Solare fotovoltaico e solare termico a confronto 

Come promesso, riprendo il discorso sul risparmio energetico che ho iniziato qualche giorno fa, e lo faccio sottoponendovi un esempio pratico.

Supponiamo di disporre di 1.000 € da spendere per finanziare il mio risparmio energetico e la riduzione della produzione di CO2 mondiale...

Soluzione con pannelli solari fotovoltaici:
Mediamente possiamo ipotizzare che 1 Kwp (kilowatt di picco) costi all'utente 7.500 €
Pertanto con i miei 1.000 € posso installare 1.000/7.500 ≈ 133 Wp
Installando i pannelli a Pordenone, con inclinazione e orientamento ideali, la resa che posso ottenere è di circa 150 kWh/anno (pari al consumo di una lampadina da 100 W accesa per 2 mesi ininterrottamente!).
Il risparmio sulla bolletta è pari a: 150 x 0,17€/kWh=25.5 €/anno.
Ipotizzando un rendimento del sistema elettrico nazionale del 36%, i 150 kWh sarebbero stati prodotti bruciando 150/0,36 ≈ 417 kWh ≈ 1500 MJ = 1500/34.3 = 43,73 m3/anno di metano, che corrispondono a una mancata produzione di CO2 pari a circa 86 kg/anno.

Soluzione con pannelli solari termici:
Supponiamo che il costo medio di un impianto solare termico sia di circa 650 € a mq di pannello piano, e che un mq di pannello produca, alla nostre latitudini e con un orientamento simile a quello del pannello fotovoltaico, circa 480 kWh annui.
Con i soliti 1000 € riesco ad installare 1000/650 ≈ 1,5 mq di pannello, producendo 720 kWh termici annui.
La generica caldaia a gas con produzione  istantanea di acqua calda lavora con un rendimento globale del 80%; pertanto risulta:
720/0,8 =900 kWh ≈ 3240 MJ = 3240/34.3 = 94,46 m3/anno di metano, che corrispondono a una mancata produzione  di circa 186 kg annui di CO2. Il risparmio sulla bolletta è pari a 68 €/anno.

Da questa analisi abbastanza grossolana risultano evidenti 2 cose:

1. La riduzione in bolletta è più cospicua per il solare termico
2. La mancata produzione di CO2 per il solare termico è più che doppia rispetto al fotovoltaico

Parafrasando un noto presentatore, "La domanda nasce spontanea":
Perchè lo Stato, cavalcando l'ottemperanza al protocollo di Kyoto, finanzia (conto energia) il solare fotovoltaico e non il solare termico?

Come sempre, vi invito a discuterne sul forum (QUI)... Alla prossima puntata!

Qualche giorno fa ho letto qui un articolo relativo alle installazioni di impianti fotovoltaici in Italia che, secondo le stime, sarebbero vicine a raddoppiare rispetto al 2007.
Tali stime sono in linea con l'obiettivo dei promotori del fotovoltaico: tradotto in cifre significa arrivare a 140 MW installati e in esercizio entro l'anno in corso.

A tal proposito voglio spendere anch'io qualche parola sull'argomento, dato che, tra l'altro, il gran parlare di conto energia e nuovi impianti fotovoltaici installati in Italia ha suscitato animate discussioni in azienda.
Inizierei, per il momento, soffermandomi fondamentalmente tre aspetti/problematiche:

• conti alla mano, l'effettivo contributo del fotovoltaico al fabbisogno energetico italiano è minimo;
• con il fotovoltaico stiamo incentivando un prodotto che l'Italia non costruisce bensì assembla. Ciò significa, in parole povere, che non contribuiamo di fatto ad alimentare un economia nazionale/locale (anche se certamente il risparmio energetico non conosce confini);
• ai fini dell'effettiva riduzione di CO2 (auspicata dal protocollo di Kyoto) il fotovoltaico è, rispetto ad altre tecnologie rinnovabili NON sovvenzionate (si veda per es. solare termico) e a parità di investimento, nettamente meno prestante/efficiente.

Si tratta di aspetti che chiaramente necessitano di una riflessione approfondita e che non possono essere affrontati in modo superficiale, tantomeno in poche righe.
Mi impegno dunque a riprendere a breve l'argomento, in modo da fornirvi tutti i dati necessari per una riflessione ponderata.

Nel frattempo, se volete, possiamo già cominciare a discuterne sul forum: QUI trovate il relativo topic.

In una situazione moderna dove il costo dei combustibili per la climatizzazione non accenna ad arrestare la sua corsa al rialzo, il problema dell’isolamento termico sta diventando sempre più materia di discussione.

Tale problema viene quasi sempre affrontato come difesa dal freddo e per la necessità di garantire condizioni climatiche confortevoli nella stagione invernale. Pochissime persone si preoccupano del problema opposto, ossia di garantire un basso consumo energetico anche nella stagione estiva. Non è una novità il fatto che i picchi nazionali di consumo elettrico siano registrati nei periodi di maggior caldo, causati dall’accensioni degli impianti di climatizzazione. Al fine di valutare le caratteristiche di un elemento costruttivo, si va immancabilmente a valutare il parametro "U" (trasmittanza termica unitaria) che rappresenta il flusso di calore che, in condizioni stazionarie, attraversa un elemento architettonico (parete, finestre, soffitto, pavimento) per mq di superficie causato da una differenza di 1°C.

In realtà notiamo che la temperatura esterna cambia durante la giornata con escursioni termiche più significative durante il periodo estivo, pertanto considerare il processo in regime stazionario è una forzatura che può essere accettata d’inverno (la temperatura esterna è sempre minore di quella interna) ma non in estate, dove il flusso di calore può invertire il suo verso di percorrenza.
Inoltre bisogna tener conto del contributo dell’insolazione, che durante il periodo invernale ha effetti positivi in termini di contributo al risparmio energetico ma che d’estate deve essere opportunamente trattato al fine di evitare surriscaldamento degli ambienti.

Una buona progettazione dovrebbe valutare l’inerzia termica della struttura per sfruttare adeguatamente i benefici che essa può portare in termini di benessere e confort abitativo oltre che di risparmio.
L’inerzia termica è legata sia alla capacità di accumulo del calore che alla conduttività dei materiali. Un certo grado di pesantezza delle pareti unita a una ridotta conducibilità termica costituiscono la soluzione migliore. L’inerzia termica agisce sia con un effetto di smorzamento dell’ampiezza dell’onda termica esterna che con lo sfasamento della stessa, cioè con il ritardo di tempo intercorrente tra l’impatto della sopradetta onda termica sulla superficie esterna del muro ed il suo apparire, con intensità smorzata, sulla faccia interna del muro stesso.

Cercando di estremizzare il concetto possiamo pensare a una caverna: a causa della sua massa quasi infinita la temperatura al suo interno rimane costante a prescindere delle condizioni climatiche esterne. Condizione diametralmente opposta è quella che si verifica dentro una tenda: essa ha una massa delle pareti estremamente bassa che fa ripercuotere integralmente all’interno e in tempo reale tutte le variazioni di temperatura esterna.

I benefici derivanti dall’inerzia termica sono due:

• SMORZAMENTO (legato alla conducibilità): Indica in che misura la variazione climatica esterna si ripercuote in maniera ridotta all’interno dell’abitazione; tale caratteristica impatta in maniera drastica sul dimensionamento dell’impianto di raffrescamento.
• SFASAMENTO: indica la collocazione temporale del fenomeno all’interno della struttura rispetto a quando si è verificata la fluttuazione all’esterno. Risulta evidente che se la massima punta termica esterna si farà sentire all’interno dell’abitazione quando la temperatura ambientale sarà scesa a valori più moderati, essa sarà sopportata molto più agevolmente.

A livello di normativa, tali parametri, nella valutazioni dei consumi energetici, non vengono presi in considerazione e solamente il decreto 192 del 2005 e 311 del 2006 accennano a queste considerazioni introducendo solamente vincoli sulla massa della struttura.

Rimane auspicabile che la futura normativa nazionale percorra questo tipo di strada al fine di fornire dei procedimenti per la valutazione dei fabbisogni energetici estivi oltre che invernali.

Se desiderate approfondire l'argomento, cliccate QUI per accedere al relativo topic sul forum.