Man mano che sempre più famiglie adottano strategie per ridurre i costi dell’elettricità e migliorare l’efficienza energetica, il load shifting è emerso come un approccio efficace. Il load shifting consiste nel programmare l’uso dell’energia—soprattutto da grandi elettrodomestici come una pompa di calore—nelle ore non di punta, quando le tariffe elettriche sono più basse o quando l’energia rinnovabile è più abbondante. Quando vengono abbinate a sistemi di accumulo elettrico o termico, le pompe di calore diventano strumenti ancora più potenti per modellare i profili di consumo energetico. La loro elevata efficienza e la compatibilità con l’energia immagazzinata consentono ai proprietari di ottenere comfort, sostenibilità e risparmi a lungo termine.
Una pompa di calore può funzionare durante i periodi a basso costo per preriscaldare o preraffrescare l’abitazione, mentre l’energia immagazzinata fornisce ulteriore flessibilità nei momenti di elevata domanda della rete. Comprendere come le pompe di calore si integrano con l’accumulo—e come fattori ambientali e pratici influenzano le prestazioni—aiuta i proprietari a ottimizzare strategie di riscaldamento e raffrescamento durante tutto l’anno.
Perché le pompe di calore sono adatte al load shifting
Elevata efficienza delle pompe di calore
Un vantaggio chiave delle pompe di calore è la loro capacità di trasferire il calore invece di generarlo direttamente. Questa efficienza termodinamica consente a molte pompe di calore di fornire da tre a quattro unità di riscaldamento per ogni unità di elettricità consumata. Grazie a questo elevato coefficiente di prestazione, spostare il funzionamento della pompa di calore verso i periodi a basso costo amplifica il risparmio: elettricità economica o rinnovabile produce molto più calore utile rispetto ai sistemi elettrici resistivi tradizionali.
Flessibilità della domanda termica e potenziale di accumulo
Le abitazioni immagazzinano naturalmente energia termica, sia tramite i materiali costruttivi sia attraverso serbatoi di acqua calda. Questa inerzia termica consente ai proprietari di preriscaldare o preraffrescare gli ambienti nelle ore non di punta senza compromettere il comfort in seguito. Studi su boiler a pompa di calore mostrano che il preriscaldamento strategico può ridurre drasticamente la domanda elettrica di picco. Questa flessibilità intrinseca si integra perfettamente con strategie basate sull’accumulo, che immagazzina energia quando è più economica o abbondante.
Compatibilità con i sistemi solare + accumulo
Le pompe di calore si abbinano in modo efficace alle abitazioni alimentate da impianti solari dotati di sistemi di accumulo. L’energia solare in eccesso prodotta durante il giorno può essere immagazzinata e successivamente utilizzata per alimentare la pompa di calore durante i picchi serali o mattutini. Ciò aumenta l’autoconsumo di energia rinnovabile, riduce l’affidamento all’elettricità costosa e stabilizza il comfort interno.
Meccanismi del load shifting per pompe di calore con energia accumulata
Strategia di funzionamento fuori punta
Il load shifting si basa sull’utilizzo della pompa di calore durante i periodi di bassa domanda elettrica. In queste finestre—spesso notturne o nelle ore centrali della giornata—il sistema riscalda o raffresca l’abitazione o produce acqua calda. L’energia termica così generata può poi essere utilizzata durante il resto della giornata, riducendo la necessità di funzionamento nelle ore di punta. Le batterie estendono ulteriormente questa strategia alimentando la pompa di calore con energia immagazzinata, minimizzando il consumo della rete nei momenti più costosi.
Utilizzo dei controlli e della gestione intelligente dell’energia
Le pompe di calore moderne integrano spesso funzioni di programmazione e sistemi intelligenti di gestione dell’energia. I controlli automatici possono avviare il funzionamento della pompa di calore quando le tariffe elettriche diminuiscono o quando la produzione di energia rinnovabile è elevata. Alcuni sistemi supportano anche tecnologie grid-interactive, consentendo loro di rispondere ai segnali di demand-response o alle variazioni dinamiche dei prezzi. Questo permette ai proprietari di mantenere il comfort senza regolazioni manuali costanti.
Benefici dell’utilizzo delle pompe di calore nelle ore non di punta con accumulo
Risparmio economico e riduzione delle bollette
Utilizzare la pompa di calore nelle ore non di punta, o alimentarla con energia rinnovabile accumulata, riduce l’esposizione alle tariffe elettriche elevate. La ricerca mostra che i boiler a pompa di calore che adottano strategie di load shifting possono ridurre il consumo di elettricità nelle ore di punta fino al 90%, evidenziando un notevole potenziale di risparmio. Questo approccio è particolarmente efficace nelle regioni con tariffe basate sulle fasce orarie, dove lo spostamento anche parziale del carico può ridurre significativamente la bolletta.
Confronto tra funzionamento della pompa di calore nelle ore di punta e fuori punta
| Fattore | Ore di Punta | Ore Fuori Punta + Accumulo |
| Costo dell’elettricità | Alto | Basso o nullo (con solare accumulato) |
| Impatto sulla rete | Aumenta lo stress | Riduce lo stress sulla rete |
| Intensità carbonica | Maggiore | Inferiore (più energia rinnovabile) |
| Comfort domestico | Immediato ma costoso | Stabile e conveniente |
| Efficienza complessiva | Variabile | Massimizzata |
Riduzione della domanda di picco e stress sulla rete
Le pompe di calore che funzionano nelle ore non di punta contribuiscono meno ai picchi di domanda, sostenendo una rete elettrica più equilibrata e resiliente. Distribuendo i carichi di riscaldamento e raffrescamento in modo più uniforme, le famiglie migliorano l’affidabilità dei servizi energetici.
Benefici ambientali e riduzione delle emissioni
Le pompe di calore generano già meno emissioni rispetto ai sistemi alimentati da combustibili fossili. Se alimentate con energia rinnovabile accumulata, il loro impatto ambientale si riduce ancora di più. Questo contribuisce a un sistema energetico più sostenibile e meno dipendente da energia ad alta intensità carbonica.
Flessibilità e resilienza del sistema energetico
L’energia immagazzinata permette alle pompe di calore di continuare a funzionare anche durante interruzioni elettriche o fluttuazioni della rete. Ciò garantisce comfort e stabilità nelle abitazioni, anche in condizioni esterne sfavorevoli.
Sfide e considerazioni
Capacità di accumulo e adeguamento alla domanda termica
L’efficacia del load shifting dipende dal corretto dimensionamento del sistema di accumulo. Se la batteria è troppo piccola, il funzionamento fuori punta risulta limitato; se è troppo grande, si rischia di pagare capacità inutilizzata. La progettazione deve considerare fabbisogno termico, clima e struttura tariffaria.
Complessità del sistema e integrazione
Lo spostamento del carico potrebbe richiedere la compatibilità tra più componenti: pompa di calore, accumulo, inverter e controlli intelligenti. Le case più vecchie potrebbero richiedere interventi di ammodernamento, in particolare quando si integrano la programmazione automatica o interfacce elettriche avanzate. Una corretta progettazione e installazione del sistema sono fondamentali per prestazioni affidabili.
Variabilità dell’efficienza in base alle condizioni esterne
Il COP di una pompa di calore può diminuire con temperature esterne molto basse o molto alte. Una buona coibentazione, manutenzione costante e controlli intelligenti aiutano a mitigare queste variazioni stagionali.
Comfort vs. vincoli di programmazione
Il funzionamento fuori punta deve essere bilanciato con le esigenze di comfort della famiglia. Cambiamenti imprevisti nel clima o nella routine domestica potrebbero richiedere l’uso della pompa di calore anche nelle ore di punta.
Linee guida progettuali e best practice
Un efficace trasferimento del carico inizia con un attento dimensionamento sia dei sistemi a pompa di calore che della capacità di accumulo, in base alle esigenze di riscaldamento domestico e alle fasce orarie di prezzo fuori punta. Sono essenziali controlli intelligenti che automatizzano il funzionamento e ottimizzano il comfort. L’abbinamento di pompe di calore con sistemi solari e di accumulo aumenta il consumo di energia rinnovabile e riduce la dipendenza dalla rete. L’efficienza a lungo termine migliora anche quando le case rafforzano l’isolamento, riducono le perdite d’aria e sottopongono le apparecchiature a regolare manutenzione.
Monitorare le prestazioni del sistema durante le variazioni stagionali consente ai proprietari di casa di perfezionare la propria strategia e garantire comfort e risparmi costanti.
Casi studio e evidenze dalla ricerca
Gli studi dimostrano riduzioni fino al 90% della domanda elettrica nelle ore di punta grazie al load shifting applicato ai boiler a pompa di calore. Simulazioni che integrano fotovoltaico, sistemi di accumulo a batteria EcoFlow e pompe di calore mostrano un autoconsumo molto più elevato e una riduzione significativa della dipendenza dalla rete. L’accumulo termico amplifica ulteriormente questi benefici appiattendo la curva di richiesta giornaliera.
Conclusione
L’utilizzo di una pompa di calore durante le ore non di punta, supportata da batterie o accumulo termico, offre una solida strategia per ridurre i costi, migliorare l’utilizzo delle energie rinnovabili e supportare la stabilità della rete. Con un’attenta progettazione del sistema, controlli intelligenti e un’adeguata capacità di accumulo, i proprietari di casa possono godere di un comfort costante riducendo al minimo il consumo di elettricità nelle ore di punta. Adottando queste strategie di trasferimento del carico, le famiglie si avvicinano a un futuro energetico efficiente, resiliente e sostenibile.
Questi approcci contribuiscono inoltre a rendere le abitazioni a prova di futuro, man mano che i mercati energetici si evolvono e i programmi di risposta alla domanda diventano più comuni. Nel tempo, l’adozione diffusa di tali tecnologie può contribuire a obiettivi di decarbonizzazione più ampi e ridurre la pressione sulle infrastrutture di pubblica utilità. In definitiva, il passaggio a una gestione energetica più intelligente consente ai proprietari di casa di assumere un ruolo più attivo nel plasmare un panorama energetico più pulito e affidabile.
