Pompe di calore geotermiche: calore gratis dalla terra

In natura il calore si trasmette spontaneamente da un corpo a temperatura più elevata ad uno a temperatura più bassa.
La pompa di calore è una macchina termica in grado di trasferire calore da un ambiente a temperatura più bassa ad uno a temperatura più alta.

E, in più, la fonte energetica si trova direttamente sul posto senza bisogno di trasportarla e quindi senza costi energetici addizionali.

Perciò, utilizzare le pompe di calore geotermiche per il riscaldamento delle abitazioni porta ad un risparmio energetico con sorprendenti risvolti ecologici.

Le pompe di calore geotermiche rappresentano una valida alternativa agli impianti che utilizzano carboni fossili, con prestazioni anche elevate: si pensi che le migliori possono persino dimezzare il consumo di energia primaria destinata al comfort della nostra abitazione.

Purtoppo, nonostante la zona climatica sia molto favorevole, questa teconologia nel nostro paese è ancora semi-sconosciuta, a causa del ritardo dell'Italia in questo mercato, rispetto agli altri paesi industrializzati.

Gli impianti a pompa di calore oggi disponibili possono abbattere notevolmente le emissioni di CO2 e ridurre la dipendenza dalle fonti energetiche fossili, da cui l'Italia dipende per l'85% del suo fabbisogno. Ridure la dipendenza dai combustibili fossili significherebbe alleggerire il prezzo che paghiamo per il petrolio ed il gas.


Le pompe di calore costituiscono l'unica tecnologia che è in grado di funzionare secondo un ciclo reversibile: è cioè in grado di fornire sia il riscaldamento che il raffreddamento di un ambiente da un unico dispositivo.
Sono costituite da un circuito chiuso, percorso da uno speciale fluido frigorigeno che, a seconda delle condizioni di temperatura e di pressione in cui si trova, assume lo stato liquido o di vapore.

L'impianto nel suo complesso è composto da una pompa di calore, una sorgente fredda (sorgente di calore esterna dalla quale si attinge energia) ed un pozzo caldo ( sistema di distribuzione a valle al quale si cede calore ).

In modalità "riscaldamento", la fonte di calore è al di fuori dell'edificio ed è fornita dal calore ambientale di aria, acqua o terreno.
In modalità "raffreddamento", il ciclo è invertito: la fonte di calore è l'edificio stesso, mentre l'esterno è utilizzato come dissipatore di calore.

Nel funzionamento il fluido frigorigeno subisce le seguenti trasformazioni: compressione (per aumentare pressione e temperature), condensazione ( in cui il fluido cede calore), espansione (per diminuire pressione e temperatura) ed evaporazione (in cui il fluido torna ad essere gassoso prima di rientrare nel compressore).

Il circuito chiuso, quindi, è composto da un compressore, un condensatore, una valvola di espansione ed un evaporatore.

Una pompa di calore, per funzionare, necessita di energia elettrica, ma questo consumo è trascurabile rispetto al risparmio energetico che può produrre.
Una pompa di calore accoppiata ad acqua di falda, per esempio, richiede dalle 20 alle 25 unità elettriche per produrne 100 di energia termica (riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria).
L'efficienza di una pompa si misura dal coefficiente di prestazione "COP": è il rapporto tra l'energia prodotta l'energia elettrica consumata per far funzionare l'impianto.
Un valore del COP pari a 3 significa che per 1 kWh di energia elettrica consumato, la pompa di calore renderà 3 kWh di energia termica all'ambiente da riscaldare.
Dal punto di vista del tempo di ritorno dell'investimento, si può dire in generale che si ha convenienza economica soprattutto se si impiega la pompa di calore anche per la climatizzazione estiva, mentre tale convenienza si riduce per sola produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento.

Le pompe di calore possono essere classificate in base a diversi aspetti: il tipo di motore che aziona la pompa (elettrico o endotermico), il fluido con cui scambia calore e la sorgente che utilizza.

La classificazione in base alla sorgente fredda ed al pozzo caldo utilizzato dà luogo alle seguenti categorie:

- Aria-acqua: aria come sorgente fredda, con il vantaggio di essere disponibile ovunque, ed acqua come pozzo caldo. Tuttavia, però IL COP della pompa di calore diminuisce al diminuire della temperatura dell'aria: al di sotto dei 2°C il calore è minimo.

- Aria-aria: un'unità esterna scambia calore con l'aria, trasporta questo calore attraverso le tubazioni del fluido refrigerante sino a cederlo all'aria interna con uno o più diffusori. Di questo tipo è il 95% delle pompe di calore installate in Italia.

- Acqua-acqua: questa tipologia garantisce un COP elevato e costante durante l'anno. Richiede costi aggiuntivi per i pozzi di prelievo e scarico. L'acqua può essere di falda, di fiume, di lago e a profondità non eccessiva accumulata in serbatoi e riscaldata dalla radiazione solare.

- Acqua-aria: lo scambio di calore con l'ambiente condizionato avviene tramite uno scambiatore frigorigeno/aria, è il sistema più diffuso nel mercato americano.

- Terra-acqua: il vantaggio del terreno come sorgente fredda è che subisce minori sbalzi di temperatura rispetto all'aria, consentendo prestazioni costanti durante tutto l'anno ed un COP elevato. Prevede costi aggiuntivi per le trivellazioni, in caso di sonde verticali (profonde dagli 80 ai 150m) o lo sbancamento nel caso di collettore orizzontale (profondo 1,5 m ma 2 o 3 volte più esteso degli ambienti da riscaldare).





Il tipo di riscaldamento che meglio si abbina alla pompa geotermica è quello radiante a pavimento a bassa temperatura: è il più efficace e può garantire il miglior comfort all'interno dell'abitazione. Tuttavia si può abbinare anche ad un riscaldamento con i termosifoni, ma bisogna verificare che essi siano in grado di sopperire alla richiesta di potenza termica anche se alimentati con acqua a 35/40°C.

La pompa di calore può essere abbinata a fonti energetiche rinnovabili, come il fotovoltaico, ma si integra bene anche con le altre tecnologie tradizionali.

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L'efficienza energetica negli edifici

L'Enea, l'agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo sostenibile, ha al suo interno un'unità elettrotecnica che si occupa di efficienza energetica ed ha studiato i consumi di energia elettrica nei paesi dell'UE per capire come si possa intervenire per limitare gli sprechi.

Si è scoperto che il 29% è dovuto alle perdite di trasformazione, il 18% al settore industriale, il 10% al terziario ed il 17% al residenziale, ovvero per uso domestico.

Quindi l'uso domestico ed il terziario occupano insieme una fetta molto importante dei consumi di energia elettrica, ed è a questi settori che ci si rivolge quando si parla di efficienza energetiica dell'edificio.

A livello europeo, l'Italia è uno dei paesi in cui l'involucro dell'edificio, cioè il sistema edificio-impianto, meno efficiente. Occorre un risanamento ed una riqualificazione degli edifici già esistenti, più che puntare su una costruzione mirata dei nuovi edifici.

Questo perchè il parco edilizio italiano è piuttosto stazionario. In Italia sono presenti 28,5 milioni di unità abitative e ne vengono realizzate 150.00 nuove ogni anno: una quantità trascurabile nel complesso. Perciò è molto importante focalizzarsi sul recupero degli edifici già presenti, oltre che su una progettazione intelligente di quelli nuovi.

Per quel che riguarda il terziario, invece, il parco edilizio è poco noto e molto mutevole nel tempo, ma sappiamo che ci sono circa 43.000 scuole, 65.000 edifici pubblici e circa 1800 ospedali.

Le leggi europee in materia indicano una priorità di realizzazione dell'efficienza energetica negli edifici pubblici, in particolare nella pubblica amministrazione, in modo da limitare in modo consistente i consumi, e da dare il buon esempio ai cittadini.





L'intervento sull'edificio, in ogni caso, è suddiviso in due step:

1- riduzione della domanda di energia: isolamento termico, tenuta all'aria, recupero delle risorse, e altri interventi del genere. Si tratta di interventi sull'edificio, più difficili e più costosi, che si ripagano in tempi molto lunghi.

2- ricorso alle energie rinnovabili (sole, pompe di calore, vento, biomasse) e caldaie, illuminazione ed elettrodomestici ad alta efficienza. Si tratta di interventi sull'impianto, più facili e meno costosi.

Per quel che riguarda l'edificio, per aumentare l'efficienza energetica si può puntare su alcuni aspetti importanti:
-gli isolanti, che possono essere organici o inorganici, naturali o sintetici;
-gli infissi, molto importanti perchè gli infissi costituiscono il 20% delle perdite di tipo termico, e molto importante è anche la scelta del tipo di vetro;
-i materiali trasparenti innovatici, come i materiali cromogenici (vetri che si oscurano automaticamente), che siano di attivazione elettrica o naturale, ed i pannelli prismatici;
- i sistemi schermanti, che garantiscono un buon illuminamento e un calo di consumi;
-il daylighting, cioè sfruttare il più possibile la luce naturale.

Per quanto riguarda gli impianti dell'edificio, si può agire su:
- la caldaia a condensazione
- le valvole termostatiche e il sistema di contabilizzazione del calore: integrandolo in un sistema domotico si può risparmiare sino al 10%
- il risparmio nell'illuminazione
- il fotovoltaico e le fonti rinnovabili
- il solare termico.

[ Appunti dal convegno AEIT-GEWISS
"Efficacia energetica negli edifici e domotica.
Tecnologie innovative e opportunità di formazione tecnica."
Firenze, 28/04/09]

Grazie a Elena Baldi per quest'ultimo utilissimo post.

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Il minieolico ad asse orizzontale e verticale

Quando si pensa ai generatori eolici ci vengono in mente enormi e rumorose pale che producono MW di potenza: questi sono gli impianti di produzione industriale dell’energia, ma non sono l’unica possibile applicazione della tecnologia eolica.
Sempre più persone in Italia cedono al fascino del minieolico e installano nei pressi della propria abitazione e della propria azienda un piccolo aerogeneratore di bassa potenza che soddisfi le esigenze energetiche private.



Con minieolico o piccolo eolico si intende la produzione di energia elettrica da fonte eolica realizzata con l’utilizzo di generatori di altezza inferiore ai 30 metri, costituiti da materiali leggeri, con pale e dispositivi di conversione adatti alle basse velocita’ di rotazione dei venti cittadini.


Quindi, si tratta di una questione di dimensioni. Ma a piccole dimensioni corrispondono piccole potenze generate, che in genere non superano i 200 kW.
Spesso con lo stesso nome viene definito anche quello che rigorosamente andrebbe chiamato “microeolico”, cioè gli impianti con turbine di piccolissima taglia destinate soprattutto all’autoconsumo, con potenze fino a 10-20 kW.
Sono questi gli impianti eolici più adatti all’uso domestico, per una utenza, sia essa stand-alone o grid-connected.


Le minori dimensioni rispetto al grande eolico permettono a questi sistemi di operare con regimi di vento inferiori di quelli richiesti dalle enormi macchine industriali.
Diventa così possibile e conveniente utilizzare un aerogeneratore per integrare l’alimentazione della propria abitazione o azienda utilizzando energia rinnovabile e pulita.
Vi sono principalmente due tipologie di generatori eolici: quelli ad asse verticale e quelli ad asse orizzontale.




Quelli che siamo abituati a vedere, con le pale posizionate in direzione verticale e la coda che serve a posizionarle perpendicolarmente al vento, sono quelli ad asse orizzontale. Normalmente, siamo portati a credere che sia l’unico modello esistente, e invece no. Dobbiamo ricrederci e considerare anche l’altra possibilità, in cui il rotore è ruota attorno ad un asse verticale, grazie a pale con profilo elicoidale che sono in grado di sfruttare il vento da qualsiasi direzione.





Come scegliere il modello di generatore?
Innanzitutto bisogna conoscere le caratteristiche particolari di ciascun tipo di soluzione:
- Asse verticale:
non ci sono limiti di velocità massima sopportabile
rumore quasi nullo per qualsiasi tipo di vento
capta il vento da ogni direzione, comprese le turbolenze
peso da 2 a 10 volte superiore al modello ad asse orizzontale
vento di avviamento 2-3 m/s

- Asse orizzontale:
al di sopra dei 20-25 m/s le pale devono essere bloccate
il rumore dipende dal modello, ma per potenze piccole (circa 1,5 kW) è assimilabile a quello del vento
dev’essere allineato perfettamente con la posizione del vento e non sfrutta le turbolenze
peso inferiore all’altro modello: per generatori da 1kWp è sui 15-30 kg
vento di avviamento 3-4 ms

Quindi la tecnologia ad asse verticale ha i suoi benefici, ed è per questo che si sta espandendo ed è oggetto di continue ricerche ed innovazioni.
Consiglio di visitare la pagina del sito di Energo Club relativa agli aeorgeneratori ad asse verticale per rendersi conto di quante variazioni innovative possano nascere da questo modello.
C’è però da considerare che gli impianti ad asse verticale oggi sono ancora poco venduti e risultano difficili da reperire oltre a costare anche di più a parità di potenza di picco.
Prima di installare un piccolo generatore eolico, è necessario capire che tipoligia di venti siano presenti nella nostra zona e quale sia la velocità media annua. Per ricavare questi dati bisognerebbe fare delle accurate analisi anemometriche, che però possono risultare troppo costose. Per ovviare a questo problema ci si può affidare a cartine gratuite che si possono trovare facilmente in rete, come quelle che sono disponibili, ad esempio, nel sito www.ricercadisistema.it. Inoltre si può chiedere un parere a chi abita nel luogo ed al costruttore.
Di base si può dire che non sia redditizio installare un generatore se non si ha una velocità media annua di vento pari ad almeno 5m/s.
Una volta fatta questa ricerca, si decide se installare un impianto minieolico – o se è meglio optare per altre fonti, come un impianto fotovoltaico – e di che tipo.

Elena Baldi

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Ma quanto siamo consapevoli dell’ambiente in cui viviamo?

Se siete come me, forse ne saprete poco o nulla, anche qui non c’è interesse a rendere le persone informate sui danni derivanti dall’inquinamento elettromagnetico, ed è anche per questa ragione che la nostra percezione dei rischi è bassissima nel migliore dei casi pensiamo che a noi non tocchi.

Inoltre, ammettiamolo, anche sapendolo, quanti di noi sarebbero disposti a rinunciare a tutte le fonti di inquinamento che rendono le nostre vite così comode. Dunque, sembrerebbe che non ci sia scelta, non può esserci l’uno senza l’altro, mentre ho scoperto che esiste la possibilità di continuare a vivere nelle nostre comodità prendendo alcune, a volte piccole precauzioni, proposte dalla conoscenza e dalla tecnica di uno straordinario Geobiologo.

Forse per pigrizia o per una sorta di fatalismo, che porta a pensare che qualsiasi rimedio è una goccia in un mare di un Universo già eccessivamente inquinato, ammetto che anch’io ben poco ho fatto per migliorare l’ambiente in cui vivo e so di essere, purtroppo, in numerosa compagnia.

Un paio di settimane fa però qualcosa è cambiato. Ho avuto modo di trascorrere qualche piacevole ora con Aldo Mauro Bottura e sono rimasta davvero sorpresa dalla sua profonda conoscenza della geobiologia, della bioelettronica, dell’elettromagnetismo e dei danni che l’inquinamento elettromagnetico può provocare alla nostra salute, e moltissime altre cose.

Mentre Aldo parlava mi sembrava che diventasse sempre più tangibile il rischio che stiamo correndo giorno dopo giorno e direi che dovremmo davvero diventare consapevoli di questo ed iniziare a preoccuparci per cercare una soluzione, che Aldo mi ha garantito esserci, sentenziando con un accorato: “PER OGNI PROBLEMA C’E’ LA SUA SOLUZIONE”, e spesso trattasi di interventi semplici a tutela della nostra buona sopravvivenza. Mi ha fatto riflettere sul valore della vita che in quel momento mi è sembrato evidente essere elevatissimo e alla domanda:

“Cara Eleonora, quanto è importante per te, per i tuoi figli, per tuo marito il vivere in buona salute?”
Mi sono sentita imbarazzata nel rispondergli.

Di cose da fare ce ne sono molte, partendo dall’informarci su tutto quello che ci circonda, conoscendo gli ambienti in cui trascorriamo gran parte della nostra vita come, ad esempio, la camera da letto e l’ambiente domestico e di lavoro in generale. Questi sono i passi iniziali per decidere di agire sia per il nostro benessere e delle persone che amiamo e di cui siamo anche noi responsabili.

Grazie ad Aldo Mauro Bottura che mi ha dato la sua disponibilità a farmi conoscere meglio l’argomento per il quale ha investito con passione e amore buona parte della sua vita. Sarò davvero felice di condividere con voi queste preziose informazioni.

Mentre sto scrivendo questo post sto ascoltando in cuffia una meravigliosa teleconferenza tenuta da Italo Cillo con il Dr. Franceschi che, con Aldo Mauro Bottura, collabora per la diagnosi della persona grazie all’indagine bioelettronica e anche di questo vi parlerò in seguito.

Ora che mi sto appassionando a questo nuovo argomento, ne scriverò spesso, sollecitando il caro Aldo a rispondere alle mille domande che gli sottoporrò e spero che voi vorrete condividere con me le vostre opinioni.

Un abbraccio e alla prossima, Aldo a questo punto direbbe:
“FANTASTICOOOO!”

Eleonora

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Una fattoria per il futuro

Vi segnalo una serie di video molto ben fatti e che fanno riflettere molto sul futuro della nostra agricoltura e del nostro futuro alimentare. Mi scuso con le persone che hanno scelto un tipo di alimentazione vegetariana o vegana per i temi riguardanti l'allevamento che potrebbero risultare sgraditi anche se credo che sia giusto venire a conoscenza di certe situazioni ad impatto mondiale che alla fine riguardano tutti.



Guardando questo secondo video mi sono arrivate delle riflessioni sul fatto che, alla fine, bisognerà arrivare alla situazione nella quale ognuno produrrà solo ciò che è strettamente necessario e finalmente si eviterà di trasportare i cibi da una parte all'altra del pianeta. Da questo punto di vista credo di riuscire ad individuare un aspetto positivo anche in una situazione prospettata come catastrofica, nel perfetto stile di decrescita felice.



E' incredibile quanti siano i danni che abbiamo fatto alla nostra agricoltura a causa della nostra incapacità di rispettare i cicli naturali e di osservare come la la natura sappia badare a se stessa molto meglio che con il nostro intervento. Questo video è davvero illuminante per la semplicità della soluzione proposta, soluzione peraltro indispensabile ed urgente.



Ed ecco la possibile soluzione, si chiama "Permacultura" ed è assolutamente fantastica. Niente di più semplice che lasciare la natura al suo corso. Quanto presuntuosi siamo stati a volerci intromettere nella sua perfezione, ma non vi sto dicendo nullla di nuovo.



Beh, di esempi funzionanti e produttivi ce ne sono, come si fa in PNL basterebbe un pò di volontà nel modellare i buoni esempi e tornare a coltivare in maniera naturale, anche qui vedo l'opera dei singoli e non delle grandi fattorie come soluzione ai problemi sempre più imminenti.



Ecco l'ultimo dei filmati, il messaggio è chiaro e motivante. Un nuovo approccio all'agricoltura è una necessità che non si può ignorare. E' stato davvero ispirante vederli tutti e spero che lo sia stato anche per voi, non solo un grido d'allarme ma anche una possibile soluzione. Ora sappiamo qualcosa in più per agire ognuno nel nostro piccolo a partire dalle nostre abitudini alimentari e dal nostro modo di acquistare i comuni generi alimentari.



Ciao e alla prossima. Eleonora

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Monaco: dal 2015 solo energia rinnovabile

La mia cara amica e coautrice di questo blog Elena Baldi, oltre che essere interessata all'energia alternativa, è anche un'appassionata della Germania e sul suo blog ha scritto un'interessante articolo sull'intenzione del sindaco di Monaco di Baviera di rendere energeticamente indipendente la sua città entro il 2015.

Mi ha autorizzato a riportarlo su questo blog perchè ritiene che possa essere interessante avere un esempio, non tanto lontano dall'Italia, di come sia possibile produrre energia pulita nelle nostre città, se solo c'è una seria volontà.

Per ricambiare il favore, ho pensato che per i lettori di questo blog possa essere altrettanto utile conoscere tutto ciò che sa lei della Germania e che scrive tanto bene nel suo blog, quindi vi rimando con piacere a leggere l'articolo direttamente da qui.

Un abbraccio e a presto. Eleonora

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Il fotovoltaico in Africa

Introdurre il fotovoltaico in Africa è un modo per combattere allo stesso tempo la povertà e i cambiamenti climatici.

Proprio adesso, due miliardi di persone non hanno accesso alla rete elettrica: hanno a disposizione solo kerosene e legna per procurarsi luce e calore, ed entrambi, essendo combustibili fossili, producono tonnellate di anidride carbonica, il principale gas serra, e i loro fumi sono molto tossici.

In Africa, anche nei villaggi più sperduti, servono luce, calore, energia per pompare l’acqua, caricare i cellulari, ascoltare la radio e pescare di notte. Nelle comunità più grandi serve energia per le scuole, gli ospedali e i servizi comunitari.

Se c’è qualcosa che in Africa non manca è il sole. Introducendo il fotovoltaico in Africa si riduce la dipendenza dai combustibili fossili, in particolare il kerosene, rendendo le comunità più indipendenti e in grado di svilupparsi; inoltre si riducono fortemente le emissioni di gas serra, passo imprescindibile per contrastare i cambiamenti climatici.

Il primo ad introdurre il fotovoltaico in Africa fu nel 1977 il missionario Bernard Verspieren, fondatore di una scuola agronomica in Mali. In quel periodo una terribile siccità aveva colpito tutta la fascia del Sahel, provocando migliaia di morti per fame e sete. Padre Verspieren, che aveva centrato la propria azione sull’aiuto a quelle poverissime popolazioni, decise di fondare l’associazione “Mali Aqua Viva”, attraverso la quale lanciò un vasto programma di perforazione di pozzi. Però, per raggiungere la falda acquifera bisognava scavare in profondità e far risalire l’acqua mediante pompe: in quella regione in cui non arrivava la rete elettrica le pompe potevano funzionare solo a mano o, tutt’al più a pedali.




Nello stesso periodo una studentessa del Politecnico di Parigi, Dominique Campana, stava svolgendo la sua tesi di dottorato sulla possibilità di alimentare pompe con celle fotoelettriche. La giovane ragazza riuscì a costruire un prototipo e a farlo funzionare in una regione molto arida della Corsica, con ottimi risultati. La notizia fece il giro del mondo e padre Verspieren si precipitò a controllare di persona.



Nel 1977 Verspieren installò e mise in funzione la prima pompa fotovoltaica in Mali ed ebbe così successo che il progetto “Mali Aqua Viva” oggi può contare più di quattromila pozzi.
Il progetto fu contagioso e fu applicato da altri organismi in altre zone sia in Africa che in altri paesi in via di sviluppo, quali Asia, Messico, India e America Centrale.

L’unico inconveniente di questi pozzi è che la luce solare ha fluttuazioni continue: corrente e potenziale aumentano e diminuiscono, il motore accelera e decelera in proporzione all’ora della giornata ed alle condizioni metereologiche. Il motore non funziona di notte e gira lentamente in situazioni metereologiche di nuvoloso. Per ovviare a questi inconvenienti si utilizzano degli accumulatori per garantire la presenza di energia a tutte le ore.

Vi sono molti progetti umanitari che si impegnano ad aiutare le popolazioni ad acquistare pannelli fotovoltaici, il cui costo è purtroppo ancora piuttosto alto, per i loro bisogni fondamentali e per il loro sviluppo economico e sociale. Non dimentichiamo che l’elettricità può permettere di sviluppare e migliorare l’istruzione e la formazione, con mezzi più avanzati e permettendo di frequentare le scuole anche nelle ore serali.

Uno di questi programmi è Solar Aid (link: http://solar-aid.org/), che propone progetti di “microsolare” e di “macrosolare”.

Il “microsolare” consiste nell’individuare imprenditori in zone in via di sviluppo, formarli ed aiutarli ad avviare il loro microbusiness solare, attraverso il quale possono costruire e vendere lanterne, basate sulla tecnologia LED, e caricatori solari per radio e cellulari.

Il “macrosolare” comprende l’istallazione di grandi impianti fotovoltaici su scuole, centri comunitari e ospedali. Molte volte basta un impianto standard di 300 Watt per rispondere alle esigenze primarie di questi tipi di utenze.


Post scritto da: Elena Baldi

Fonti:

Solar Aid http://solar-aid.org/

FV Fotovoltaici – n.6 anno V

“Il nuovo fotovoltaico – dal film sottile alle celle a colorante” M.Pagliaro, G.Palmisano, R.Criminna

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La cogenerazione

In un post dello scorso anno vi ho parlato della cogenerazione a biomasse, facendo un quadro generale del procedimento e delle possibili fonti dalle quali estrarre energia termica ed elettrica col maggiore rendimento possibile.
Oggi voglio approfondire il discorso della cogenerazione in rapporto al risparmio energetico ed alle problematiche ambientali.




La cogenerazione, come sappiamo, nasce dall'esigenza di migliorare il rendimento nella produzione di energia. Infatti, in una centrale termoelettrica, solo il 45% dell'energia in ingresso viene trasformata in energia elettrica, con punte del 55% nel caso degli impianti tecnologicamente più avanzati. La restante percentuale è costituita dalle perdite: energia termica che viene dispersa nell'ambiente sotto forma di calore.

Da ciò è nata l'idea di recuperare questo calore e di utilizzarlo per il riscaldamento o per le utenze industriali. Questo tipo di produzione viene chiamata generazione combinata di energia elettrica e termica. Solo se a questo tipo di generazione viene associato un elevato risparmio energetico, prende il nome di cogenerazione ed è assimilata alla produzione da fonti rinnovabili.

Quindi attenzione: non tutti gli impianti di generazione di energia elettrica e termica sono impianti di cogenerazione, ma solo quelli che soddisfano certi requisiti di rendimento energetico.
Per capire questo, bisogna tornare indietro di qualche anno, al 1997, anno in cui è stato firmato da alcuni dei Paesi più industrializzati il Protocollo di Kyoto, documento che vincola i Paesi sottoscrittori ad abbattere le emissioni di gas serra del 5% nel periodo dal 2008 al 2012, dell' 8% per i Paesi aderenti all'Unione Europea.





E' quindi evidente che, se si vogliono ridurre le emissioni di gas serra contestualmente allo sviluppo della produzione, è necessario puntare sulle fonti alternative e sull'efficienza energetica. A parità di gas serra prodotti, quali anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di azoto e anidride solforosa, la cogenerazione permette di produrre molta più energia.Inoltre si possono controllare le emissioni con un controllo della combustione oppure con dei filtri che le catturano prima che vengano rilasciate in atmosfera.

Per quegli impianti di cogenerazione che utilizzano biomasse, ovvero materiale di origine organica, si considera che parte delle emissioni di anidride carbonica, siano compensate dalla quota che è stata assorbita durante la vita dei vegetali, quindi il bilancio migliora.
Per questo motivo si è scelto di garantire ai produttori che effettuano la cogenerazione dei benefici, tra i quali l'esenzione dall'acquisto dei certificati verdi, la defiscalizzazione per l'acquisto del metano, l'utilizzo prioritario dell'energia prodotta e il rilascio dei certificati verdi per gli impianti collegati al teleriscaldamento.
Post scritto da: Elena Baldi

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Un' Energia rispettosa dell'ambiente

In questo blog si è parlato molto di risparmio energetico e noi tutti sappiamo che non si tratta solo di una questione economica, ma anche e soprattutto di una problematica ambientale.

E' noto a tutti che l'aumento di gas serra nell'atmosfera dovuto alle attività umane, e che ha subito un aumento senza eguali negli ultimi cinquant'anni, ha portato all'innesco di quel fenomeno conosciuto come riscaldamento globale.

I gas serra, tra i quali il metano e l'anidride carbonica, vengono generati principalmente quando viene prodotta o consumata energia per i diversi processi di trasformazione di cui necessitiamo nella società moderna.



Ma come possiamo riportare nel quotidiano questa filosofia del risparmio energetico e del rispetto dell'ambiente?
E' difficile poter operare delle scelte sullo stile di vita che si vuole tenere se non si conoscono le possibilità offerte in questo senso.
Che auto scegliere?
Quale forma di riscaldamento per la propria abitazione?
Come contenere il consumo dei propri elettrodomestici?
E ancora: in che modo l'ecologia e il risparmio energetico possono inserirsi nella scuola e nel mondo del lavoro?

C'è un sito che risponde a tutti questi interrogativi e a molti altri. E' il sito di Legambiente: "Vivi con stile".



Si tratta di una guida completa per il vivere quotidiano, per poter avere una scelta più libera e consapevole del proprio stile di vita e della propria impronta ambientale nel mondo.
Vi sono diverse sezioni:
-Casa clima: qual'è il tipo di riscaldamento più conveniente nelle diverse situazioni e come gestirlo al meglio
-Scuola e Lavoro: come ridurre i consumi nei locali e come portare la filosofia del risparmio energetico a scuola e in ufficio
-Tempo Libero: indicazioni per un turismo ecosostenibile
-Mobilità: i vari mezzi di locomozione e la loro manutenzione
-Elettrodomestici: come ridurre i consumi e scegliere la convenienza
-Abitare: quello che si può fare a livello domestico
A ciascuna di queste sezioni corrisponde una pagina in cui sono elencate varie voci riguardanti l'argomento principale.




Cliccando su ciascuna di queste voci si apre la relativa pagina, che è strutturata in modo da essere chiaramente consultabile ma anche esauriente: in alto vi è una introduzione, in cui si esamina la questione che si vuole risolvere, esprimendolo dettagliatamente; successivamente c'è un elenco di azioni che si possono intraprendere per affrontare il problema, delle simpatiche tabelle che indicano attraverso simboli i pro e i contro delle diverse soluzioni, indicazioni su agevolazioni e contributi e infine una serie di indirizzi di siti in cui si può approfondire l'argomento.
Sul sito si trova anche la EcoTopTen: una classifica delle 10 auto meno inquinanti sul mercato italiano, in generale e suddivise per categoria. Guida imperdibile se si è intenzionati a cambiare auto.
"Vivi con stile" contiene inoltre approfondimenti, notizie, domande e risposte e documenti utili.



Dal 2007 è diventato anche un libro (Vivi con stile, Terre di Mezzo Editore, 170 pagine),ma d'accordo con l'editore, tutti i contenuti rimangono disponibili sul sito, in modo che possa essere un esempio di sapere libero e condiviso.
E' un sito che non va perso di vista, e che va consultato soprattutto quando si vogliono fare delle scelte libere e consapevoli sul proprio stile di vita.

Post scritto dalla bravissima: Elena Baldi

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L'impianto fotovoltaico

Attualmente la tecnologia più facilmente applicabile a livello domestico per trarre energia da fonti rinnovabili è quella fotovoltaica, anche se il minieolico sta facendo notevoli passi in avanti nella sua diffusione. Del fotovoltaico se ne parla molto e a diversi livelli, ed è utile a questo proposito gettare uno sguardo sulle principali caratteristiche dell'impianto fotovoltaico, per chi fosse intenzionato ad acquisirne uno o per chi fosse solamente curioso..

Un impianto fotovoltaico è un sistema che converte la luce del sole in energia elettrica per mezzo dell'effetto fotovoltaico.
L'effetto fotovoltaico è un fenomeno consistente nella produzione di una forza elettromotrice fra due elettrodi, separati da uno strato semiconduttore, sottoposti all'azione di una radiazione luminosa.

Gli impianti possono essere realizzati in:
- Silicio monocristallino o policristallino
Vengono realizzate celle fotovoltaiche, le quali vengono poi collegate in un unico pannello. I moduli vengono poi collegati in stringhe. Ha un alto rendimento ed un alto costo. Le celle devono avere necessariamente una forma piana.
-Silicio amorfo
Lo si può modellare ed adattare a superfici irregolari e non piane. Non si costituiscono celle, ma un unico pannello. Ha un rendimento ed un costo minori. Non è usato spesso.
Recentemente nuove tecnologie fotovoltaiche sono in via di sviluppo e commercializzazione ma si prevede che nei prossimi anni le due tipologie precedenti saranno ancora le più competitive.

La cella fotovoltaica converte direttamente l'energia solare in energia elettrica sfruttando la sensibilità alle radiazioni luminose delle giunzioni p-n del silicio amorfo.
Sono costituite da due strati accoppiati di silicio di tipo n (drogato con eccesso di elettroni) e di tipo p (drogato con carenza di elettroni) disposti su un supporto di vetro. Quando il dispositivo è colpito da energia luminosa, nel semiconsuttore si instaura un flusso di elettroni che costituisce una corrente elettrica utilizzabile. Il rendimento è basso (10-12%, al massimo 20%).
GLi strati possono essere multipli e collegati in serie, ed il silicio può essere sostituito dall'arseniuro di gallio (GaAs).

La potenza media fornita dal sole, tenuto conto di vari fattori, per ogni metro quadro è di 1 kW/mq. Il rendimento è di circa 10-12%, quindi per ogni metro quadro, la potenza ricevuta rarà 1000 W e quella erogata 100 W.
Nella nostra zona si calcola che, in media, un impianto da 1kWp (di picco, valore massimo, fisso per ogni località) che avrà una superficie di 10 metri quadri, produrrà in un anno circa 1100 kWh.
Il costo di un impianto fotovoltaico è di circa 6500 euro per ogni kW.
Il rendimento varia durante l'anno e la giornata. Il rendimento è massimo se si rivolge il modulo verso Sud. L'inclinazione del pannello dipende dalla media delle posizioni del sole durante l'anno, nel Nord Italia è circa 34°, in Sicilia 27°.

Gli impianti fotovoltaici sono costituiti dai seguenti componenti:
- Moduli fotovoltaici
I moduli fotovoltaici più diffusi sono rettangolari delle dimensioni di 1-1,5 metri quadri, le celle sono superiormente protette da un vetro con particolari caratteristiche di resistenza e trasparenza, il peso si aggira intorno ai 15/20 kg.
La potenzialità si esprime in "watt di picco Wp", il cui valore indica la quantità di energia che il modulo può produrre nell'unità di tempo in condizioni standard di irraggiamento e di temperatura.
- Strutture di sostegno dei moduli
Sono le strutture che sostengnono i moduli e provvedono al loro orientamento, dando un'inclinazione rispetto al piano orizzontale. C'è la possibilità di installare un inseguitore solare che li sposti, ma ha un costo molto elevato, una maggiore necessità di manutenzione e di spazio per le manovre.
- Inverter
L'inverter è un dispositivo elettronico che consente di adeguare l'energia elettrica prodotta dai moduli alle esigenze delle apparecchiature elettriche e della rete, operando la conversione da corrente continua a corrente alternata con una frequena di 50 Hz. L'inverter ha anche il compito di staccare l'impianto fotovoltaico quando viene a mancare la rete Enel, per evitare che, quando viene riallacciata, si trovi fuori fase.
- Sistema di controllo
E' un dispositivo elettronico che comunica con l'inverter e con eventuali sensori accessori
- Misuratori di energia
Sono apparati che vengono installati sulle linee elettriche e misurano l'energia che li attraversa, ad esempio vengono utilizzati per conteggiare l'energia prodotta dall'impianto e messa in rete.
- Quadri elettrici e cavi di collegamento
Sono i dispositivi che completano l'impianto e connettono tra loro i diversi componenti.


Post scritto dalla bravissima:Elena Baldi

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