fino a 80°. Una temperatura adatta a far funzionare in modo corretto l'impianto dei termosifoni già esistenti, senza dover apportare alcuna modifica invasiva.

Pannelli solare termici

Con una pompa di calore elettrica aria/acqua si produce acqua calda sia per il riscaldamento, che per il sanitario. Questa acqua viene mandata in un serbatoio di accumulo che potrà essere di 200/300/500 litri, a seconda delle esigenze di progetto.
A questo punto se si vuole integrare il riscaldamento dell'acqua in questo serbatoio d'accumulo con altre fonti rinnovabili a costo zero, non si deve far altro che installare sul tetto due pannelli solari , che avranno la funzione di produrre calore gratis sfruttando l'energia del sole.
L'acqua calda prodotta dai pannelli solari andrà di fatto a sostituire la pompa di calore nei periodi più caldi e la andrà ad integrare nelle stagioni fredde, riducendo i suoi tempi di accensione e facendoci così risparmiare ulteriormente sulla bolletta energetica. Anche sul solare termico è previsto uno sgravio fiscale del 55% detraibile in 10 anni, che contribuirà ad abbassare i costi d'acquisto.

Piano cottura ad induzione magnetica

Il piano cottura a induzione magnetica è il frutto della ricerca aerospazione della Thomson francese degli anni 80. Questa tecnologia è stata poi riversata nel mercato degli elettrodomestici di cui la Thomson aveva una divisione acquisita in seguito dal gruppo italiano Ocean San Giorgio. Negli anni le royalty del brevetto sono state acquisite dalla quasi totalità dei marchi di elettrodomestici presenti sul mercato.
L'induzione magnetica, abbinata al vetroceramica e al "Touch Control", ha dato vita a un gioiello tecnologico che ha le seguenti caratteristiche:

• Un piano cottura da incasso di varie misure 60x50, 70x50, 80x50, ecc.
• Il piano cottura si presenta come una lastra di cristallo nera, con quattro o più zone di cottura gestibili tramite comandi "Touch Control", che si illuminano quando vengono sfiorati.
• Altra prerogativa del piano cottura a induzione è l'estrema modulabilità, potendo scegliere tra ben 10 livelli di potenza. Per esempio è utilizzato in pasticceria per sciogliere il cioccolato e mantenerlo liquido. Scegliendo il livello di potenza minimo si raggiunge temperatura di soli 30°, cosa che non è possibile ottenere con il classico vetroceramica elettrico, o con un piano cottura a gas.
• Rapidità di cottura eccezionale. Classico esempio è la rapidità di ebollizione dell'acqua per cuocere la pasta in una famiglia di 4 persone. Il tempo impiegato con un piano cottura a gas sarà all'incirca di 15 minuti. Nel caso di un piano cottura a induzione ne bastano solo 2, con evidente risparmio di tempo e di energia.
• Facilissimo da pulire. Non ci sono pesanti griglie d'acciaio o in ghisa da spostare e pulire, generalmente basta un classico panno, o spugna bagnata con acqua, o al limite con dei prodotti di pulizia per il vetro. Una semplice passata e il piano torna come nuovo. Inoltre non ha gli stessi problemi di deterioramento dell'acciaio.
• Unico limite dei piani cottura a induzione è che funzionano solo con pentole d'acciaio, mentre è da escludere alluminio, rame, vetro ecc. Questo perché la pentola è parte integrante del circuito tramite cui prende atto il fenomeno dell'induzione magnetica.

Una volta installato il piano cottura a induzione e la pompa di calore elettrica aria/acqua, siamo completamente indipendenti dal gas. Non ci resta che telefonare al nostro gestore del metano e chiedergli di scollegare la nostra utenza. E d'ora in avanti non arriveranno più le tante temute e odiate bollette del gas.

Un primo punto sulla situazione :

Nel nostro esempio della casa a costo Zero abbiamo già installato 2 elementi:
1) la pompa di calore elettrica aria-acqua in sostituzione di una vecchia caldaia a metano.
2) due pannelli solare termici che andranno a integrare la pompa di calore;
Facendo un po' di calcoli ne è risultato un risparmio del 60% rispetto ai costi energetici che avevamo in precedenza, con il vecchio impianto a metano.

- spesa annua per il riscaldamento e acqua calda sanitaria, con una vecchia caldaia a metano: 2200 €;
- spesa annua per il riscaldamento e acqua calda sanitaria, con una pompa di calore elettrica opportunamente dimensionata (COP 3.5): 892 €

Azzerare il costo della bolletta elettrica :

Partiamo dalla bolletta iniziale del nostro esempio di 2200 € di spesa annua di metano, che abbiamo ridotto, grazie alla pompa di calore, e solare termico a soli 892 € con un calo dei costi energetici del 60%.
Un risparmio notevole, ma comunque ancora un costo fisso annuo. E se volessimo ridurre ulteriormente questo costo? E' possibile? Si è possibile, di seguito vi spiego come.
Prima però è necessario riprendere l’esempio della casa di 160 m² , con una famiglia composta da 4 persone, oltre al costo del metano abbiamo anche il costo di approvvigionamento elettrico per ”fare andare la casa” : illuminazione , elettrodomestici ecc. Mediamente troveremo una bolletta elettrica che si aggira sui 700 € annui di spesa che corrispondono ad un consumo annuo di circa 3200 Kw.
Quindi ci troviamo ora con i consumi del gas azzerati, ma con i consumi elettrici più che raddoppiati, infatti se sommiamo i 4058 Kw di consumo per il riscaldamento elettrico, ai 3200 Kw del consumo della casa ordinario, abbiamo ora un consumo elettrico totale di 7258 Kw/anno , che corrisponde ad un costo di 892 + 700 = 1.592 € totali annui.

La nostra esigenza ora è di ridurre il più possibile la bolletta energetica annua. Come fare? Semplice, installando un impianto fotovoltaico ben dimensionato.

Fotovoltaico :

Il fotovoltaico fino a qualche anno fa rimaneva ancora un oggetto del mistero. Oggi resta ancora poco conosciuto, ma sicuramente molto più diffuso. Infatti l'Italia risulta essere la seconda nazione in Europa come impianti installati, subito dopo la Germania. Senza prolungarci in eccessive descrizioni su cosa sia e come funzioni il fotovoltaico , vi basti sapere che i pannelli fotovoltaici trasformano la luce solare in energia elettrica utile alla nostra abitazione. Il tutto avviene mediante un processo naturale, che non necessita di alcun aiuto elettrico, o meccanico e l'energia così prodotta non emette alcuna sostanza inquinante. Pertanto il fotovoltaico rientra tra le fonti di energia rinnovabile e come tale viene incentivato dallo Stato italiano attraverso le tariffe del Conto Energia.
Come detto l'elemento essenziale per la produzione di energia tramite fotovoltaico è il sole. Più l'irradiazione solare è forte e più l'impianto produce. Quindi di notte non produce affatto e quando il cielo è nuvoloso produce meno. Inoltre un impianto installato nel Sud Italia produrrà molto di più di un impianto installato al Nord.

Ritorniamo ora al nostro esempio della “casa a costo Zero”. Un impianto fotovoltaico di 1kW, installato in provincia di Macerata (centro Italia), produce più di 1300 kW all'anno. L’esigenza totale della nostra casa è di 7258 Kw/anno di energia elettrica.
Considerando che 1 kw di impianto fotovoltaico nel centro Italia produce 1300 Kw/anno di energia, avremo bisogno di installare un impianto fotovoltaico di almeno 6 Kw, che produrrà 7800 Kw (6*1300). Installando un impianto fotovoltaico di 6 Kw, “in teoria” si azzerano completamente i costi, visto che produciamo più di quello che consumiamo. Perché dico “in teoria”, perché nella pratica andrà diversamente. Come abbiamo già detto la produzione di energia elettrica di un impianto fotovoltaico non è continua ma è condizionata dal sole (di giorno produce e di notte no, ecc.). Avremo dunque una produzione di energia molto altalenante, che non coinciderà mai in maniera perfetta con i nostri consumi.

Arrivati a questo punto, anche lasciando le cose come stanno, ci ritroveremo tra le mani un investimento più che redditizio. Con la pompa di calore e il solare termico abbiamo convertito i consumi del metano in consumi elettrici, abbassando i costi per riscaldamento e acqua calda sanitaria. Con il fotovoltaico, prevedendo un autoconsumo dell'energia prodotta del 40% (ipotesi che più si accosta alla realtà) avremo un bel risparmio sul costo totale della bolletta elettrica, passando da una spesa complessiva di 1592 € a 955 € all'anno (-40% per l'appunto).
Il risparmio, sommatto agli incentivi e agli sgravi fiscali ci permette, già di per se, di ammortizzare completamente i costi dell'investimento dopo 8-9 anni e di guadagnarci sopra negli anni successivi. Per questo motivo possiamo dire che la nostra "casa a costo Zero" è già bella che fatta.
In realtà ci sarebbe un altro passo da intraprendere per rendere la “casa a costo Zero” veramente tale, cioè per vedere l'importo ZERO su tutte le bollette future! Quale? Installare un sistema d'accumulo di energia fotovoltaica.

Un sistema d'accumulo per il fotovoltaico :

Abbiamo detto che nonostante l'installazione del fotovoltaico, il costo della bolletta non siamo riusciti ancora a portarlo a zero, anche se in seconda battuta ci rientrano dei soldi tra sgravi fiscali e incentivi. Il problema è semplice ed è già stato più volte accennato: il fotovoltaico produce solo di giorno e durante la notte, se abbiamo bisogno di energia, siamo obbligati a prelevarla dalla rete Enel, pagandola alla fine del mese.
L'utente medio consuma la maggior parte dell'energia quando è in casa, dunque durante i pasti e di notte (luci accese, televisore acceso, pc acceso, ecc..). Per questo motivo si stima che solo una parte dell'energia prodotta dal fotovoltaico verrà autoconsumata, il resto andrà immessa in rete.

Nell'esempio abbiamo parlato di un 40%, con il quale si riduce la bolletta energetica a 955 € all'anno (partendo da un costo iniziale di 1.592 € annui).
Se io volessi azzerarla completamente dovrei riuscire a consumare solo l'energia prodotta dal fotovoltaico. Esiste un modo? Si! La soluzione si trova nei sistemi d'accumulo di energia. Che cos'è un sistema d'accumulo? Una macchina capace di accumulare l'energia prodotta in surplus dal fotovoltaico in apposite batterie, tramite un “Controller”, capace poi di riprelevarla quando ne ho bisogno e l'impianto fotovoltaico non produce. Questa macchina esiste ed è l'“Ottimizzatore Energetico”.
L'Ottimizzatore Energetico ci permette di azzerare la bolletta energetica una volta per tutte, massimizzando il rendimento dell'impianto e permettendoci di rientrare più velocemente dall'investimento. In pratica esso ci permette di staccarci “virtualmente” dalla rete Enel, diventando completamente autosufficienti. Dico virtualmente perché di fatto staccarsi dalla rete non è possibile, ma resta il fatto che non dovremo più prelevare energia dalla rete.
Installando l'Ottimizzatore si riesce ad ammortizzare il costo dell'intero pacchetto “casa a costo Zero” in soli 5-6 anni, contro gli 8-9 di un impianto senza accumulo.

Conclusioni: incentivi & risparmi

Di seguito viene riproposto un elenco completo degli incentivi erogati e del risparmio effettivo installando un pacchetto completo “casa a costo Zero”.

• Pompa di calore aria-acqua: Detrazione fiscale del 55% rateizzato in 10 anni (in alternativa è possibile scegliere gli incentivi del Conto Energia Termico);
• Solare Termico: Detrazione fiscale del 55% rateizzato in 10 anni (in alternativa è possibile scegliere gli incentivi del Conto Energia Termico);
• Fotovoltaico: IVA agevolata al 10%;
• Fotovoltaico:  Detrazione fiscale del 50% rateizzata in 10 anni
• Risparmio del 100% sulla bolletta del metano;
• Risparmio del 100% sulla bolletta elettrica (se si installa anche il sistema d'accumulo);

Come potete vedere ci sono parecchie voci che contribuiscono a ripagare l'investimento nel giro di pochi anni e creare poi un surplus di cassa positivo. La cosa essenziale è dimensionare bene l'impianto in tutte le sue componenti. Quindi il progetto deve essere ben fatto ed adottare materiali di buona qualità che garantiranno un ottima resa e lunga durata.