GLI IMPIANTI PER IL RISCALDAMENTO SOLARE PAUSA LA PRODUZIONE DI ELETTRICITÀ DAL SOLE

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Giada Poggi
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3 GLI IMPIANTI PER IL RISCALDAMENTO SOLARE PAUSA LA PRODUZIONE DI ELETTRICITÀ DAL SOLE

4 !"#$%&#'!%% ()(''(&&!%(** Sviluppo dei Paesi emergenti e consumo crescente di energia

5 !+%$")(+(*,+("!+)! Dati espressi in milioni di tonnellate di petrolio equivalente (Mtep) Fonte: IEA, 2003.

6 '!+&)(+(*,+& 10% 0,3% derivati dal petrolio 8% gas metano carbone 26,1% 55,6% centrali idroelettriche Fonte: Adiconsum, fonti rinnovabili (energia solare, eolico, geotermia, ecc.)

7 ,"+&(* *% )"(+&!%!*( IL SOLE: UN AMICO CALDO E GENEROSO I PANNELLI SOLARI TIPOLOGIE DI COLLETTORI SOLARI TERMICI L INSTALLAZIONE DEI PANNELLI SOLARI RISCALDARE LE CASE CON IL SOLE I PANNELLI SOLARI PER LE UTENZE STAGIONALI INSTALLARE I PANNELLI SOLARI É CONVENIENTE

8 (+(*,%!*( *&&(*%& -( Flusso di energie che investono la Terra, in terawatt/anno: quantità largamente superiore ai fabbisogni energetici della popolazione mondiale.

9 *&&(*%& -(*+ )( ++(%!*&(*" Efficienza = capacità di conversione dell energia solare in energia termica inviata al fluido fluido termovettore nel circuito. Selettività = alto assorbimento dell energia e bassa riflessione.

10 Collettori solari piani &!!,()!(&&!* %!*&(*"

11 Collettori solari sottovuoto &!!,()!(&&!* %!*&(*"

12 Pannelli solari scoperti &!!,()!(&&!* %!*&(*" Funzionamento a 20 C Temperatura max 40 C

13 &!!,()"+& %!*&(*" Impianti a circolazione naturale elementi posizione serbatoio

14 &!!,()"+& %!*&(*" Impianti a circolazione forzata elementi posizione serbatoio

15 .%&/!+()( ++(%!* integrazione urbanistica per diverse situazioni - orientamento - inclinazione - accessibilità EDIFICI IN COSTRUZIONE - massimo rendimento con la minima spesa di installazione.

16 .%&/!+()( ++(%!* Acqua calda per i condomini: schema impianti possibili N centraline, 1 circolatore 1 centralina, 1 circolatore

17 .%&/!+()( ++(%!* integrazione urbanistica per diverse situazioni CASE CON TETTO A TEGOLE - orientamento - inclinazione - accessibilità (manut.)

18 .%&/!+()( ++(%!* integrazione urbanistica per diverse situazioni CASE CON TETTO TERRAZZATO - orientamento - inclinazione - accessibilità (manut.)

19 .%&/!+()( ++(%!* integrazione urbanistica per diverse situazioni NEL GIARDINO - orientamento - inclinazione - accessibilità (manut.) - ombreggiamento

20 .%&/!+()( ++(%!* Il dimensionamento dell impianto GRANDI IMPIANTI (CENTRO ITALIA) Dati USO di riferimento: ANUALE IN INTEGRAZIONE ORIENTAMENTO SUD Destinazione -Consumo personale Utilizzazione litri/g Capacità boiler Metri quadrati pannelli Alberghi -Riscaldamento Ogni medio 7 camere di 1 m 2 : 100 litri/g 300 a 40 C 6 (± 10% N-S) -Capacità estate: serbatoio a C in ½ g Cliniche Ogni 20 degenti (± 10% N-S) -Capacità inverno: serbatoio a 40 C in 1 g Campeggi Ogni 35 persone (± 10% N-S) Comunità Ogni 20 persone (± 10% N-S) Ristoranti Ogni 150 coperti (± 10% N-S)

-Consumo personale Utilizzazione 30 50 litri/g Capacità boiler Metri quadrati pannelli Alberghi -Riscaldamento Ogni medio 7 camere di 1 m 2 : 100

21 .%&/!+()( ++(%!* Quando il sole non c è INTEGRAZIONE CON CALDAIA A GAS O BOILER ELETTRICO Elettrovalvola tarata a C Termostato tarato a 40 C Resistenza 1 Kw

22 ++(%!* (*($&(+/(%&,!+ Riscaldamento delle piscine estive Docce calde in camping e stabilimenti balneari Piscine coperte

23 ++(%!* (*($&(+/(%&,!+ Schema tipo dell impianto: circolazione forzata

24 "+$&(+/!+( )(++(%!* Perché: circolazione forzata Quando: 1 volta/ anno Cosa: centralina, pompa, antigelo, condensa

25 !+0(+(+/1*!%(&&0()( ++(%!* Migliore impiego dell energia riduzione dell'82% del consumo energetico, a parità di servizio reso 1 0

26 !+0(+(+/1*!%(&&0()( ++(%!* Rispetto per l ambiente Produzione di energia da un sistema solare: 850 kwh/m 2 Possibili risparmi 91 litri di olio combustibile 101 m 3 di gas naturale 940 kwh di elettricità 306 kg di riduzione di emissioni di CO 2

27 !+0(+(+/1*!%(&&0()( ++(%!* Costi per installare un sistema solare termico adeguato ad una famiglia di 4 persone Acquisto 6m 2 circolaz. forzata 4000 materiale 2000 installazione = 6000 Autoproduzione 900 pannelli 1200 gruppo accumulo 400 trasporto e spese varie = 2500

28 !+0(+(+/1*!%(&&0()( ++(%!* Tempo di ripagamento

29 *!)$/!+()((&&* &2 )%!( L ENERGIA ELETTRICA FOTOVOLTAICA GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI SISTEMI FOTOVOLTAICI ISOLATI SISTEMI FOTOVOLTAICI CONNESSI IN RETE L ISTALLAZIONE DEI SISTEMI FOTOVOLTAICI MANUTENZIONE COSTI E PROSPETTIVE DEL FOTOVOLTAICO IL CONTO ENERGIA

30 .(+(*,((&&* '!&!0!& photo = luce voltaico = elettricità La cella fotovoltaica e il silicio

31 .(+(*,((&&* '!&!0!& Tipi di cella fotovoltaica: Silicio Mono-cristallino: Resa energetica fino 15-17% Silicio Poli-cristallino: Resa energetica fino 12-14% Silicio Amorfo: Resa energetica meno del 10%

32 Il MODULO FOTOVOLTAICO:.(+(*,((&&* '!&!0!& struttura robusta costituita da più celle Il GENERATORE FOTOVOLTAICO: moduli collegati in serie pannelli collegati in parallelo INVERTER: Necessità utilizzo corrente alternata

33 .(+(*,((&&* '!&!0!& Rendimento: variabilità radiazione (latitudine, effetti atmosferici) orientamento e inclinazione ottimali Rendimento medio al m 2 (Italia centrale): 0,35 kwh/giorno inverno 0,65 kwh/giorno estate 180 kwh/anno

34 ,"+&'!&!0!& Sistemi isolati (stand alone) Sistemi connessi in rete (grid connected)

35 %%&("'!&!0!& %!& utilizzatori: - utenze basso consumo - utenze isolate (> 3 Km) - batterie - regolatore di carica

36 %%&("'!&!0!& %!& vantaggi: - sostituiscono i gruppi elettrogeni - eliminano il rifornimento di combustibile esempi: CASE ISOLATE

37 %%&("'!&!0!& %!& esempi: AGRICOLTURA LAMPIONI E SEGNALAZIONI STRADALI

38 %%&("'!&!0!& %!& esempi: BARCHE E CAMPER PONTI RADIO, RIPETITORI TELEVISIVI, SISTEMI DI SEGNALAZIONE E DI RACCOLTA DATI PAESI IN VIA DI SVILUPPO

39 %%&("'!&!0!&!++(%%+*(&( Le centrali elettriche fotovoltaiche: Impegno di territorio (superficie attiva e ombreggiamento) Perdite di potenza (trasporto) Costo (impianti pubblici sperimentali)

40 %%&("'!&!0!&!++(%%+*(&( I sistemi fotovoltaici integrati negli edifici: Sistema di generazione diffuso (vantaggi) Superficie necessaria (piccola utenza 1 Kw)

41 %%&("'!&!0!&!++(%%+*(&( L integrazione urbanistica: Risparmio materiali di rivestimento e copertura (minore impiego risorse)

42 L integrazione urbanistica: %%&("'!&!0!&!++(%%+*(&( Recupero dell energia termica (ventilazione estiva/ riscaldamento invernale)

43 L integrazione urbanistica: Funzione frangisole (ombreggiamento estivo) %%&("'!&!0!&!++(%%+*(&(

44 .%&/!+()( %%&("'!&!0!& Criteri di dimensionamento dell impianto DOVE SARÀ INSTALLATO (luogo geografico e insolazione caratt.; disponibilità RETE ELETTRICA) COSA ALIMENTERÀ (elettrodomestici da alimentare: potenza x tempo di utilizzo = Kwh ) QUANDO VERRÀ UTILIZZATO (uso annuale/ stagionale e inverno/ estate) Utilizzazione annuale annuale ESEMPIO UTENZA DOMESTICA (CENTRO ITALIA) IN RETE Consumo 1300 Kwh/anno 3000 Kwh/anno Potenza impianto Metri quadrati pannelli 1 KWp 9 (± 10% N-S) 2 KWp 18 (± 10% N-S)

45 "+$&(+/!+( No parti meccaniche in movimento Trasparenza del vetro del modulo (polvere) Verifica periodica collegamenti elettrici Impianti isolati (SI batterie, NO regol. carica) No manutenzione inverter

46 !+0(+(+/1*!%(&&0( )('!&!0!&! Tabella A Rispetto per l ambiente come valutare il vantaggio ambientale? Insolazione media annua X Efficienza moduli X superficie occupata da 1 kwp di moduli = Elettricità prodotta mediamente in un anno in corrente continua MILANO kwh/m² anno 12,5% 8 m² kwh e /kwp anno ROMA kwh/m² anno 12,5% 8 m² kwh e /kwp anno TRAPANI kwh/m² anno 12,5% 8 m² kwh e /kwp anno Tabella B Elettricità prodotta mediamente in un anno in corrente continua X efficienza inverter = Elettricità prodotta mediamente in un anno in corrente alternata MILANO kwhel/kwp anno 85% 1167 kwh e /kwp anno ROMA kwhel/kwp anno 85% 1477 kwh e /kwp anno TRAPANI kwhel/kwp anno 85% 1669 kwh e /kwp anno Energia elettrica X Fattore del mix = Emissioni evitate X Tempo di vita = Emissioni evitate Tabella C generata in c.a. in elettrico italiano in un anno dell impianto nel tempo di vita un anno Milano kWhel/kWp 0,531kg CO 2 /kwhel 729kg CO 2 30anni 18,590t CO 2 Roma kWhel/kWp 0,531kg CO 2 /kwhel 922kg CO 2 30anni 23,529t CO 2 Trapani kWhel/kWp 0,531kg CO 2 /kwhel 1043kg CO 2 30anni 26,587t CO 2

47 !+0(+(+/1*!%(&&0( )('!&!0!&! Costi SPESA PANNELLI (batterie e regolatore) ALTRE VOCI DI SPESA (inverter, strutture di sostegno, cavi, progettazione, istallazione) Prezzi indicativi istallazione inclusa Impianti connessi a rete /kwp (iva esclusa) Impianti per utenze isolate /kwp (iva esclusa)

48 !+0(+(+/1*!%(&&0( )('!&!0!&! Tempo di ripagamento 20 anni attraverso il SOLO risparmio in bolletta Incentivi la convenienza all istallazione di un impianto fotovoltaico dipende fortemente da eventuali forme di incentivazioni dello Stato

49 !+&!(+(*, Cos è programma nazionale in cui: 1. Non erogati contributi a fondo perduto per acquisto. 2. Agevolazioni collegate all energia elettrica prodotta: kwh venduti per 20 anni ad una Tariffa di 0,45 (circa 3 volte il costo diacquisto del kwh dalla rete). Il tempo di ammortamento si riduce a 8-9 anni Stimolo a istallare impianti di elevata efficienza e di elevata qualità Il fotovoltaico diventa un investimento Situazione attuale e Legge Finanziaria 2007

50 GRAZIE

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