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Energia Conveniente, le tue fonti energetiche
Impianti fotovoltaici
I moduli fotovoltaici costituiscono l’essenza dell’impianto in quando la loro esposizione alla radiazione solare determina la produzione di energia elettrica. Il modulo è composto da silicio che opportunamente trattato da luogo alla conversione dell’energia luminosa in energia elettrica. Essi sono composti da celle, che possono essere a silicio monocristallino, policristallino, a film sottile o “thin film”. Questi tipi diversi di celle si differenziano in molti aspetti, quelli più evidenti sono l’aspetto esteriore e l’efficienza. La struttura dell’impianto può essere di vario tipo, acciaio zincato a caldo o in alluminio. Vengono poi installati sulla superficie degli ancoraggi o delle zavorre. Il tecnico provvederà a studiare il migliore orientamento e inclinazione rispetto al piano.
L’inverter è un altro strumento indispensabile all’impianto fotovoltaico, poiché permette la conversione da corrente continua a corrente alternata con frequenza di 50HZ. Gli inverter sono dotati di dispositivi di protezione interfaccia che permettono lo spegnimento dell’impianto in caso di black-out o disturbi della rete.
Il sistema di controllo comunica con l’inverter, questa apparecchiatura tiene controllato il buon funzionamento dell’impianto. Con l’ausilio di un PC si possono visualizzare grandezze su display luminosi/schermi e registrare misure.
INCENTIVI
Il sistema di incentivazione remunera l’energia prodotta dall’impianto con una tariffa incentivante. Ciò significa che lo Stato riconoscesse ai cittadini e alle aziende proprietari di impianti fotovoltaici un contributo sulla produzione di energia elettrica. L’ente pubblico che si occupa di erogare questo incentivo è il GSE (Gestore dei Servizi Energetici),questa energia è misurata in kWh (chilowattora). Il GSE prevede incentivi premio per installazioni con materiale interamente prodotto in paesi dell’Unione Europea o per impianti realizzati con “innovazione tecnologica”. In Italia è dal settembre 2005 che è attivo questo meccanismo di incentivazione, definito “Conto Energia”.
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ECONOMICO: sostenere i propri consumi energetici permette un risparmio di denaro nel medio periodo rispetto al tradizionale sistema di approvvigionamento di energia.
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ECOLOGICO: l’utilizzo di fonti rinnovabili di energia consente infatti di ridurre notevolmente la propria impronta ecologica, abbattendo le emissioni di anidride carbonica in atmosfera
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ENERGETICO: il possesso di un impianto permette di raggiungere l’autosufficienza attraverso l’ autoconsumo e di produrre un quantitativo di energia in grado di coprire il fabbisogno energetico semplicemente sfruttando una fonte di energia pulita ed inesauribile
Energia necessaria per un’abitazione media.
L’energia necessaria per la conduzione di una abitazione può in linea di massima così suddividersi:
1. Energia necessaria per il riscaldamento dell’acqua sanitaria.
2. Energia necessaria per il riscaldamento della casa.
3. Energia elettrica necessaria per il funzionamento degli elettrodomestici e l’illuminazione.
Ovviamente la quantificazione media di ognuno dei tre parametri non è cosa semplice in quanto, con manifesta evidenza, dipendono da moltissime variabili. Proviamo ad elencarne le più importanti giusto per chiarirci le idee:
Area geografica di residenza, efficienza energetica dell’abitazione, dimensioni dell’abitazione, numero dei componenti del nucleo familiare, abitudini di vita.
Ciò premesso forniamo qualche cifra delle 3 quote energetiche annue divise per area geografica (Nord, Centro e Sud Italia). I dati sono ricavati da rilevamenti statistici per una famiglia di quattro elementi che vive in un appartamento di 100 metri quadrati.
Nord Italia.
Energia media annua per acqua calda sanitaria = 4000 kW/h.
Energia media annua per riscaldamento = 8000 kW/h.
Energia elettrica media annua = 3000 kW/h.
Centro Italia.
Energia media annua per acqua calda sanitaria = 4000 kW/h.
Energia media annua per riscaldamento = 3500/4000 kW/h.
Energia elettrica media annua = 3000 kW/h.
Sud Italia.
Energia media annua per acqua calda sanitaria = 4000 kW/h.
Energia media annua per riscaldamento = 3000 kW/h.
Energia elettrica media annua = 3000 kW/h.
Partendo da questi dati :
Quanto si può risparmiare con i pannelli solari? E come?
La prima idea che potrebbe venirci in mente è quella di produrre in proprio l’intero ammontare di energia servendoci di un impianto solare fotovoltaico. Adottando una tale soluzione nella condizione meno onerosa ossia per una abitazione posta nel Sud dell’Italia per produrre i 10.000 kW/h di energia annua occorrerebbe un apparato fotovoltaico della potenza di 7000 Wp e con una superficie di collettori di 70 metri quadrati per un costo di circa 25.000/30.000 euro.
Appare abbastanza evidente che una tale soluzione è antieconomica. La ragione di tutto ciò che allo stato attuale gli impianti fotovoltaici hanno ancora un rendimento alquanto basso ed un costo elevato.
Più ragionevole può essere l’installazione di kit di pannelli solari termici del costo di 3000/3500 euro che consentirebbero di abbattere quasi del tutto l’energia necessaria per la produzione di acqua calda sanitaria (circa il 90%) e di un buon 50/60% quella per il riscaldamento. Per l'esempio ci si è posti nell’area geografica del Sud della penisola e si è considerato un impianto di riscaldamento della casa a pannelli radianti. I pannelli radianti sono serpentine di tubi interrati nel pavimento della casa o nei muri perimetrali percorsi da acqua calda a 40/50°C. Volendo aumentare le quote di energia risparmiata si può pensare di sovradimensionare di 30% l’impianto e di utilizzare pannelli solari termici a più elevata efficienza come quelli a tubi sottovuoto. Tale soluzione ovviamente migliorerebbe anche le condizioni di esercizio per un impianto nel Nord della penisola.
Volendo essere energeticamente indipendenti si può pensare di affiancare l'impianto a pannelli solari termici con un impianto fotovoltaico che copra la restante quota di energia necessaria. In tal modo si riduce l’esborso economico rispetto alla valutazione iniziale di coprire il tutto con un solo impianto a celle solari.
Tecnologia delle tegole fotovoltaiche.
La tecnologia che è alla base delle tegole solari è quello del silicio amorfo in film sottile realizzate sovrapponendo tre diverse giunzioni. Le tre giunzioni sono scelte in maniera che ognuna di esse è sensibile ad un colore fondamentale dello spettro solare e precisamente: blu, verde e rosso. In tal maniera si sfrutta al meglio la gamma di frequenze disponibile e si riesce ad ottenere un rendimento di poco superiore al 20%. La scelta del silicio amorfo a film sottile è dettata dalla necessità di poter sagomare la cella solare secondo l'andamento dei coppi.
Rendimento e costi delle tegole fotovoltaiche.
Le tegole sono progettate per offrire un rendimento ragionevole entro una ampia gamma di inclinazioni dei tetti con valori compresi tra i 50 ed i 60° sono inoltre leggerissime ed anche autopulenti per cui l'impianto richiede scarsissima manutenzione.
Ogni singola tegola, costruita con polimeri completamente riciclabili e di aspetto e colore assolutamente simile a quelle naturali o addirittura col materiale di base delle tegole, ed ospita una cella fotovoltaica.
Per realizzare 1 kWp saranno necessari circa 18/19 metri quadri di pannelli che corrispondono a circa 250 tegole.
Considerando che il prezzo medio di ogni tegola si aggira sui 120/140 euro, il costo totale pari a oltre 30.000 euro. Tali costi possono tuttavia essere ammortizzati grazie agli incentivi statali in Conto energia se l’impianto è connesso alla rete elettrica previsti dal Decreto Ministeriale del 19/02/2009.