Fonti rinnovabili: fotovoltaico, solare termico e geotermia
L’ultimo tassello dell’edificio efficiente: coprire il fabbisogno residuo con energia pulita prodotta in loco. Per l’architetto le rinnovabili non sono solo impianti, ma elementi che dialogano con la forma e l’estetica dell’edificio.
🎯 Obiettivi della lezione
- Distinguere le principali fonti rinnovabili per l’edificio e i loro usi
- Comprendere il dimensionamento di base e l’integrazione architettonica del fotovoltaico
- Conoscere autoconsumo, accumulo e comunità energetiche
- Inquadrare gli obblighi normativi di integrazione delle rinnovabili
Le rinnovabili nell’edificio
Dopo aver ridotto il fabbisogno con l’involucro (GB09) e averlo coperto con impianti efficienti (GB10), l’ultimo passo verso l’edificio a energia quasi zero è produrre energia rinnovabile in loco. È anche un obbligo di legge: come visto in GB02, gli edifici nuovi devono coprire una quota dei consumi con fonti rinnovabili.
Fotovoltaico
Converte la luce solare in elettricità. La fonte più versatile e diffusa.
Solare termico
Scalda l’acqua sfruttando il calore del sole, soprattutto per ACS.
Geotermia
Sfrutta il calore stabile del terreno, abbinata alle pompe di calore.
Il fotovoltaico e l’integrazione architettonica
Il fotovoltaico (FV) è oggi la rinnovabile di riferimento per gli edifici: costi ridotti, modularità, abbinamento naturale con le pompe di calore (che funzionano a elettricità). La produzione dipende da potenza installata (kWp), orientamento, inclinazione e ombreggiamenti.
Per l’architetto la sfida è l’integrazione. Il FV può essere semplicemente installato su falda, oppure integrato nell’architettura (BIPV, Building Integrated Photovoltaics), diventando elemento di copertura, facciata, schermatura o pensilina. L’integrazione ben progettata trasforma un componente tecnico in linguaggio architettonico, evitando l’effetto “pannelli aggiunti”.
Fotovoltaico: fattori di progetto
| Orientamento | Ottimale a sud; est/ovest accettabile con produzione distribuita meglio nella giornata |
| Inclinazione | In Italia indicativamente 30°–35° per massimizzare la resa annua |
| Ombreggiamenti | Anche ombre parziali riducono molto la resa: verificare camini, edifici, alberi |
| Autoconsumo | Conviene massimizzare l’uso diretto dell’energia prodotta rispetto all’immissione in rete |
| Accumulo (batterie) | Sposta l’energia prodotta di giorno verso le ore serali, aumentando l’autoconsumo |
| BIPV | Moduli integrati come copertura, facciata o schermatura: estetica e doppia funzione |
Solare termico e geotermia
Solare termico
I collettori solari termici usano il calore del sole per produrre acqua calda sanitaria e, in alcuni casi, supportare il riscaldamento. Sono molto efficienti nel loro compito specifico, ma con la diffusione delle pompe di calore e del fotovoltaico il loro ruolo si è in parte ridimensionato: spesso conviene un sistema FV + pompa di calore che copre sia elettricità sia ACS. Restano competitivi dove il fabbisogno di acqua calda è alto e costante.
Geotermia a bassa entalpia
La geotermia per edifici sfrutta la temperatura stabile del sottosuolo come sorgente per le pompe di calore geotermiche (sonde verticali o orizzontali). Offre l’efficienza più alta e costante tutto l’anno, indipendente dalla temperatura dell’aria, ma richiede investimento iniziale maggiore e spazio/perforazioni. È una scelta che va valutata fin dal progetto perché incide sulle opere a terra.
Autoconsumo, accumulo e comunità energetiche
Produrre energia non basta: conta quando la si usa. L’autoconsumo — consumare l’energia nel momento in cui viene prodotta — è la strategia più conveniente. I sistemi di accumulo (batterie) aiutano a spostare l’energia solare verso le ore serali, aumentando la quota autoconsumata.
Una novità rilevante sono le Comunità Energetiche Rinnovabili (CER): insiemi di cittadini, imprese ed enti che condividono l’energia rinnovabile prodotta localmente, con benefici economici e ambientali. Per l’architetto e l’urbanista aprono prospettive interessanti alla scala dell’isolato o del quartiere, oltre il singolo edificio.
Sul piano normativo, l’obbligo di integrazione delle rinnovabili negli edifici nuovi e nelle ristrutturazioni importanti è definito dal D.Lgs. 199/2021, mentre il quadro autorizzativo degli impianti è stato riordinato dal Testo Unico Rinnovabili (D.Lgs. 190/2024), come visto in GB02. Trattandosi di materia in evoluzione (incentivi, regole CER, quote d’obbligo), è bene verificare il quadro vigente in fase di progetto.
Integrare le fonti rinnovabili
📚 Riferimenti bibliografici e normativi
- D.Lgs. 199/2021 — Attuazione della direttiva RED II: obblighi di integrazione delle rinnovabili negli edifici e disciplina delle CER.
- D.Lgs. 190/2024 “Testo Unico Rinnovabili” — Riordino dei regimi autorizzativi degli impianti FER (modificato dal D.Lgs. 178/2025).
- Direttiva (UE) 2023/2413 (RED III) — Promozione dell’energia da fonti rinnovabili.
- UNI/TS 11300-4 — Utilizzo di energie rinnovabili e altri metodi di generazione per riscaldamento e ACS.
- UNI EN 15316 — Prestazioni dei sistemi di generazione, inclusi solare termico e pompe di calore.
- UNI 11783 e norme CEI di settore — Impianti fotovoltaici e relativa progettazione.
- GSE — Regole tecniche e incentivi per fotovoltaico, autoconsumo e Comunità Energetiche Rinnovabili.
- ENEA — Materiali su solare termico, geotermia ed efficienza energetica negli edifici.