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Fotovoltaico e Domotica

Fotovoltaico e Domotica: Massimizzare Autoconsumo Energetico

Giovanni Provenzano017 mins

L’integrazione tra impianti fotovoltaici e sistemi di domotica rappresenta il connubio perfetto per raggiungere l’autosufficienza energetica domestica, trasformando una semplice casa intelligente in una vera centrale energetica micro-distribuita.

Con la domotica, non devi più aspettare passivamente di consumare l’energia che il tuo fotovoltaico produce: il sistema decide automaticamente quando accendere lavatrice, lavastoviglie e climatizzatore basandosi sulla produzione solare real-time, sullo stato della batteria di accumulo, e sulle tue abitudini di consumo.

Studi recenti dimostrano che l’autoconsumo può aumentare fino all’80% quando fotovoltaico, batterie e domotica intelligente lavorano insieme, contro il tipico 30-40% di un impianto fotovoltaico standard senza automazione.

Questo articolo spiega come funziona questa sinergia energetica, quali tecnologie e dispositivi sono necessari, e come configurare Home Assistant 2025 per massimizzare ogni watt di energia solare prodotta dalla tua casa.

Il Problema del Fotovoltaico Tradizionale: Disallineamento Produzione-Consumo

Scenario Tradizionale: Energia Sprecata

Un impianto fotovoltaico standard produce energia principalmente nelle ore centrali della giornata (10:00-16:00), quando l’irraggiamento solare è massimo:

  • Ore 10:00-14:00: Picco produzione (5-7 kW su impianto da 10 kW)

  • Consumo reale in casa: Frigorifero, router, illuminazione standby = massimo 0.5 kW

  • Energia in eccesso: 4.5-6.5 kW che viene immediatamente riversato in rete per compensare

Cosa succede con questa energia:
L’operatore di rete la ritira a bassissimo prezzo (scambio sul posto: ~€0.10-0.15/kWh), mentre di sera quando hai bisogno di energia per riscaldamento, climatizzazione, cucinare, devi comprarla dalla rete a prezzo pieno (€0.20-0.40/kWh).

Il gap economico: Vendi a 0.10 €/kWh, compri a 0.30 €/kWh = margine negativo di 0.20 €/kWh.

Risultato: Autoconsumo tipico solo 30-40%.

Soluzione: Domotica Intelligente + Storage

Con domotica intelligente e batterie di accumulo, l’energia eccedente delle 10:00-14:00 può essere:

  • Immagazzinata in batteria per uso serale (7-10 PM)

  • Consumata immediatamente accendendo automaticamente carichi programmabili (lavatrice, lavastoviglie, riscaldamento acqua)

  • Monitorata in real-time per ottimizzare ogni kilowatt

Risultato: Autoconsumo aumenta a 70-80%.

Come Funziona l’Ecosistema Fotovoltaico + Domotica

Architettura del Sistema

L’ecosistema completo si basa su quattro componenti interconnessi:

1. Impianto Fotovoltaico + Inverter Ibrido

  • Pannelli solari producono corrente continua

  • Inverter ibrido converte a corrente alternata per la casa

  • Supporta collegamento a batterie di accumulo

  • Monitoraggio real-time della produzione (tramite API o sensore S0)

2. Batteria di Accumulo

  • Immagazzina energia in eccesso durante il giorno

  • La rende disponibile di sera/notte

  • Con accumulo dimensionato, autoconsumo raggiunge 80%

  • Tecnologie: Litio LiFePO4 (veloce, affidabile), Piombo-acido (economico, lento)

3. Energy Management System (EMS) / Home Assistant

  • Monitora produzione solare in real-time

  • Monitora consumo di ogni dispositivo

  • Predice consumi futuri (es. “sa” che alle 17:00 accendi il climatizzatore)

  • Decide quando accendere/spegnere carichi programmabili​

4. Carichi Programmabili Intelligenti

  • Lavatrice smart (avvia quando energia solare è abbondante)

  • Lavastoviglie smart (come sopra)

  • Riscaldamento acqua sanitaria (boiler con termostato smart)

  • Climatizzatore con pompa di calore (consuma in ore solari)

  • Caricabatterie auto elettrica (carichi se surplus solare)

Il Flusso Energetico Ottimizzato

Ora 10:00 (Picco solare):

  • Fotovoltaico produce 6 kW

  • Casa consuma 0.5 kW (standby)

  • Surplus: 5.5 kW

Cosa succede:

  1. Primo step: Carica batteria (2-3 kW) fino a 100%

  2. Secondo step: Accendi lavatrice programmata (2 kW)

  3. Risultato finale: Tutto l’eccesso è consumato, nulla a rete

Ora 20:00 (Sera, no sole):

  • Fotovoltaico produce: 0 kW

  • Casa consuma: 3 kW (cucina, riscaldamento, illuminazione)

Cosa succede:

  1. Batteria eroga 3 kW dal surplus accumulato al mattino

  2. Zero prelievo dalla rete

  3. Bolletta ridotta

Componenti Hardware Necessari

Inverter Ibrido con API

Non tutti gli inverter supportano domotica. Servono modelli “intelligenti” con API:

SMA Sunny Boy / Tripower Smart Energy

  • Supporto nativo per batterie

  • API REST per monitoraggio

  • Controllabile da Home Assistant via integrazione ufficiale

  • Prezzo: €2,000-4,000

Fronius Symo Hybrid

  • API ricca di funzionalità

  • Cloud + local access

  • Integrazione Home Assistant: sì

  • Prezzo: €1,500-3,500

GoodWe GW Hybrid

  • Budget più accessibile

  • API funzionante ma con limiti

  • Integrazione HA: sì (via custom component)

  • Prezzo: €1,200-2,500

Batteria di Accumulo (Storage)

SMA Home Storage

  • Capacità: 3.2 – 16.4 kWh (scalabile)

  • Cicli: ~8,000

  • Garanzia: 10 anni

  • Compatibile: SMA inverter

  • Prezzo: €6,000-15,000 per 10 kWh

Tesla Powerwall

  • Capacità: 13.5 kWh

  • Cicli: ~8,000

  • Garanzia: 10 anni

  • Compatibile: Molti inverter (via gateway)

  • Prezzo: €12,000-14,000​

BYD LVH / BYD Yuan Plus

  • Budget entry-level

  • Capacità: 5.1 – 20.5 kWh

  • Cicli: ~5,000-6,000

  • Compatibile: GoodWe, SMA, altri

  • Prezzo: €4,000-10,000

Regola Dimensionamento: Capacità batteria = consumo medio casa × 1.5-2

Esempio: Casa consuma 15 kWh/giorno → Batteria 22.5-30 kWh.

Monitoraggio Energetico con Sensori

Shelly EM (Contatore Intelligente)

  • Monitora produzione e consumo

  • API REST integrata

  • Home Assistant: integrazione nativa

  • Prezzo: €50-100

Inverter API Nativa

  • SMA, Fronius, GoodWe forniscono dati direttamente

  • Zero sensori aggiuntivi necessari

  • Basta collegare inverter a rete domestica

Sensori Consumo per Circuiti

  • Smart switch con misuratore di potenza (Shelly Plus 1PM: €40-60)

  • Un sensore per circuito (lavatrice, riscaldamento, climatizzatore, ecc.)

  • Home Assistant monitora consumi individuali​

Setup Home Assistant per Massimizzare Autoconsumo

Step 1: Integrazione Inverter

Collegare inverter a Home Assistant per accedere ai dati real-time:

Per SMA (ModBus TCP):

# configuration.yaml
modbus:
  - name: "SMA Inverter"
    type: tcp
    host: 192.168.1.100
    port: 502
    registers:
      - name: "Potenza Istantanea"
        register: 40069
        unit_of_measurement: W
        scale: 1
      - name: "Energia Giornaliera"
        register: 40071
        unit_of_measurement: kWh
        scale: 0.01

Per Fronius (API REST):

# configuration.yaml
sensor:
  - platform: rest
    name: "Fronius Produzione"
    resource: "http://192.168.1.100/solar_api/v1/GetInverterRealtimeData.cgi?Scope=Device&DeviceId=1&DataCollection=3PhaseInverterData"
    value_template: "{{ (value_json.Body.Data.P_PV | float / 1000) | round(2) }}"
    unit_of_measurement: "kW"
    scan_interval: 10

Per integrazione UI Home Assistant 2025:

  • Impostazioni → Dispositivi e Servizi

  • Aggiungi nuovo dispositivo

  • Cerca “SMA” oppure “Fronius”

  • Segui wizard di autenticazione

  • I sensori appariranno automaticamente

Step 2: Creare Template Sensors Calcolati

# configuration.yaml
template:
  - sensor:
      - name: "Energia Disponibile per Carichi"
        unit_of_measurement: "W"
        state: >
          {% set produzione = states('sensor.potenza_istantanea') | float(0) %}
          {% set consumo = states('sensor.consumo_casa') | float(0) %}
          {% set batteria = states('sensor.stato_batteria_percentuale') | float(0) %}
          
          {% if produzione > consumo and batteria < 90 %}
            {{ (produzione - consumo) | int }}
          {% else %}
            0
          {% endif %}

      - name: "Autoconsumo Percentuale"
        unit_of_measurement: "%"
        state: >
          {% set prod_oggi = states('sensor.produzione_giornaliera') | float(0) %}
          {% set cons_oggi = states('sensor.consumo_giornaliero') | float(0) %}
          {% if prod_oggi > 0 %}
            {{ ((cons_oggi / prod_oggi * 100) | int) }}
          {% else %}
            0
          {% endif %}

Step 3: Automazioni per Accensione Carichi Intelligenti

Automazione 1: Accendi Lavatrice su Surplus Solare

automation:
  - alias: "Lavatrice Solo su Surplus Solare"
    trigger:
      - platform: numeric_state
        entity_id: sensor.energia_disponibile_per_carichi
        above: 1500  # Almeno 1.5 kW di surplus
        for: "00:05:00"  # Per almeno 5 minuti (stabilità)
    condition:
      - condition: state
        entity_id: input_boolean.lavatrice_programmata
        state: 'on'
      - condition: time
        after: "08:00:00"
        before: "17:00:00"
    action:
      - service: switch.turn_on
        target:
          entity_id: switch.lavatrice_smart_plug
      
      - service: persistent_notification.create
        data:
          title: "Lavatrice Avviata"
          message: "Avviata con surplus solare: {{ states('sensor.energia_disponibile_per_carichi') }} W"

Automazione 2: Riscaldamento Acqua Sanitaria Durante Picco Solare

automation:
  - alias: "Scaldabagno Solo su Surplus Solare"
    trigger:
      - platform: numeric_state
        entity_id: sensor.potenza_istantanea
        above: 3000  # Almeno 3 kW prodotti
    condition:
      - condition: time
        after: "09:00:00"
        before: "15:00:00"
      - condition: numeric_state
        entity_id: sensor.temperatura_acqua_sanitaria
        below: 55
    action:
      - service: switch.turn_on
        target:
          entity_id: switch.scaldabagno_resistenza
      
      - delay: "02:00:00"  # Acceso 2 ore max
      
      - service: switch.turn_off
        target:
          entity_id: switch.scaldabagno_resistenza

Automazione 3: Climatizzatore Solo con Energia Disponibile

automation:
  - alias: "Climatizzatore Intelligente Solare"
    trigger:
      - platform: state
        entity_id: binary_sensor.temperatura_troppo_alta
        to: 'on'
    condition:
      - condition: numeric_state
        entity_id: sensor.energia_disponibile_per_carichi
        above: 500  # Almeno 0.5 kW disponibile
    action:
      - service: climate.set_hvac_mode
        target:
          entity_id: climate.climatizzatore_smart
        data:
          hvac_mode: "cool"

Step 4: Dashboard Energetica Visiva

Usando Power Flow Card Plus:

# Salva come dashboard_energy.yaml
views:
  - title: Flusso Energetico
    cards:
      - type: custom:power-flow-card-plus
        entities:
          solar:
            - entity: sensor.potenza_istantanea
              name: Fotovoltaico
          battery:
            - entity: sensor.batteria_potenza
              name: Batteria
              state_of_charge: sensor.batteria_percentuale
          home:
            - entity: sensor.consumo_casa
              name: Casa
          grid:
            - entity: sensor.prelievo_rete
              name: Rete

Risultato visivo: Linee che mostano il flusso energetico real-time da fotovoltaico → batteria → casa → rete (o in reverse).

Step 5: Monitoraggio Storico e KPI

# configuration.yaml
history_stats:
  autoconsumo_percentuale_giornaliero:
    entity_id: sensor.autoconsumo_percentuale
    name: "Autoconsumo Medio Giorno"
    type: mean
    start: "{{ now().replace(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0) }}"
    end: "{{ now() }}"

  energia_rete_prelevata:
    entity_id: sensor.prelievo_rete
    name: "Energia Rete Prelevata"
    type: sum
    start: "{{ now().replace(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0) }}"
    end: "{{ now() }}"

Strategie Avanzate di Ottimizzazione

Previsione Meteorologica per Scheduling Intelligente

automation:
  - alias: "Accendi Lavatrice in Base a Previsione Sole"
    trigger:
      - platform: time
        at: "06:00:00"
    action:
      - service: input_number.set_value
        target:
          entity_id: input_number.ora_consigliata_lavatrice
        data:
          value: >
            {# Calcola ora migliore basata su previsione sole #}
            {% set forecastdata = state_attr('weather.casa', 'forecast') %}
            {% set best_time = 0 %}
            {% for item in forecastdata %}
              {% if item.condition == 'sunny' and item.clouds | float(0) < 20 %}
                {% if best_time == 0 %}
                  {% set best_time = item.datetime %}
                {% endif %}
              {% endif %}
            {% endfor %}
            {{ best_time }}

Se previsione dice “sole massimo alle 11:00”, automazione suggerisce di programmare lavatrice per le 11:00.

Integrazione Tariffe Dinamiche (ARERA 2024+)

Nelle zone con tariffe orarie dinamiche (ad esempio con Terna), puoi ottimizzare ulteriormente:

automation:
  - alias: "Lavatrice su Orario Tarifa Bassima + Sole"
    trigger:
      - platform: numeric_state
        entity_id: sensor.energia_disponibile_per_carichi
        above: 1500
      - platform: time_pattern
        hours: "/1"  # Controlla ogni ora
    condition:
      - condition: numeric_state
        entity_id: sensor.prezzo_energia_orario
        below: 0.10  # Prezzo < 0.10 €/kWh
    action:
      - service: switch.turn_on
        target:
          entity_id: switch.lavatrice

Risultato: Lavatrice parte solo quando c’è sia sole che tariffe basse.

Risultati Concreti: Dai Numeri

Scenario: Casa 100 m² Torino

Setup:

  • Impianto fotovoltaico: 10 kW

  • Batteria: 15 kWh

  • Domotica: Home Assistant + carichi programmabili

Consumo annuale: 5,000 kWh

Scenario 1: Fotovoltaico Senza Domotica

  • Autoconsumo: 30%

  • Energia rete: 3,500 kWh

  • Bolletta annuale: €1,050 (@ €0.30/kWh)

Scenario 2: Fotovoltaico + Domotica + Batteria

  • Autoconsumo: 75%

  • Energia rete: 1,250 kWh

  • Bolletta annuale: €375 (@ €0.30/kWh)

  • Risparmio: €675/anno

Payback Domotica + Batteria: €18,000 setup / €675 risparmio = 26.7 anni

Nota: Calcolo conservativo. In realtà il payback migliora se consideri incentivi statali (Conto Termico 2.0, detrazioni 50%), aumento valore immobile (+10%), e riduzione costi batterie (trend storico -15% anno).

 

L’integrazione tra fotovoltaico e domotica intelligente non è più una nicchia tech, ma una soluzione ormai matura e accessibile per massimizzare l’autosufficienza energetica domestica. Con Home Assistant 2025, dispositivi smart moderni e batterie di accumulo a prezzi sempre più competitivi, è finalmente possibile trasformare una semplice casa intelligente in una vera centrale energetica micro-distribuita, dove ogni kilowatt di sole viene sfruttato al massimo prima ancora di considerare la rete.

Gli investimenti iniziali rimangono considerevoli (€20,000-40,000 per setup completo), ma con lifecycle costing a 20-25 anni e la volatilità crescente dei prezzi energetici, il ROI economico è sempre più attraente. Inizia dall’integrazione di Home Assistant con il tuo inverter per monitorare real-time la produzione, aggiungi un carico programmabile (lavatrice smart), e scalpa gradualmente verso il setup completo con batterie e automazioni avanzate. La vera smart home del futuro non è solo automatizzata – è energeticamente consapevole e autotosufficiente.

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