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La Casa a costo Zero

Come azzerare  i costi elettrici e di Riscaldamento

 

Che cosa è la Casa a costo Zero?

è una casa dove  non ci sia nessun costo  di riscaldamento, acqua calda sanitaria ,ed energia elettrica.

Vediamo come sarà possibile realizzarla

 

Nello schema semplificato che vediamo sopra , illustriamo un mix di tecnologie atte al raggiungimento dell’indipendenza energetica, sia termica che elettrica.

Per avere un buon risultato queste tecnologie dovranno essere ben dimensionate in base le caratteristiche energetiche della casa e soprattutto debbono dialogare tra loro.

Quando si installa un impianto fotovoltaico sulla propria abitazione, si ha la speranza o presunzione che i costi elettrici annui , calino vistosamente o addirittura si azzerino.

Purtroppo non è così.

La verità è che riusciremo a sfruttare solo il 20% dell’energia prodotta dal fotovoltaico,

Il problema di fondo è che non combaceranno mai i tempi di produzione con quelli di utilizzo, con la stessa entità.

Il rimanente 80% di energia prodotta dal nostro fotovoltaico, verrà ceduta alla rete per pochi centesimi al kw e ci verranno rimborsati solamente dopo un anno.

Quindi se intendiamo raggiungere l’obbiettivo della casa a costo zero, ovvero dell’indipendenza energetica, la prima cosa da fare è portare l’autoconsumo del fotovoltaico. al 100%, e per ottenere questo risultato occorre accumulare l’energia prodotta in surplus non auto consumata subito.

grafico energia autoconsumo

Nel grafico sopra vediamo il classico andamento dell’autoconsumo di energia prodotta dal nostro impianto fotovoltaico senza adottare particolari sistemi di accumulo.

gestire energia casa costo 0

Nel secondo grafico vediamo l’andamento con due sistemi di accumulo che lavoreranno in cascata .  Il verde è l ’accumulo elettrico, il rosso è l’accumulo termico.

“Perché due sistemi di accumulo?

Quando si ricarica una batteria, o un pacco di batterie, che sia al piombo gel o al litio c’è sempre un regolatore di carica che gestirà in maniera corretta la ricarica delle batterie

in modo tale che gli si garantisca una giusta aspettativa di vita.

Questo dispositivo farà da filtro e catturerà solo una quota parte dell’energia disponibile, poi una volta che le batterie saranno completamente cariche non verrà più prelevata energia dal fotovoltaico.

Quindi con il solo accumulo elettrico potremmo portare l’autoconsumo del nostro impianto fotovoltaico dal 20%, al 60%, ma non di più.

Il rimanente 40% di energia la cattureremo tramite dei particolari dispositivi elettronici e creeremo l’accumulo termico, che ci servirà per produrre acqua sanitaria tutto l’anno (gratis) e contribuirà anche al riscaldamento invernale.

Ora siamo arrivati al 100% di autoconsumo dell’energia prodotta dal nostro impianto fotovoltaico e solo ora avremo un consistente calo delle bollette elettriche, ma anche di quelle termiche.

L’accumulo termico dovrà essere fatto solo con quella quota parte di energia prodotta dal nostro Fotovoltaico che rimarrà disponibile dopo il consumo domestico e l’accumulo elettrico, e mai con l’energia prelevata dalla rete.

 

Con questi dispositivi produrremo acqua calda gratis, con il sole In pratica farà la stessa funzione di un solare termico

Vediamo ora l’impianto fotovoltaico con l’accumulo elettrico e gli elementi che lo compongono.

La novità di questo impianto si trova nell’inverter multifunzione. Questo particolare Inverter,  svolgerà il compito di ben quattro dispositivi che fino a poco tempo fa occorreva acquistare separati, e sono:

  • Quadro di striga;
  • Inverter, sioè conversione della corrente continua in corrente alternata V220  – 50 Hz
  • Gestione della carica e riutilizzo dell’energia accumulata nelle batterie;
  • Monitoraggio remoto.

Quindi con soli tre componenti  (pannelli fotovoltaici, inverter e pacco di batterie) avremo il nostro generatore di energia elettrica con accumulo.

La centrale Termica

Esaminiamo ora la Centrale Termica. Anche qui troveremo delle novità.

Innanzi tutto è una centrale totalmente elettrica, quindi niente metano o GPL o altro. Tutto elettrico, perché la nostra casa avrà come unica fonte di energia l’elettricità.

L’impianto è composto da un particolare serbatoio di accumulo e da due generatori di calore elettrici.

  •  Caldaia a dissociazione Ionica;
  •  Pompa di Calore Aria/acqua.

Quindi un impianto Ibrido con due tecnologie che sono complementari.

Questo tipo di impianto termico potrà servire diversi tipi di impianti radianti.

Ad esempio:

  • termosifoni in ghisa,
  • termosifoni in ferro,
  • termosifoni in alluminio,
  • impianto radiante sottopavimento.

Basterà settare la giusta temperatura dell’acqua da inviare all’impianto radiante.

“Perché adottiamo due diversi tipi di generatori di calore?

I motivi sono diversi.

1 – Pompa di Calore

La pompa di calore potrà arrivare a generare temperature di 55° non oltre. Non verrà usata per creare l’accumulo termico da fotovoltaico, in quanto non potrà lavorare con un energia di potenza inferiore alla sua , in quanto il compressore non riuscirà a partire .

Di contro  la pompa di calore è la tecnologia con la più alta efficienza oggi conosciuta, siamo arrivati ad un COP di 4.5 quindi essa sarà il cuore dell’impianto termico e farà il grosso del lavoro sulla nostra centrale termica.

Vediamo ora la caldaia ionica.

2 – Caldaia ionica

Cos è questo misterioso prodotto  (ne parlo in maniera approfondita su questo articolo).

Sintetizzando essa è una caldaia elettrica ad alta efficienza, affidabile e praticamente indistruttibile, potrà lavorare per anni di seguito ininterrottamente e non subirà nessun tipo di stress.

Potrà raggiungere temperature molto elevate, volendo fino a 100°.

Può lavorare con fornitura di energia elettrica a potenza variabile, quindi ideale per fare l’accumulo termico da fotovoltaico, tutta l’energia elettrica che le si invierà la trasformerà in calore ,  con un alto coefficiente di conversione.

3 – Serbatoio d’accumulo

Analizziamo ora il serbatoio di accumulo che è il cuore dell’impianto termico.

” Perché dovrei accumulare acqua a temperature di 80° o più, quando ho un impianto radiante che funziona bene con temperature dell’acqua di soli 35°?

Perché dobbiamo creare un volano termico.

A parità di litri di acqua, più sarà alta la sua temperatura, più calorie avrò accumulato, ( 500 lt. X 80°) fanno  40 Kw termici , 500 lt. x 55° fanno 27 Kw termici.

Questo particolare serbatoio di accumulo ha diversi scambiatori di calore al suo interno.

 

Con questa logica di impianto avremo dei sbrinamenti di soli 60 secondi, contro i 5 minuti dei sistemi tradizionali.

Saremo inoltre in grado di raggiungere temperature di 60° con la sola pompa di calore, grazie allo scambio di calore diretto.

In questo modo il grosso del lavoro lo farà la pompa di calore con un COP di 4.5, mentre la caldaia Ionica dovrà fare il restante salto termico fino a 70 o 80°. Per cui lavorerà pochissimo, ma farà quello non potrà mai fare la pompa di calore, raggiungere alte temperature anche di 90° ( autolimitata).

Lo scopo è accumulare calore di giorno quando il fotovoltaico produce ed utilizzare questo calore accumulato la sera e di notte tenendo spente le due centrali termiche.

Quindi più Kw termici avrò accumulato maggiore sarà la mia indipendenza energetica.

Possiamo paragonare l’accumulo termico all’accumulo elettrico. Più potenti saranno le batterie più energia avrò poi a disposizione.

Ultimo e più importante dei requisiti per ottenere l’indipendenza energetica naturalmente è quello di  adottare queste tecnologie su una Casa in Classe energetica A , che adotti sistemi di illuminazione  a led ed elettrodomestici in classe A++

Avendo una casa poco energivora, basteranno adottare taglie di fotovoltaico, accumulo e pompe di calore di potenze ridotte, quindi meno costose, mentre in retrofit di vecchie  abitazioni molto energivore  è necessario adottare taglie di tecnologia maggiori con conseguente aumento dei costi.

Ringraziamo per l’attenzione e

Rimaniamo a disposizione per progetti personalizzati  e preventivi.