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accumulo termico da fotovoltaico

Accumulo termico dal Fotovoltaico

Quando si installa un impianto fotovoltaico si ha la convinzione, o speranza, di veder calare drasticamente la propria bolletta elettrica; passato un anno si verifica che non è andata proprio così, purtroppo.

Il motivo è questo: nella maggior parte dei casi non coincidono i tempi di consumo con quelli di produzione, e sì… l’energia elettrica va consumata subito contestualmente alla sua produzione, altrimenti, passa tramite il contatore di “scambio” e la consuma il vostro vicino di casa o qualcun’ altro nei pressi.

Il risultato finale sarà che in un anno avrete auto-consumato solo il 25% dell’energia prodotta dal vostro impianto fotovoltaico (F.V.) e venduto il restante 75% alla rete per pochi centesimi al KW.

Più che venduto, diciamo, regalato, perché quando si acquista energia elettrica dalla rete la si paga mediamente dai 20 a 30 cent. al KW ( a seconda della situazione contrattuale) e si deve pagare ogni 2 mesi, mentre quando si vende l’energia prodotta dal nostro impianto F.V. con la formula dello scambio sul posto, ci verrà pagata dai 4 ai 5 cent. al KW (dopo un anno), quindi, come vediamo, due pesi e due misure.

Questo ci fa capire l’importanza di auto-consumare il più possibile l’energia prodotta dal nostro impianto F.V. per valorizzare al massimo l’investimento effettuato.

Uno dei sistemi per incrementare l’autoconsumo è quello di installare dei sistemi di accumulo con delle batterie.

In questo modo, durante la massima produzione di energia elettrica, la quota parte non utilizzata subito, verrà immagazzinata nelle batterie, per poi essere riutilizzata in maniera differita.

Tuttavia, anche con questa tecnologia non riusciremo ad arrivare oltre al 60% di auto-consumo, lasciando il rimanente 40 % alla rete.

Questo è dovuto al fatto che le batterie verranno ricaricate con dei regolatori di carica che gestiscono il corretto (modus operandi) della ricarica, quindi preleveranno solo una quota parte dell’energia disponibile, poi una volta che le batterie saranno cariche, se non verranno utilizzate si tornerà a regalare energia alla rete.

Quindi, anche con i sistemi di accumulo elettrico, ci scivolerà via parecchia della nostra energia elettrica.

Nonostante ciò, c’è una seconda opportunità per accumulare energia ed è quella di fare l’accumulo termico.

L’energia termica serve alla nostra abitazione sia per usi di acqua sanitaria che di riscaldamento.

Anche l’energia termica si può immagazzinare per poi essere riutilizzata in un secondo tempo.

Altra considerazione da fare è questa: ha più valore l’energia termica che quella elettrica.

Basta confrontare le due bollette, in genere la bolletta termica è il doppio di quella elettrica, quindi fare l’accumulo termico da fotovoltaico non è un sottoprodotto, ma è un modo più intelligente di spremere al massimo il proprio fotovoltaico.

Con questa soluzione abbasseremo anche i costi della nostra bolletta termica annua. Come vediamo, questo ragionamento di per sé non fa una piega, ma approfondiamolo perché è molto più interessante di quanto si pensi.

Prima di proseguire con gli approfondimenti facciamo una premessa.

Premessa

Se andiamo ad analizzare a fondo i costi ed i benefici che le varie tecnologie oggi ci offrono, troveremo spesso prodotti o tecnologie che si accavallano l’un l’altro ed a volte uno esclude l’altro.

Quindi, ci troveremo costretti a fare delle scelte onde evitare di buttare via dei “soldi ” inutilmente. Nel settore del risparmio energetico fare delle scelte razionali non è facile senza una conoscenza specifica dei vari prodotti.

Con tutte quelle offerte ammalianti che il mercato oggi ci offre è facile commettere degli errori. L’errore più frequente che si commette è quello di acquistare troppa tecnologia e magari stiamo a tirare il prezzo sui materiali da acquistare per rimanere nel budget stabilito, con la possibilità di cadere nella trappola di acquistare il prodotto più scadente e meno performante, senza nessun futuro servizio di post vendita, ed aspettative di vita (del prodotto) molto corte.

Questo è un errore che spesso commette chi vuole fare da solo senza consultare un esperto del settore, ma anche di chi si affida totalmente a dei venditori improvvisati e senza scrupoli, che cercano di vendere più merce possibile.

accumulo termico da fotovoltaico

Fatta questa doverosa premessa, vediamo ora come si fa l’accumulo termico da fotovoltaico. Il grafico a fianco evidenzia l’andamento della produzione giornaliera di un impianto fotovoltaico dotato di accumulo, sia elettrico che termico.

Solo in questo modo, porteremo l’autoconsumo del fotovoltaico al 100%, abbassando in maniera consistente la bolletta elettrica, ma anche quella termica, perché la caldaia a gas verrà usata di meno, in quanto avremo sempre acqua calda generata dal fotovoltaico gratis.

accumulo termico

Vediamo ora quali tecnologie servono per raggiungere questo obbiettivo.

Sotto vediamo uno schema d’insieme ideale di come dovrà essere fatto un accumulo elettrico e termico su un impianto fotovoltaico esistente.

Il Nr.6 è un pacco di batterie al litio gestito direttamente da un particolare inverter (Nr.2) che farà anche la funzione di regolatore di carica e prelievo di energia dalle batterie, quando il fotovoltaico non produrrà più.

Poi vediamo gli elementi Nr. 8, 9, 10, 13 che gestiranno l’accumulo termico. Il cuore dell’impianto è la caldaia a dissociazione ionica che trasformerà l’energia elettrica inviata in energia termica per poi essere immagazzinata tramite lo scambiatore Nr.15 nel serbatoio di accumulo Nr. 12, che verrà servito anche dalla caldaia a metano Nr.17.

Questo è il modo ideale di sfruttare il proprio impianto fotovoltaico al 100%.

Riflettendo un attimo su questo modo di creare energia termica, appuriamo che stiamo facendo la stessa funzione che fa il solare termico, cioè, creiamo acqua calda gratis prelevando energia dal sole.

Qui torniamo sulla premessa fatta in precedenza: le nuove tecnologie escludono le vecchie tecnologie, perché si sovrappongono, quindi, conviene scegliere la meno invasiva e la più conveniente.

Se intendiamo installare un impianto solare termico sul nostro tetto, composto da due pannelli che occupano 4,5 m² di superfice, avendo già un impianto fotovoltaico che stiamo sfruttando al 25%, stiamo commettendo un errore.

Al posto dei due pesanti pannelli di Solare Termico installeremo i moduli 8,9,10 ed avremo i seguenti vantaggi.

Quei 4,5 metri quadri di superficie sul tetto, che risparmieremo, li potremmo dedicare a 600 Watt di fotovoltaico in più, poi il calore, dal tetto al cuore della casa, lo trasferiremo con due cavi elettrici, invece che con un impianto idraulico a doppio tubo coibentato, una pompa di circolazione, un vaso di espansione, un pieno di glicole che dovrà essere sostituito ogni 2 anni, ed altri accessori.

Questa soluzione risulterà meno invasiva, occorrerà meno materiale, meno manodopera e meno futura manutenzione.

Avremo in oltre una maggiore resa termica nella stagione più fredda a parità di insolazione. Valorizzeremo il nostro impianto fotovoltaico e, non ultimo, spenderemo meno nell’acquisto dell’insieme.

Di seguito, passiamo ad un altro approfondimento, di carattere tecnico.

Qualcuno potrebbe fare questa osservazione: perché non sfruttiamo questa tecnologia di catturare l’energia non auto-consumata subito inviandola ad una Pompa di Calore, che ha un rendimento maggiore della Caldaia ionica?

La risposta è questa.
Il sistema di cattura di quella quota parte di energia, che ha un valore variabile nel tempo, quindi non costante, prevede un filtro in cascata che impedisce di accedere alla rete, quindi si utilizzerà solo quell’energia che avrà valori di questo tipo: a volte 1 KW, a volte 2KW, a volte 0,5 KW a volte 3 KW, a volte nulla, e così via.

Quindi, se invieremo una potenza elettrica inferiore alla potenza di picco della caldaia Ionica, essa scalderà di meno, ma comunque scalderà l’acqua, senza subire nessun tipo di stress.

Se invece invieremo una potenza inferiore alla potenza di picco di una Pompa di Calore, essa non riuscirà a partire ed il compressore si brucerà subito.

Una potenza elettrica variabile potrà essere inviata solo ad un carico resistivo, e non induttivo.

La pompa di calore è azionata da un motore elettrico, quindi carico induttivo.

Si potrebbe però inviare ad una resistenza elettrica, qualcuno potrebbe suggerire, sì, ma avrà un rendimento di trasformazione dell’energia elettrica in termica, che è meno della metà di una caldaia ionica, ed avrà una aspettativa di vita di qualche mese, poi si brucerà inesorabilmente.

Al contrario, la caldaia ionica potrà lavorare per anni, ininterrottamente, senza subire nessun tipo di stress, e non creerà nessuna formazione di calcio; mentre la resistenza elettrica dopo un pò di tempo sarà ricoperta di calcio e si brucerà inesorabilmente.

Ma questo non è tutto, perché se andiamo ad analizzare a fondo i costi ed i benefici dell’accumulo elettrico in maniera razionale ci accorgeremo che un buon sistema di accumulo elettrico costerà più del fotovoltaico stesso, in specie considerando che ogni 6/10 anni (a seconda del tipo di batterie e l’uso che se ne fa) dovremmo sostituire tutte le batterie che costano l’80% del sistema di accumulo stesso.

Alla fine ci accorgeremo che tutti i soldi che avremo risparmiato nell’acquisto di energia elettrica in quegli anni, ci saranno serviti per acquistare e mantenere in efficienza il sistema di accumulo elettrico.

Questo è il motivo di fondo che non ha ancora fatto decollare questo mercato, nonostante gli sgravi fiscali del 50%; è un mercato che decollerà solo quando ci sarà una reale convenienza per il consumatore.

La stessa considerazione possiamo farla anche per il fotovoltaico: è un mercato che viene tenuto in piedi grazie agli incentivi o sgravi fiscali.

Riassumendo, potrebbe convenire fare solamente l’accumulo termico da fotovoltaico e non fare né solare termico, né accumulo elettrico, specialmente se ci sono problemi di spazio sul tetto e di budget.

Altrimenti, lo metterei in prima fila sulle decisioni da prendere di come valorizzare il nostro impianto fotovoltaico.

Considerando che l’impianto di accumulo termico è relativamente poco costoso, più longevo e non richiede particolari manutenzioni nel tempo, non è certo una soluzione da sottovalutare. Poi lavorando sui timer della lavatrice, asciugatrice, lavastoviglie, e forno sposteremo il loro funzionamento nelle ore centrali del giorno, portando l’autoconsumo elettrico dal 25 al 30- 35%.

Spero, con questo mio articolo, di aver contribuito a levarvi qualche dubbio sulle scelte da fare, per abbassare le bollette energetiche della vostra abitazione.

La nostra Azienda produce parte di quei componenti illustrati sopra per ottenere l’accumulo termico da fotovoltaico ed ha maturato una notevole esperienza nel settore.

Non abbiamo spiegato in dettaglio la logica di funzionamento dell’insieme, di come si cattura quella quota parte di energia non auto-consumata subito, senza mai andare ad attingere dalla rete, ma qualche segreto dovremmo pur mantenerlo.

Per chi fosse interessato ad approfondire l’argomento ed avere un preventivo su misura, non gli rimane che contattarci.