Para habilitar la energía térmica sostenible de edificios con emisiones netas cero, este estudio desarrolla un modelo térmico de vivienda de código abierto para acoplar paneles solares fotovoltaicos (PV) y bombas de calor (HPs) para viviendas residenciales conectadas a la red. El cálculo de las cargas térmicas tanto de calefacción como de refrigeración del espacio y la selección de HP se realiza con un modelo validado en Python para bombas de calor de fuente de aire. La capacidad de PV necesaria para suministrar a los HPs se calcula utilizando un modelo en Python integrado al Sistema de Asesoramiento de Modelos. Se proporciona la autosuficiencia y autoconsumo de PV y la energía importada/exportada a la red para un estudio de caso, que muestra que las simulaciones basadas en el perfil de carga mensual tienen una reducción significativa del 43% de la energía enviada a/de la red en comparación con la simulación detallada por hora y un aumento del 30% al 60% para el autoconsumo y la autosuficiencia. Estos resultados muestran la importancia de una modelización más detallada y también indican desajustes entre la generación de PV y la carga de HP basados en conjuntos de datos de simulación por hora. El algoritmo de dimensionamiento de PV de retrocálculo combinado con HP y cargas térmicas presentado en este estudio mostró un rendimiento robusto. Los resultados indican que este enfoque puede ser utilizado para acelerar la electrificación solar de la calefacción y la refrigeración para compensar el uso de combustibles fósiles en climas del norte.