ALGORITMI PER IL DIMENSIONAMENTO RAPIDO DI INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA

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1 POLITECNICO DI MILANO Facolà i Igegeria Diparimeo i Eleroica e Iformazioe Coro i Laurea i Igegeria ell Auomazioe ALGORITMI PER IL DIMENSIONAMENTO RAPIDO DI INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA Relaore: Chiar.mo Prof Luca Ferrarii Beraro ZERBINI Mar Ao Accaemico 00-0

2 INDICE Abrac Irouzioe Decrizioe ecologie.... Cogeerazioe Fuzioameo Dimeioameo Coi Solare Termico..... Fuzioameo..... Dimeioameo Coi Foovolaico Fuzioameo Dimeioameo Coi Decrizioe aalii ecoomica Irouzioe alla LCCA Aualizzazioe ei ai i coo Calcolo el LCC e egli alri iici Calcolo el LCC Calcolo el NS Calcolo el SIR Calcolo el AIRR Calcolo el DPB Calcolo eiivià el meoo Forme i iceivazioe Derazioe el 55% Coo Eergia Scambio ul Poo Decrizioe el meoo i calcolo Foovolaico Ne Savig NS Savig o Iveime SIR Ajue Ieral Rae of Reur AIRR Dicoue Payback DPB Calcolo Affiabilià Solare Termico Ne Savig NS Savig o Iveime SIR Ajue Ieral Rae of Reur AIRR Dicoue Payback DPB Calcolo Affiabilià Cogeerazioe... 09

3 5.3. Ne Savig NS Savig o Iveime SIR Ajue Ieral Rae of Reur AIRR Dicoue Payback DPB Calcolo Affiabilià Decrizioe rumeo ofware Machera Calcolo Soluzioe CASO DI STUDIO Eificio Cao buge PICCOLO Foovolaico Solare Termico Cogeerazioe Soluzioe cao piccolo buge Cao buge MEDIO Foovolaico Solare Termico Cogeerazioe Soluzioe cao meio buge Cao buge GRANDE Foovolaico Solare Termico Cogeerazioe Soluzioe cao grae buge CONCLUSIONI BIBLIOGRAFIA Iice elle figure Figura., impiao i cogeerazioe a moore... 3 Figura., Cofroo prouzioe calaia raizioale e cogeerazioe... 4 Figura. 3, Tipico circuio per impiao a moore... 5 Figura. 4, Tipico circuio per urbia a ga... 6 Figura. 5, Tipico circuio per urbia a vapore... 7 Figura. 6, Spaccao 'impiao olare ermico... Figura. 7, cofigurazioe cambio ireo... 3 Figura. 8, cofigurazioe cambio iireo... 4 Figura. 9, circuio per circolazioe forzaa... 5 Figura. 0, ipi i celle olari... 3 Figura., rappreeazioe rogaggio... 3 Figura., rappreeazioe ruura ioo... 3 Figura. 3, bilaciameo i campo Figura. 4, paccao cella foovolaica

4 Figura. 5, caraeriica elerica i u moulo foovolaico Figura. 6, ruura impiao alla cella al geeraore Figura 4., iuazioe grafica primo eempio... 6 Figura 4., iuazioe grafica ecoo eempio... 6 Figura 4. 3, iuazioe grafica erzo eempio Figura 4. 4, iuazioe grafica quaro eempio Figura 4. 5, empiiche i erogazioe coribuo Figura 5. Diagramma cela Ne Savig - Foovolaico Figura 5., iagramma cela Savig o Iveime - Foovolaico Figura 5. 3, iagramma cela Dicoue Payback - Foovolaico Figura 5. 4, grafico aorbimeo Solare Termico uile auo... 8 Figura 5. 5, aamei fuzioe Ne Savig per Solare ermico Figura 5. 6, iagramma cela Ne Savig - Solare Termico Figura 5. 7, poibili aamei el Savig o Iveime - Solare Termico Figura 5. 8, poibili aamei fuzioe Savig o Iveime - Solare Termico Figura 5. 9, Poibili aamei fuzioe Savig o Iveime - Solare Termico Figura 5. 0, iagramma cela Savig o Iveime - Solare Termico Figura 5., Poibili aamei fuzioe Dicoue Payback - Solare Termico Figura 5., poibile aameo fuzioe Dicoue Payback - Solare Termico Figura 5. 3, iagramma cela Dicoue Payback - Solare Termico Figura 5. 4, campi i fuzioameo Ne Savig - Cogeerazioe... 4 Figura 5. 5, iagramma cela Ne Savig - Cogeerazioe... 5 Figura 5. 6, poibile aameo fuzioe Savig o Iveime Cogeerazioe... 0 Figura 5. 7, zoe i auazioe Savig o Iveime - Cogeerazioe... Figura 5. 8, iagramma cela Savig o Iveime - Cogeerazioe... Figura 5. 9, campi i auazioe Dicoue Payback - Cogeerazioe... 9 Figura 5. 0, iagramma cela Dicoue Payback Cogeerazioe Figura 6., ecrizioe machera i compilazioe... 3 Figura 6., ecrizioe ella ezioe valori comui - Calcolo Figura 6. 3, eempio i ezioe per ogi ecologia Valori Comui - Calcolo Figura 6. 4, eempio i ezioe per ogi ecologia Valori fiaziameo - Calcolo Figura 6. 5, eempio i ezioe per ogi ecologia Valori e Calcolo - Calcolo Figura 6. 6, ruura comue Aualizzazioe - Soluzioe Figura 6. 7, eempio i ezioe paricolare per ecologia Fiaziameo - Soluzioe Figura 6. 8, eempio i oluzioe Figura 6. 9, eempio i legea Figura 7., aamei elerici a Oobre '07 a Dic' Figura 7., aameo poeza a O '07 a Dic' Figura 7. 3, aameo richiea meao a Dic'07 a Dic'

5 Figura 7. 4, Seaggio machera cao "piccolo buge" Figura 7. 5, oluzioe iiziale cao "piccolo buge"- Foovolaico Figura 7. 6, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Foovolaico. 4 Figura 7. 7, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Foovolaico 4 Figura 7. 8, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Foovolaico 43 Figura 7. 9, variazioe parameri al variare ella uperficie ipoibile piccolo buge - Foovolaico Figura 7. 0, oluzioe iiziale cao "piccolo buge"- Solare ermico Figura 7., variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Solare Termico Figura 7., variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Solare Termico Figura 7. 3, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Solare Termico Figura 7. 4, variazioe parameri al variare ella uperficie ipoibile piccolo buge Solare Termico Figura 7. 5, oluzioe iiziale cao "piccolo buge"- Cogeerazioe Figura 7. 6, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Cogeeraore... 5 Figura 7. 7, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Cogeeraore... 5 Figura 7. 8, variazioe oluzioe piccolo buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Cogeeraore Figura 7. 9, Seaggio machera cao "meio buge" Figura 7. 0, oluzioe iiziale cao "meio buge"- Foovolaico Figura 7., variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Foovolaico. 56 Figura 7., variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Foovolaico 57 Figura 7. 3, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Foovolaico 58 Figura 7. 4, variazioe parameri al variare ella uperficie ipoibile meio buge Foovolaico Figura 7. 5, oluzioe iiziale cao "meio buge"- Solare ermico Figura 7. 6, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Solare Termico... 6 Figura 7. 7, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Solare Termico... 6 Figura 7. 8, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Solare Termico Figura 7. 9, variazioe parameri al variare ella uperficie ipoibile meio buge Solare Termico Figura 7. 30, oluzioe iiziale cao "meio buge"- Cogeerazioe Figura 7. 3, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Cogeeraore 66 Figura 7. 3, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Cogeeraore Figura 7. 33, variazioe oluzioe meio buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Cogeeraore

6 Figura 7. 34, variazioe parameri al variare ella poeza ipoibile meio buge Cogeeraore Figura 7. 35, Seaggio machera cao "grae buge"... 7 Figura 7. 36, oluzioe iiziale cao "grae buge" - Foovolaico... 7 Figura 7. 37, variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Foovolaico 7 Figura 7. 38, variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Foovolaico Figura 7. 39, variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Foovolaico Figura 7. 40, variazioe parameri al variare ella uperficie ipoibile grae buge Foovolaico Figura 7. 4, oluzioe iiziale cao "grae buge" - Solare ermico Figura 7. 4,variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Solare Termico Figura 7. 43,variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Solare Termico Figura 7. 44,variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Solare Termico Figura 7. 45, variazioe parameri al variare ella uperficie ipoibile grae buge Solare Termico Figura 7. 46, oluzioe iiziale cao "grae buge" - Cogeerazioe... 8 Figura 7. 47, variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Cogeeraore8 Figura 7. 48, variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 0 ai - Cogeeraore Figura 7. 49, variazioe oluzioe grae buge ripeo cao bae per Fi. 5 ai - Cogeeraore Figura 7. 50, variazioe parameri al variare ella poeza ipoibile grae buge Cogeeraore Iice elle Tabelle Tabella. Caraeriiche ipiche ella ecologia a cogeerazioe... 8 Tabella., combuibile uilizzao ella cogeerazioe... 8 Tabella. 3, coi ipici 'impiao e i mauezioe... 9 Tabella. 4, caraeriiche eciche cogeerazioe... 0 Tabella. 5, imeioameo "ipico" olare ermico... 7 Tabella. 6, imeioameo "ipico" olare ermico per richiee uperiori... 7 Tabella. 7, equivaleza eergeica... 9 Tabella 4., limie ecoomico erao Tabella 4., Tariffario vigee mei eivi Tabella 4. 3, ariffario vigee fie Tabella 4. 4, Tariffario vigee Tabella 4. 5, ariffazioe vigee ao

7 Tabella 4. 6, moifiche alla ariffa egli ai ucceivi Tabella 5. Tavola verià Ne Savig Foovolaico... 7 Tabella 5. Tavola verià Savig o Iveime - Foovolaico Tabella 5. 3, avola verià Dicoue Payback - Foovolaico Tabella 5. 4, avola verià Ne Savig - Solare Termico Tabella 5. 5, avola verià Savig o Iveime - Solare Termico Tabella 5. 6, avola verià Dicoue Payback - Solare Termico Tabella 5. 7, avola verià Ne Savig - Cogeerazioe... 6 Tabella 7., valori variazioe piccolo buge per Fi. 5 ai - Foovolaico... 4 Tabella 7., valori variazioe piccolo buge per Fi. 0 ai - Foovolaico Tabella 7. 3, valori variazioe piccolo buge per Fi. 5 ai - Foovolaico Tabella 7. 4, valori variazioe u uperficie ipoibile piccolo buge - Foovolaico Tabella 7. 5, valori variazioe piccolo buge per Fi. 5 ai - Solare Termico Tabella 7. 6, valori variazioe piccolo buge per Fi. 0 ai - Solare Termico Tabella 7. 7, valori variazioe piccolo buge per Fi. 5 ai - Solare Termico Tabella 7. 8, valori variazioe u uperficie ipoibile piccolo buge - Solare Termico Tabella 7. 9, valori variazioe piccolo buge per Fi. 5 ai - Cogeerazioe... 5 Tabella 7. 0, valori variazioe piccolo buge per Fi. 0 ai - Cogeeraore... 5 Tabella 7., valori variazioe piccolo buge per Fi. 5 ai - Cogeeraore Tabella 7., oluzioi iiziali "piccolo buge" Tabella 7. 3, valori variazioe meio buge per Fi. 5 ai - Foovolaico Tabella 7. 4, valori variazioe meio buge per Fi. 0 ai - Foovolaico Tabella 7. 5, valori variazioe meio buge per Fi. 5 ai - Foovolaico Tabella 7. 6, valori variazioe u uperficie ipoibile meio buge - Foovolaico Tabella 7. 7, valori variazioe meio buge per Fi. 5 ai - Solare Termico... 6 Tabella 7. 8, valori variazioe meio buge per Fi. 0 ai - Solare Termico... 6 Tabella 7. 9, valori variazioe meio buge per Fi. 5 ai - Solare Termico Tabella 7. 0, valori variazioe u uperficie ipoibile meio buge - Solare Termico Tabella 7., valori variazioe meio buge per Fi. 5 ai - Cogeeraore Tabella 7., valori variazioe meio buge per Fi. 0 ai - Cogeeraore Tabella 7. 3, valori variazioe meio buge per Fi. 5 ai - Cogeeraore Tabella 7. 4, valori variazioe u poeza ipoibile meio buge - Cogeeraore Tabella 7. 5, oluzioi iiziali "meio buge" Tabella 7. 6, valori variazioe grae buge per Fi. 5 ai - Foovolaico Tabella 7. 7, valori variazioe grae buge per Fi. 0 ai - Foovolaico Tabella 7. 8, valori variazioe grae buge per Fi. 5 ai - Foovolaico Tabella 7. 9, valori variazioe u uperficie ipoibile grae buge - Foovolaico Tabella 7. 30, valori variazioe grae buge per Fi. 5 ai - Solare Termico Tabella 7. 3, valori variazioe grae buge per Fi. 0 ai - Solare Termico Tabella 7. 3, valori variazioe grae buge per Fi. 5 ai - Solare Termico Tabella 7. 33, valori variazioe u uperficie ipoibile grae buge - Solare Termico Tabella 7. 34, valori variazioe grae buge per Fi. 5 ai - Cogeeraore

8 Tabella 7. 35, valori variazioe grae buge per Fi. 0 ai - Cogeeraore Tabella 7. 36, valori variazioe grae buge per Fi. 5 ai - Cogeeraore Tabella 7. 37, valori variazioe u poeza ipoibile grae buge - Cogeeraore Tabella 7. 38, oluzioi iiziali "grae buge" Tabella 7. 39, Riulai oluzioe "olare"

9 Abrac Si propoe uo rumeo capace i aicipare e emplificare la propoa i ua oluzioe eergeica per eifici. La eceià i u ale rumeo è eviee el fao i poer forire al cliee ua oluzioe i maima, che mea i rialo le eveuali cifre ell iveimeo migliore. Le ecologie che vegoo propoe oo : Foovolaico, Solare Termico, Cogeerazioe. Dopo ua raazioe riguarae le caraeriiche ei re ipi i oluzioi, oo aalizzae le iceivazioi azioali pricipali che le riguarao: Coo eergia, erazioe 55%, cambio ul poo. Per cercare quii la oluzioe oima a proporre è ao preo i coierazioe il LCCA Life Cycle Co Aalyi rumeo ecoomico grazie al quale vegoo prooi parameri come: Ne Savig, Save o Iveime, Dicoue Payback..ec.. Le fuzioi obbieivo vegoo rae proprio a quee formule, e geie i maiera opporua, vegoo ierie el foglio i calcolo per forire ua oluzioe oima. È preee ache u aalii i eiivià per geire le caiiche i cui la oluzioe reale poa eere ivera a quella previa. Ifie è propoo u cao i uio, che aalizza la iuazioe i u albergo poo ell Ialia cerale. Soo aribuii re iuazioi geeriche i buge: piccolo, meio grae. I queo moo vegoo mee i luce le poezialià ello rumeo creao.

10 . Irouzioe Cercare u aleraiva a quelle che oo chiamae foi o riovabili è empre aa u eigeza più o meo eia. Riulao quee abboai e a buo mercao, la eceià i rovare foi aleraive o riovabili è aa empre racuraa. Le pricipali foi i eergia che vegoo uilizzae i Ialia, oo i origie foile, i paricolare ga aurale e perolio. L eergia elerica prooa, per circa l 8% proviee a foi o riovabili, mere il coribuo rilevae a ua forma aleraiva i eergia, è ao alla prouzioe iroelerica, co u % circa. La reae perceuale è ovua a alre foi, ra cui le coì ee riovabili. A caua i iveri faori, come: la previioe i u rapio prociugameo elle foi o riovabili e il corripoee ialzameo ei coi per averle, la macaza el oro paee i cerali ucleari, la preeza i impiai ermoelerici obolei e i bao reimeo, lo caro uilizzo i foi aleraive, egli ulimi ai i à aieo a u cambio i mealià, ove l obbieivo fiale è il riparmio eergeico e l uilizzo pio i foi aleraive. La ecologia auale ifai permee i cercare uove oluzioi eergeiche perché paae a buo mercao. Quello che emerge però è ua cofuioe oggeiva ulla cela ella ecologia a uilizzare e l effeivo riparmio. Mole eperieze laciao iraveere ua ora i ioifazioe ra quao imao al cliee e l effeivo riparmio oeuo. Si rimae perplei quii i froe a preveivi e richi che rimagoo ali. È poibile imorare però che la maggior pare egli iervei, co il fie i riurre i coumi, hao porao, el meio lugo ermie, a riparmi oevoli. Queo però a froe i iveimei iiziali abbaaza coigei. U coceo che i realà è piuoo eviee, ma ha rovao problemi i caraere ivero: - La ifficolà i progeii e cliei a aaari a uove iuazioi offere al mercao, baaoi u meoi e proceure icuramee cooliae ma che per lo più riulao obolee. - Nel campo ammiiraivo, ove vige la eceià i riulai immeiai. Queo pora a o valuare oluzioi ecoomiche magari i maggior ieree, perché auae i u empo i rioro coierao erroeamee ecceivo. 0

11 I queo icoro i ierice ache ua ora i ouià elle aziee, ove peo accae che chi fiazia e auorizza gli iveimei o ia la ea eià che i roverà a pagare i coi geioali. Quea iuazioe a vole è olo i facciaa, come i u aziea ove l ufficio acquii viee pio a comprare apparecchiaure ecoomiche e quii meo efficiei per o peare ul bilacio, miopia che i rivererà ulle preveibili iefficieze che e coeguoo. A vole quea eparazioe è reale, a eempio la eificazioe i ruure a pare i ocieà i coruzioi, che però o arao loro a pagare le bollee. Grazie a uove ormaive riguaro la cerificazioi eergeiche, le iceivazioi propoe allo ao e i poibili fiaziamei a ao agevolao, le poibilià i iveire i quee uove oluzioi eergeiche è icuramee poeziaa, ma rimae acora per moli cofua e appareemee iacceibile. Queo rumeo ha la preea i ieriri i queo coeo, ove l igoraza ecica ell uee i cora co la propoa el mercao e ella ecologia auale. Uo rumeo uile per realizzare ua ima el miglior iveimeo a effeuare u u eificio, per poi poer proceere a calcoli più approfoii. I queo moo è forio all uee fiale, ua ao riguarae le cifre e i richi che porà affroare el meio e lugo ermie. Nella eguee raazioe vegoo prima oervae le varie ecologie uilizzae, ramie u aalii ecica e ecoomica. Seguirà ua ecrizioe riguarae i meoi i valuazioe iveimeo uilizzai ella ricerca ella oluzioe migliore. Da o imeicare l iceivazioe preee el oro erriorio, la quale è i coiua evoluzioe, fore el clima i crii ecoomica eio i quei ai. Ifie arao preeai gli algorimi i calcolo, co le relaive formule uilizzae el cao i uio fiale.

12 . Decrizioe ecologie Il riparmio eergeico è affroabile pareo a vari preuppoi e uilizzao varie ecologie. Ua riqualificazioe eergeica più a buo mercao oiuzioe lampaie, valuazioe erramei, eleroomeici a bao impao, ec.. è icuramee a moe i u iveimeo che verrà ecrio i eguio, e che i raccomaa i auare prima acora i richieere iervei che comporao maggiori empi e ebori. Le ecologie cele per quee raazioe oo: - Cogeerazioe - Solare Termico - Foovolaico La cela per lo più è ovua al fao che oo ecologie che ao preeo piee a iveri ai, e ulle quali però c è acora molo ceicimo. Nella raazioe verrà efiio per ogi ecologia: - fuzioameo - imeioameo - coi Soo quei re argomei emplici e uili per poer fare ua ecrizioe ieica e allo eo empo chiara el poeziale eergeico raao.

13 . Cogeerazioe Figura., impiao i cogeerazioe a moore Gli impiai a cogeerazioe coioo i macchie Figura. che uilizzao u combuibile a eempio meao per prourre elericià e calore. Soo iffui preo le ueze affiché vegao imiuie le iperioi ia eleriche che ermiche... Fuzioameo U impiao raizioale i prouzioe i eergia elerica ipere l eergia o raformaa i calore. L efficieza i raformazioe i eergia ei bruciaori raizioali è ioro al 35%, co il reae poeziale eergeico peruo. L impiao i cogeerazioe, ivece, recupera il calore prooo alla combuioe per alri ui. I queo moo raggiuge u efficieza uperiore al 80% Figura.. 3

14 Figura., Cofroo prouzioe calaia raizioale e cogeerazioe Olre a ciò vao coierae le perie per iperioe elerica ella ree urae la iribuzioe e il raporo. Si hao ai aiici, ecoo cui, già el 988, i evieziava ulla ree azioale che la omma ei coumi, uia alla perie per iribuzioe e raporo, ammoava al 6,5% ella prouzioe. I iemi i cogeerazioe i claificao ulla bae elle ecologie aoae alle macchie e ai moori uilizzai. Ei oo ricoucibili ai eguei ipi: - moori aleraivi, ove vegoo recuperai ia il calore el circuio i raffreameo el moore e ell olio a 50 a 90 C e ia quello ei ga i carico a ala emperaura circa C. - urbie a ga, per cui il gra volume ei ga i carico a ala emperaura proucoo il calore richieo i ua calaia, oppure vegoo uilizzai quei ei fumi, a eempio i alcui procei i cui è eceario l eiccameo. - urbie a vapore a coropreioe, oo alimeae a vapore urricalao, che araveraa la urbia per la geerazioe ell eergia elerica, viee caricao a baa preioe e è uilizzao per alimeare le ueze ermiche. 4

15 Per quao riguara i moori aleraivi, la fae i prouzioe ell eergia meccaica, è reamee legaa a quella ella prouzioe ell elericià. Accae che il pioe muoveoi all iero el ciliro, prouce elericià, mere i fumi e la fae i raffreameo, vegoo geii a copo ermico. Poiché le eigeze i calore pooo eere ivere ia per quaià che per emperaura, i queo ipo i ecologia è poibile iiguere ue flui i calore iii. Nel circuio i raffreameo el moore i raggiugoo emperaure ra i 90 e 0 C, mere i ga i carico raggiugoo emperaure ra i 400 e 700 C. Olre alla combuioe, per cui erve il moore, oo preei alri compoei Figura. 3 - u iema i corollo; - u iieme i elemei acceori pompe, ecc.. - ua macchia a aorbimeo per il recupero el calore al circuio i raffreameo el moore; - ua calaia per il recupero el calore ai fumi i combuioe; Figura. 3, Tipico circuio per impiao a moore La ecologia co urbia a ga ivece riula iereae per gli impiai i piccola aglia. La prouzioe elerica riera ella fae i epaioe el ga i combuioe che avviee i urbia. Ache qui il lavoro meccaico viee raoo i eergia elerica, e i coegueza la pare ermica viee recuperaa ai fumi i carico che raggiugoo emperaure aoro a C. 5

16 Figura. 4, Tipico circuio per urbia a ga Olre alla urbia, queo ipo i impiao eceia i alri compoei Figura. 4: - u geeraore che raforma i elericià l eergia meccaica prooa i urbia aravero l epaioe ei ga i combuioe; - compreore ove viee alimeaa l aria comburee al fie i aumeare preioe e emperaura; - ua calaia alimeaa co i ga caricai alla urbia che prouce vapore. - ua camera i combuioe i cui l aria comprea viee prima micelaa al combuibile e poi avviee la combuioe; Quao vio fiora riguara ueze che richieoo poeze ell orie el kw, e foe eceario paare a aglie ell orie el MW allora porebbe eere uile paare alle urbie a vapore. La prouzioe i eergia elerica i quea urbia avviee aravero vapore coeee ul alo ao i eergia preioe e emperaura elevae: valori i preioe comprei ra 0 e 00 bar a emperaura compree ra 0 e 500 C. L eergia ermica per l ueza può eere eraa al iema, i fuzioe elle pecifiche eigeze, ia meiae pillamei i vapore alla urbia ia al vapore eauo che viee caricao al ermie el ciclo i lavoro aravero uo cambiaore i calore. 6

17 Figura. 5, Tipico circuio per urbia a vapore I relazioe alle coizioi el vapore ucee alla urbia i pooo avere ue iemi iveri ra loro Figura. 5: - iemi i coropreioe, uilizzai quao la urbia carica vapore a preioe amoferica o uperiore. I queo cao lo cambiaore i calore per il recupero ermico raffrea il vapore, o fio allo ao liquio, opoichè il vapore raffreao viee compreo e uovamee alimeao i calaia; - iemi a coeazioe, impiegai quao il vapore che ece alla urbia ha ua preioe iferiore a quella amoferica: pare el vapore ubice u raffreameo ove però il calore viee recuperao i u coeaore. Quii ivia alla calaia il coeao... Dimeioameo Quao i è i froe alla cela el ipo i impiao a proporre al cliee, o olo vao valuae le poeze eleriche i gioco, ma ache parameri che riguarao la prouivià el iema. Queo per poer cegliere la ecologie più ioea alle eigeze el cliee. Erao quii ello pecifico, o è più ufficiee guarare i reimei geerali elle varie macchie i commercio, ma valuare igolarmee reimei elerici e ermici, empi i uilizzo e alri valori baai ull eperieza e proprie ella ecologia.. 7

18 I Tabella. oo riporai i ai caraeriici elle ivere ecologie ecrie: Tabella. Caraeriiche ipiche ella ecologia a cogeerazioe Viee ache ciao u iice elerico-ermico, queo eermia la caraeriica ella macchia a lavorare co eermiae richiee, ifai e la richiea elerica è maggiore i quella ermica, allora i preferirà la ecologia co iice Ie alo. Al corario ache le eceià ermiche pooo pigere la cela u u ipo i macchia piuoo che u alro. Tabella., combuibile uilizzao ella cogeerazioe 8

19 Il combuibile uilizzao agli impiai può rierare egli argomei i cela Tabella. queo perché pooo variare le imeioi ell impiao o l impoibilià i reperire il carburae eo, reeoe vaaggioo l uilizzo. L eperieza i queo campo ha porao a coierare u paramero perimeale foameale per la cela i quea ecologia, ifai la cogeerazioe è iicaa i ue le iuazioi i cui la richiea coemporaea i eergia elerica e i calore upera le 4000 ore aue i aivià. Per maeere gli ali livelli i reimeo relaivi alla cogeerazioe, occorre che vegao eviai il più poibili empi i iuilizzo a caua i macaa richiea a pare ell ueza i eergia elerica o ermica. Eeo aimilabile a u iema apero che ialoga reamee co la ree, o è poibile avere icoiuià frequei e iee ella richiea, è quii coigliabile uilizzare quea ecologia u richiee per lo più coai: - applicazioi iuriali che uilizzao calore el proceo prouivo - uilizzo el calore recuperao per la climaizzazioe egli ambiei U alra oluzioe i imeioameo peo uilizzaa è quella i poer uufruire i calaie auiliarie per poer ooimeioare l impiao cogeeraivo, uilizzao per geire l ueza coae...3 Coi I Tabella. 3 oo riporai i coi che riguarao il mercao oiero: Tabella. 3, coi ipici 'impiao e i mauezioe 9

20 I moori eoermici richieoo u iveimeo iiziale coeuo, ma co coi i mauazioe o empre racurabili, il vaaggio i quea ecologia rea però l erema fleibilià alla variazioe ei carichi, co migliore opporazioe i fermae e ripareze. I empi i iallazioe variao ra i 9 e mei. I fore compeizioe però roviamo le microurbie a ga poiché preeao coi i mauezioe più bai; i coi i iveimeo oo per lo più elevai. Grazie al fuzioameo a giri variabili, uo ei vaaggi i queo impiao è il maeimeo el reimeo elerico coae al variare el carico. L iallazioe varia ra i 9 e 4 mei. Per quao riguara le urbie a vapore i coi i iallazioe oo elevai. La variazioi i carico o ha ua ripoa veloce. I empi i iallazioe variao ra i e 8 mei. Tabella. 4, caraeriiche eciche cogeerazioe I abella Tabella. 4 oo evieziae le caraeriiche emporali ella ecologia. Queo per avere u ao geerale ache ulla mauezioe e il empo i via. Per ua valuazioe accuraa ei coi i gioco. 0

21 . Solare Termico Figura. 6, Spaccao 'impiao olare ermico La preee ecologia frua l irraggiameo olare per accumulare calore aravero u fluio. I figura Figura. 6 è preeao u paricolare ipo i paello, eo a circolazioe aurale. Ei fruao la raiazioe olare per prourre: - acqua cala uilizzaa a copo aiario, per l alimeazioe i picie, per eigeze i ricalameo o ache per copi iuriali o commerciali; - aria cala impiegabile per eigeze i ricalameo o prouzioe. - eergia elerica ramie urbia. Nel eguio verrà raao olo il primo uilizzo... Fuzioameo Il fuzioameo i queo ipo i paello è ifferee per ipo i ecologia fruaa, quee i pooo iiguere i ue macro caegorie:

22 Circolazioe Naurale Circolazioe Forzaa La pricipale iffereza ra le ue à appuo el moo i cui avviee la circolazioe el fluio. Nella prima il movimeo è ovuo all eergia olare. Mere el ecoo oo preei elemei i ipo eleromeccaico pompa. Il paello olare è compoo a colleori olari, ei coioo i piare capai che aorboo eergia e la coveroo i calore, grazie alla loro compoizioe e geomeria. Come eo i preceeza quea eergia viee raferia a u fluio ermoveore per il raporo. Le pricipali ipologie i colleori olari oo: - piai - oovuoo - a cocerazioe I primi pooo eere uivii i ue oocaegorie: - piai verai - piai coperi. I più iffui oo i colleori olari piai, ove quelli verai hao la piara capae che è iolaa ermicamee ella pare iferiore, oo poi ero ua caa i meallo o i plaica e la coperura è appuo i vero. Gli coperi, oo eezialmee ubi i plaica epoi all ambiee, per lo più uai per ricalamei eivi i groe quaià acqua. Seguoo i colleori olari oovuoo che hao l obbieivo i eviare le iperioi i calore co l eero. Ifai è preee ua piara i rame all iero el ubo, il quale però è oovuoo all eero, queo per reerlo il più poibile iolao coicché il fluio ipere il calore i maiera rioa.

23 Ifie i colleori olari a cocerazioe oo progeai per aumeare la cocerazioe ell eergia olare i u puo be precio el colleore, il loro reimeo è migliore e ipoi alla luce irea el ole. Erao el eaglio el iema a circolazioe aurale, i può ire che la ecologia uilizzaa è piuoo emplice, è richiea poca mauezioe e i paelli uilizzai pooo avere caraeriiche molo buoe. Il pricipio i bae è che il fluio calaoi, ivea più leggero a caua ella imiuzioe i eià ovua al ricalameo olare. Queo crea u movimeo aurale, perché il fluio più peae, cioè quello freo, preerà il poo i quello calao. Proprio per queo moivo il erbaoio i accumulo el fluio verrà poo i alo al paello. Tra gli impiai a circolazioe aurale i può fare ua uleriore iizioe fra: - Scambio ireo Figura. 7, cofigurazioe cambio ireo Come evieziao i Figura. 7 i quea ipoizioe, il fluio è lo eo che poi verrà prelevao all ueza, ello pecifico l acqua aiaria, che opo eere prelevaa alla ree, viee immea el erbaoio, ove per lo eo pricipio ella circolazioe aurale, verrà prelevaa al foo a baa emperaura. Dopo eere circolaa aravero il paello viee immea ella pare uperiore el erbaoio, proa per eere uilizzaa. - Scambio iireo 3

24 Figura. 8, cofigurazioe cambio iireo Il pricipio i uilizzo a pare ell uee è lo eo, ifai viee prelevao il fluio alla pare uperiore el erbaoio mere viee irooa alla pare iferiore Figura. 8. La iffereza à el fao che il fluio ermoveore è pecifico per accumulare meglio il calore, e olo aravero uo cambiaore poo all iero el erbaoio, eo viee a coao co l acqua aiaria. Segue coì u ciclo coiuo all iero el colleore. I iei oo ecrii i eguio i vaaggi ella circolazioe aurale: - La circolazioe è auoregolaa - bai coi i iallazioe e rapiià i mea i opera - Circolazioe ivera egaa auralmee. - Mauezioe rioa. - Aeza i eleroica o meccaica Mere gli vaaggi: - Si è vicolai ella poizioe el erbaoio e alle ue imeioi - Mior reimeo ao a ua miore efficieza i cambio ra i fluii - Eeo il erbaoio poizioao all eero, è poibile avere maggiori iperioi i calore 4

25 Per quao riguara la circolazioe forzaa ha la iffereza i avere ua pompa comaaa a ua ceralia che fa correre il fluio aravero il circuio, il uo viee geio aravero oe e ermoai. Gli elemei che caraerizzao queo ipo i impiao oo Figura. 9: - colleore/i olare/i - erbaoio i accumulo/cambiaori - ermoao iffereziale o ceralia - oe i emperaura - pompa i circolazioe - vao i epaioe - cambiaore i calore - valvole Figura. 9, circuio per circolazioe forzaa L applicazioe ipica ella circolazioe forzaa è per quelle iuazioi i cui la aurale è impoibiliaa, e viee impiegaa ia per uo aiario che per ricalameo i ambiei. I vaaggi i quea ecologia oo: 5

26 - Viee limiao l impao viivo el erbaoio che può eere poo all iero ell abiazioe,i luogo cooo. - aumea l efficieza el iema perché il erbaoio è poo i vericale, e queo riuce la micelazioe ra liquio a emperaura maggiore e miore. - Viee icremeao l efficieza compleiva grazie a u miglior cambio ermico. A queo però uberao gli vaaggi per lo più ecoomici: - coi aggiuivi impiao; - coi aggiuivi i elericià, movimeazioe e mauezioe... Dimeioameo Quao i richiee la valuazioe i faibilià per u impiao olare, è iipeabile verificare alcue iformazioi foameali, affiché vega propoa la miglior oluzioe. Ee pooo eere efiie come: - Il fabbiogo ell uee e la faibilià - Orieameo e icliazioe poibile per l iallazioe - Le coizioi climaiche ella zoa i uilizzo Per quao riguara poi il imeioameo pecifico, eioo meoi e abelle i rapio uilizzo che permeoo i efiire velocemee la ruura ell impiao. ABITAZIONI CIVILI NUMERO PERSONE ITALIA N Capacià boiler Meri quarai paelli ,8, ,6 5, 6

27 ,4 7,8 Tabella. 5, imeioameo "ipico" olare ermico Quee Tabella. 5 per quao riguaro u ueza privaa, maggiori Tabella. 6 i può far riferimeo alla eguee abella. mere per ruure co richiee GRANDI IMPIANTI Deiazioe Uilizzo Accumulo liri Meri quari paelli Alberghi Ogi 7 camere Cliiche Ogi 0 egei Campeggi Ogi 35 peroe Comuià Ogi 0 peroe Riorae Ogi 50 coperi Tabella. 6, imeioameo "ipico" olare ermico per richiee uperiori Ovviamee il uo ipee alla zoa i cui vegoo poi, i valori ecrii vegoo aumeai i circa il 0% e calcolai per u impiao al Nor e imiuii el 0% e al Su. L orieazioe previa i quei cai è empre a Su. Per oeere migliori riulai co quea ecologia è bee aaare ache l impiao i ricalameo. Quello che i prea meglio è eo a pavimeo : - Lavora a bae emperaure. Baao emperaure i fluio ioro ai 30 C per oeere u ricalameo ell ambiee ioro ai 0 C. - Ua coegueza ella baa emperaura eercizio è ache la miore iperioe ermica, perché il iffereziale è miore. Per i più gli impiai i ricalameo a pavimeo eerciao a emperaure o uperiori ai 40 C. Quea è la emperaura oeibile ai paelli urae la agioe iverale. Poiché la raiazioe olare è oggea a variabilià oprauo ei perioi o eivi, per poer iporre empre i eergia ermica, è eceario auare oluzioi parallele impiao, ra le alre: 7

28 - ua calaia che geera calore iaaeamee, e ella quale era l acqua che viee prericalaa aravero i paelli - ua reieza elerica, iuaa all iero el erbaoio, geia a u ermoao i fuzioe ella emperaura richiea. La reieza va imeioaa aeguaamee - ua calaia che forice ach ea calore iaaeamee, ma che era el erbaoio e aravero uo cambiaore pora la emperaura al livello eierao. La uraa ei paelli è i 0 ai, e la mauezioe o è ecceiva, ache e è eceario u corollo perioico. Per gli impiai a circolazioe forzaa è eceario il corollo el buo elle pari eleromeccaiche...3 Coi Ripeo ai paelli foovolaici, i paelli olari ermici hao u prezzo rioo. Ache e oggeo alla variabilià i mercao e ella compoeiica uilizzaa, i aggira ioro ai 000 /m, che iveao 500 /m per impiai i maggiori imeioi. Queo o è l uico faore a valuare ell iveimeo, ifai la rea ipee ache a: coizioi climaiche, colleore olare, carico ermico, ec.. A eempio i bae alla quaià i eergia olare preee el perioo i uilizzo, o è eo che ia ufficiee per la quaià acqua previa el perioo. Ache la emperaura ambiee iflueza oevolmee la rea el iema, creao iffereziali i emperaura e ifficolà i cambio o iperioi. Per poer effeuare u calcolo precio el riparmio oeuo aravero quea ecologia, è eceario valuare la quaià i combuibile uilizzaa per avere lo eo riulao. Di coegueza, e i volee valuare il perioo i ammorameo ell impiao, arebbe opporuo valuare l impiao el uo compleo, compreeo ache la zoa iallazioe. A copo iicaivo, per are u iea ei riparmi oeibili a u impiao olare ermico, i foricoo i eguei ai: 8

29 Europa Seerioale Prouzioe olare Riparmio Equivalee 400 kwh/m 40 L olio combuibile 45 m 3 ga aurale 500 kwh elericià 05 kg emiioi CO Europa Cerale Prouzioe olare Riparmio Equivalee 580 kwh/m 60 L olio combuibile 65 m 3 ga aurale 75 kwh elericià 56 kg emiioi CO Europa Meriioale Prouzioe olare Riparmio Equivalee 400 kwh/m 9 L olio combuibile 0 m 3 ga aurale 940 kwh elericià 306 kg emiioi CO Tabella. 7, equivaleza eergeica E oevole quii il riparmio eergeico apporao a quea ecologia Tabella. 7, la quale però eve eere geia i maiera molo oculaa. Perché ache e vaaggioa, ha u coo iiziale più elevao ripeo alle ormali eciche i ricalameo. Queo o è uo vaaggio perché la mauezioe e il fuzioameo hao bai coi, che compeao lo vaaggio iiziale. Si evice che queo ipo i ecologia è paricolarmee vaaggioa e fruaa per: - Ambiei ove il coumo i acqua cala è alo, poiché i ammorizza ui coi i elericià o combuibili riparmiai ulle calaie. - Se il coo i combuibile e elericià riulao elevai. 9

30 Per quao riguara l iallazioe ell impiao ai fii i ricalare l ambiee, è coieraa come oluzioe meo coveiee. Ifai la richiea i eergia ermica maggiore i ha el perioo i cui l irraggiameo olare è miore. 30

31 .3 Foovolaico Figura. 0, ipi i celle olari Gli impiai foovolaici coveroo l eergia olare ia irea che iffua cioè riflea all ambiee circoae i eergia elerica. Può eere ireamee uilizzaa all uee oppure può eere immea ella ree i iribuzioe i bae a corai ipulai co i geori ell eergia elerica locale..3. Fuzioameo La coverioe irea ell eergia olare i eergia elerica, i baa ull ierazioe ra l irraggiameo el ole e gli eleroi preei ei emicouori, queo è eomiao effeo foovolaico. Il uo avviee ella cella olare, la ruura è quella i u ioo, ma iveramee a queo ha ua eeioe uperficiale molo ampia, che raggiuge le ecie i cm. Verrà propoa i eguio ua breve ecrizioe el fuzioameo ella giuzioe p- ioo. La piegazioe verrà effeuaa ul ioo al ilicio, ao che è quello più uao i quee applicazioi. Il ilicio preea 4 eleroi, 4 oo i valeza, quii olo quei ulimi oo legabili co alri eleroi i valeza preei ell ambiee i cui è immero. 3

32 Se preiamo u criallo puro i ilicio, all iero o vi roviamo eleroi liberi, queo perché oo ui legai co legami covalei. Soiueo alcui aomi i ilicio, co aomi i foforo, che hao 5 eleroi i valeza, i avrà la iuazioe i ecceo i eleroi liberi, ifai 4 formerao u legame covalee, rimarrà libero i muoveri oggeo a poeziali ermici o elerici. Allo eo moo, alri aomi i ilicio pooo eere oiuii co aomi i boro, il quale preea olo 3 aomi i valeza. A queo puo i preea ua efezioe, ifai i 3 eleroi formerao legami covalei, mere reerà eleroe i ilicio coppiao, quea macaza viee ea lacua. Figura., rappreeazioe rogaggio La figura Figura. mora quao appea ecrio i preceeza, è morao il reicolo criallio el ilicio, il quale ubice u rogaggio ermie uao per queo ipo i operazioe, i foforo e i boro, co le relaive coegueze prima ecrie. Pere efiizioe il maeriale i cui è ao fao il rogaggio co foforo, aveo quii creao ei poraori i carica egaivi, i chiama i ipo. Al corario, ove è avveuo il rogaggio co aomi i boro, aveo creao ei poraori i carica poiivi, il maeriale è chiamao i ipo p. Ueo elle barree compoe igolarmee i quei maeriali, i realizza u ioo Figura.. Figura., rappreeazioe ruura ioo 3

33 Gli eleroi i ecceo, el maeriale i ipo, eeo u macaza i eleroi ella regioe i ipo p, i poerao, per quao poibile ella regioe aiacee per colmare le lacue. Allo eo moo le lacue i poerao alla regioe p alla regioe, creao coì u fluo i carica. Nella regioe i mezzo i arà a creare quii ua regioe i cui il campo elerico coiua a aumeare fiao che è preee quea iffuioe Figura. 3. Sarà il poeziale elerico ai capi che impeirà il proeguimeo i ale iffuioe, empre maeeo l equilibrio e creao coì u campo elerico permaee a meo i variazioi i poeziale impoe all eero. Figura. 3, bilaciameo i campo Faa quea irouzioe, è poibile piegare come avviee l effeo foovolaico. Quao u fooe era ella pare i ipo p el maeriale, e poiee l eergia ufficiee per romper il legame i ilicio, queo verrà aorbio, liberao coì u eleroe che arà a ipori ul lao ero,creao u poeziale elerico. Sea coa e il fooe era ella pare i ipo, ove la lacua creaa arà a ipori ul lao iiro. Verrà quii a creari u accumulo i cariche oppoo a quello creao auralmee al meccaimo i iffuioe, co relaivo campo elerico. Queo uovo campo verrà uilizzao aravero eleroi poi ul ioo, per prelevare corree elerica alla giuzioe imolaa ai raggi olari. Più preciamee, per avere corree elerica, i paa alla cella foovolaica. Dove avviee la coverioe alla raiazioe olare alla corree elerica. 33

34 Figura. 4, paccao cella foovolaica Quella rappreeaa i Figura. 4 è uo paccao i quao avviee oliamee i ua cella foovolaica i ilicio. Le imeioi ipiche oo ai 0,5 ai 0,35mm i peore, e ua uperficie quaraa i 00 cm. Per la realizzazioe elle celle vegoo geeralmee uai i eguei maeriali, co ifferei ree: - Silicio Moo-criallio, efficieza ra il 5-7 % - Silicio Poli-criallio, efficieza ra il - 4 % - Silicio Amorfo, efficieza 0 % Tra quei il maeriale più uilizzao è il moo-criallio, perché preea preazioi uperiori e e uraa migliore ripeo gli alri. U uleriore ecologia è quella ei film oili, che veoo l impiego i maeriali a bao coo iieme a quaià miime i u emicouore a alo coo, a oggi è l aleraiva più promeee i ripoa ai mouli criallii. Ua paricolare applicazioe ella ecologia ei film oili coie ella realizzazioe i ruure creae ovrappoeo i erie più rai i maeriali emicouori iveri: grazie al fao che ciacuo rao forice ua ripoa oimale per iervalli iveri i lughezze oa ello pero ella luce olare, co quea oluzioe è poibile icremeare la coverioe ell eergia olare i eergia elerica. Nell ambio ella ecologia ei film oili rierao, olre quelli i ilicio opra elecai, ache mouli realizzai co eleliuro i camio CTe, il olfuro i camio e il ieleiuro i rame e iio CIS, CIGS el cao i aggiua i gallio. 34

35 Le celle foovolaiche pooo eere creae ache co olfuro i camio microcriallio ecologia che preea il vaaggio i coi i prouzioe molo coeui ma lo vaaggio i bae efficieze e oicià el camio e areiuro i gallio lega che forice efficieze molo elevae ma al coo molo elevao che e limia l impiego a applicazioi i icchia. Le celle olari i per e oo i ifficile uilizzo, perché fragili, o iolae elericamee e eza upporo meccaico. Per ovviare a quee ifficolà ee vegoo aemblae i moo a formare il moulo foovolaico. Le imeioi i quei mouli oo le più variae, ipee all uilizzo, alla collocazioe e al maeriale co cui oo aemblae. Tipicamee vegoo geie i gruppi i 36 celle.. Ache la poeza prooa a quei mouli varia i bae al maeriale co cui è compoa la igola cella. Si ha coì ua poeza per moulo che varia ra i 50 Wp e i 50 Wp Il Wp è l uià i miura i riferimeo i u moulo foovolaico e eprime la poeza elerica erogabile al moulo i coizioi aar i riferimeo. Figura. 5, caraeriica elerica i u moulo foovolaico I Figura. 5 è rappreeaa ua ipica caraeriica elerica i u moulo foovolaico. Le caraeriiche eleriche pricipali i u moulo foovolaico pooo eere quii riaue: 35

36 - Poeza i Picco Wp: Poeza erogaa al moulo alle coizioi aar STC Irraggiameo 000 W/m; Temperaura 5 C; A.M.,5 - Corree omiale A: Corree erogaa al moulo el puo i lavoro - Teioe omiale V: Teioe i lavoro el moulo A queo puo i può efiire paello foovolaico come iieme i mouli opporuamee affiacai, e i bae alla ipoibilià o poeza richiea verrao poi più paelli, come ecrio i figura Figura. 6. Figura. 6, ruura impiao alla cella al geeraore Gli elemei che compogoo l impiao pooo eere iveri, i bae all applicazioe. La poibilià i geire l eergia come prouore, eceia i u impiao coeo i ree, mere el cao i ueze privae, come el eore agricolo per il pompaggio ell acqua, i avrà u impiao iolao. Poiché o è olo l efficieza ei paelli a garaire l eergia elerica può riulare eceario iallare egli ieguiori olari, quei permeoo ua roazioe e ua movimeazioe ale a aiuare i raggi a caere per u maggior empo poibile u maiera perpeicolare ul paello. Gli ieguiori olari pooo eere mobili aoro a uo o ue ai, cioè goere i uo o ue grai i liberà: 36

37 - ieguiori che ruoao aoro all ae e-ove che alzao o abbaao i paelli ripeo all orizzoe per oeere l agolo oimale ripeo al uolo i fuzioe ella pecifica agioalià, l icremeo però è miore el 0%; - ieguiori che ruoao aoro all ae or-u egueo il percoro quoiiao el ole o baaoi ulla agioe; - ieguiori i azimuh che permeoo i ruoare il paello u ua bae roae complaare al erreo e eermiao u aumeo i rea aoro al 5%; - ieguiori che ruoao u ue ai allieao orogoalmee i paelli foovolaici ripeo ai raggi olari iciei e porao a icremeare l eergia prooa el 30%. Olre a queo meoo, eie il iema a cocerazioe volo a aumeare la quaià i luce iciee ulle celle foovolaiche: vegoo qui aoperae opporue lei che covogliao i raggi ireamee ulle celle, aumeao coì l icieza e imiueo l area ella cella..3. Dimeioameo Nel imeioameo i u impiao foovolaico eioo elemei che ifluicoo ulla rea eergeica e ulla effeiva realizzabilià el progeo: - l efficieza elle ivere ipologie i celle - l ambiee i cui viee iallao il paello - L ampiezza ipoibile per l iallazioe e l effeivo igombro ei paelli; Per il imeioameo i u impiao, pooo eere eguie ue meoologie: - i fuzioe el fabbiogo i poeza richiea all uee, a cui i ricava la poeza che eve eere garaia all impiao e, coierao l efficieza elle celle, i valua la imeioe ell impiao. La valuazioe ell eergia richiea all ueza è eeguio ramie la formula: 37

38 Eergia Poeza richiea x Tempo uilizzo I A eempio e l ueza è compoa a: o 5 lampaie a 50 W co u uilizzo i 6 ore/gioro o foro elerico a 800 W co u uilizzo i ore/gioro ore ore W h L eergia oale gioraliera arà i 5 50W 6 800W 300 gioro gioro gioro l paramero efiio come ore equivalei è il perioo equivalee i cui l irraggiameo i rova elle coizioi aar. Coierao il io i cero Ialia, e l icliazioe i 45, il valore auo meiamee urae l ao è pari a 3. Queo valore verrà uilizzao el imeioameo co il calcolo ella poeza i picco: Poeza i Picco ecearia Richiea Gioraliera / Ore Equivalei - Alra meoologia ivece e il imeioameo avviee i fuzioe ella uperficie ipoibile, cioè i ricava ubio la poeza erogabile el iema, uilizzao elle ime propoe i eguio. Ee i baao ulla ima ella uperficie occupaa a parià i poeza, i bae al maeriale che compoe la cella. L impiao foovolaico è compoo ache a alri compoei, come: Iverer, baerie, regolaori i carica, cavi i collegameo. Quei cauao perie i carica, caue i eioe che o pooo eere racurae ioro al 30%. Quii, urae il imeioameo, il valore rovao per la poeza i picco richiea verrà aumeao ella ea perceuale. Per quao riguara l iverer eo arà imeioao i bae alla poeza maima erogaa all impiao. Eioo poi alri apei a eere i coierazioe, come il fao che all aumeare ella emperaura el paello l efficieza imiuice. Di orma quii i paelli vegoo moai i moo ale poao raffreari, uilizzao eciche come paziaure ra i vari mouli e la uperficie u cui oo iallai. Queo eve eere euo i coo ia per lo pazio occupao creao ombreggiameo ra i paelli, ia per la iffereza che il paello rova ell affroare le iemperie. Aumeao poi l efficieza 38

39 el maeriale ella cella, a poeza erogaa coae, i ha ua imiuzioe oevole ella uperficie occupaa. I meia u impiao co poeza omiale pari a kwp, realizzao co mouli foovolaici i ilicio moocriallio o policriallio, occupa circa 8 m, mere uao mouli i ilicio amorfo, lo pazio ivea i circa 0 m. Di eguio oo riporae i iei le compoei che ifluezao il reimeo el paello: - ciò che eermia la quaià i irraggiameo el io, cioè laiuie e logiuie; - l orieameo e l icliazioe ei paelli - il ipo i cella iallao co relaiva efficieza. Per are u eempio i come varia la prouivià el iema i bae al luogo, i coieri u impiao i poeza omiale i kwp, eo meiamee eroga: kwh/ao el or Ialia; kwh/ao el cero Ialia; kwh/ao el u Ialia. I paelli foovolaici, el cao o veiero poi u ieguiori, hao elle cofigurazioi ipiche per poer fruare al meglio l iolazioe: - eporre le uperfici ei paelli il più poibile vero u - icliazioe ei paelli ai 30 ai 40 grai ripeo al piao orizzoale. È poibile ache ovraimare l impiao, e coeo alla ree, perché il urplu i eergia può eere veua ai geori..3.3 Coi La caraeriica i u impiao foovolaico è la richiea i u groo iveimeo iiziale, ma co bai coi i mauezioe al eguio. 39

40 No è facile eeguire u aalii ecoomica relaiva a u impiao foovolaico, poiché vao fae le eguei coierazioi: - Ogi iallazioe eve eere valuaa el uo paricolare coeo. - Il giuo cofroo è oeuo, parlao i valore ell eergia prooa e o i coo ell eergia. Queo perché la qualià ell eergia prooa a paelli foovolaici o è qualiaivamee la ea i quella elle foi raizioali. - La via i u paello foovolaico, baaoi ulle garazie rilaciae ai prouori, i aggira ioro ai 5 ai. Ci oo cai, come eifici i coruzioe, i cui l iveimeo iiziale ell impiao è già ammorizzao, poiché il coo per allacciare l elericià all ueza è uperiore a quello ell iallazioe i u impiao olare foovolaico. È eviee però che il coo eergeico prooo a paelli olari è acora elevao ripeo a quello auao ai geori i ree, quii l iveimeo riula coveiee e eguio a agevolazioi ficali o iceivi Torao ivece ull apeo vaaggioo ao alle care eigeze i mauezioe egli impiai, i può ire che: - i mouli, fiché o peroo la loro efficacia, hao come uico ierveo maueivo, ua perioica pulizia per rimuovere lo porco che i accumula i uperficie. Se o effeuao è caua i pare el calo i efficieza ell impiao ache e ormalmee gli ei i maegoo abbaaza pulii grazie alla pioggia e al veo. - ua vola all ao è previo u corollo elle pari eleriche e egli iolamei. Nel cao pecifico ell iverer, ormalmee è provvio i iicaori che maifeao problemi e la eceià i ierveo; - el cao iao preei gli ieguiori, occorre ua più frequee mauezioe meccaica elle pari mobili perchè oggee a ormale uura. 40

41 3. Decrizioe aalii ecoomica Gli rumei che verrao propoi, oo uilizzai per valuare la coveieza ecoomica egli iervei propoi. Le fuzioi i coo verrao viluppae aoro al Life Cycle Co Aalyi LCCA: rumeo puramee ecoomico, che verrà aaao a oluzioi eergeiche. 3. Irouzioe alla LCCA La Life Cycle Co Aalyi è uo rumeo ecoomico per valuare appieo i coi relaivi a u eermiao progeo. Vegoo elezioai i coi iiziali coi iallazioe, iveimeo, acquio, poi i coi previi coi i mauezioe, eergeici, oeri fiaziari, e ifie ache i coi per lo malimeo o il recupero. Iomma come appuo è ecrio el ome el meoo, i valuao i coi ull iero ciclo i via. Gli copi per cui viee uilizzaa: - Valuare la boà i u progeo per poerlo acceare o rifiuare. - Nel cao le oluzioi applicabili ullo eo iema poao riulare muliple, poer valuare la cela che ecoomicamee riuli più vaaggioa. - Defiire le caraeriiche i u eermiao progeo per rare il maggior profio. - Pareo a u buge limiao, poer efiire varie oluzioi. A uo ciò va preciao che ui i flui moeari coierai, arao aualizzai, queo per ue ragioi: - Poeziale; ifai u euro ricevuo omai o ha lo eo poere acquio i oggi a caua ell iflazioe. - Uile; perché u euro ricevuo oggi, può eere reiveio e avere quii u poere acquio uperiore omai. 4

42 Normalmee, ella valuazioe ei flui i caa, viee uao u ao i coo fio. Sommao le varie voci prima elecae, come mauezioe, coo iveimeo,..ec.., ao per ao i oiee il Life Cycle Co. Nel cofroo i più aleraive, quella co LCC miore arà quella ecoomicamee più vaaggioa. Olre al LCC, eioo alri iici che pooo orare uili ella caraerizzazioe ecoomica el progeo, come: - Ne Savig NS - Savig o Iveme SIR - Ajue Ieral Rae of Reur AIRR - Dicoue Payback DPB Eioo ache rumei per verificare il calcolo el richio ull iveimeo, il uo ramie eciche eermiiiche o probabiliiche. 3.. Aualizzazioe ei ai i coo Di eguio viee riporaa ua formula emplice per aualizzare i flui moeari fuuri: VA: valore auale. F: fluo i caa fuuro. : ao i coo. : umero i ai ra il momeo i cui i maifeerà il fluo i caa e il momeo i cui è reaa l aalii. 4

43 Per quao riguara il ao i coo, il icoro è complicao, ifai il valore che gli viee affiao può eere ivero i bae a eceià o al cofroo ra più aleraive. Di olio viee impoo il ao iflazioe auale meio previo, oppure il ao i crecia ei ioli i ao. Quea cela però può eere ifluezaa ache al coierare l aalii i moea coae o i moea corree: - Moea corree, e i errà coo ell iflazioe. Poiché i coi aumeerao el empo e i ovrà coare co u ao omiale D. - Moea coae, al corario o i iee coo ell iflazioe. I coi rimaeo fii el empo ovrao eere coai co u ao reale. La moea coae viee peo uilizzaa ella LCCA, ove i può aggiuare il uo ramie u ao i crecia e. I realà per la maggior pare ei cai il riulao per erambi i meoi è lo eo, quii i procee co il meoo più aao e geibile. Se aualizzo u igolo fluo i caa, a u ao ao, i avrà: Mere u fluo i caa che rea ivariao ao per ao: Nel cao ci foe la eceià i aggiugere u ao i crecia reale e, la formula ivea: 43