Tesla Powerwall 2 Prezzi e funzionamento della Batteria Fotovoltaica

TESLA POWERWALL 2 è la batteria ideata per gli impianti fotovoltaici ad uso domestico. Si tratta di una batteria ricaricabile che sfrutta la tecnologia degli ioni di Litio , in grado di accumulare l’energia necessaria per andare incontro alle esigenze di un’abitazione tradizionale.

Viene collegata ai pannelli fotovoltaici di casa,oppure alla rete elettrica esistente, accumula energia durante il giorno e la conserva, rendendola disponibile in ogni momento, non solo nell’istante in cui viene prodotta . E’ interessante che, a differenza delle batterie fotovoltaiche più diffuse come quelle al piombo (più economiche), le batterie al litio sono in grado di fornire tutta l’energia immagazzinata senza danneggiarsi, hanno una capacità ed autonomia maggiore a fronte però di un costo superiore.

In passato, Tesla Motors è stata elogiata per la realizzazione di veicoli elettrici di alta qualità, nonché per la sua capacità di reimmaginare con successo le tecnologie esistenti. Infatti, mentre le automobili di Tesla hanno rivitalizzato il mercato dei veicoli elettrici del 21 ° secolo, le prime auto elettriche sono state inventate più di cento anni prima. 

L’uso delle batterie fotovoltaiche per uso residenziale è in linea con la loro eredità di reimmaginare i prodotti esistenti. 

Come è fatta

Fisicamente Tesla Powerwall 2 si presenta come un parallelepipedo di 1150 mm x 755 mm x 155 mm e pesa circa 125 kg. Il design è sobrio ed elegante ed è stata studiata anche per essere appesa al muro di casa o del vostro garage. E’ disponibile nella potenza di 13,5 kWhe possiamo collegarne fino a 10.

Internamente ha un inverter, dispositivo che trasforma la corrente da continua ad alternata, per essere utilizzata per alimentare le utenze domestiche.

tesla_powerwall_2

Come funziona

Mentre la ricerca di Tesla sulla tecnologia delle batterie era inizialmente focalizzata sul mercato automobilistico, la produzione di un pacco batterie per uso domestico è un altro modo per la società di portare sul mercato le sue invenzioni esistenti.

Come con altri prodotti di prodotti per accumulo di energia, il pacco batteria Tesla è dimensionato per l’uso quotidiano di una famiglia di 4 o 5 persone  . Quando i pannelli solari producono più elettricità di quella che puoi usare nella tua casa, l’eccesso viene immagazzinato nella batteria  invece di essere reimmesso nella rete elettrica. Più tardi, quando i pannelli non producono abbastanza elettricità, oppure durante la notte, puoi utilizzare l’elettricità immagazzinata nel tuo Powerwall 2 invece di doverla acquistare dalla tua utility.

Si è così completamente indipendenti dai gestori di elettricità.

Prezzi

Molto competitivo è il prezzo: 5900 euro , a questo importo vanno aggiunti circa 600 euro per l’attrezzatura di supporto e dai 1000 ai 3000 euro per l’installazione, a seconda dell’ impianto fotovoltaico a cui dovrà essere connessa. Questi sono i costi ufficiali ma potrebbero essere diversi rispetto a quelli praticati da venditori o distributori.

Non è sicuramente poco per un impianto di accumulo fotovoltaico. Si tratta comunque di prezzi minori se confrontati con i 12.000 dollari circa che venivano richiesti nel 2015 per una batteria ricaricabile da 6 kWh . Altro aspetto da non sottovalutare è la garanzia estesa a 10 anni.

Se si desidera installare Powerwall 2 come parte di un sistema di accumulo solare, i costi della batteria sono solo una parte della spesa totale. ll prezzo di un impianto fotovoltaico da 3 Kw è di circa 5500 euro.

Vantaggi e svantaggi

A più di quache anno dal lancio, le opinioni di chi ha installato Tesla Powerwall a casa sono estremamente positive: Si sono registrati tagli sulla bolletta elettrica del 90% circa, ma anche del 100% per coloro che hanno deciso di staccarsi definitivamente dalla rete elettrica.

Un altro vantaggio è che l’installazione di questo sistema ha permesso alle famiglie di imparare ad usare l’energia in modo più consapevole facendo funzionare gli elettrodomestici più impegnativi dal punto di vista energetico durante il giorno e facendoli “riposare” alla sera in modo da non sprecare l’energia accumulata.

E’ stato da poco lanciato anche il modello Tesla Powerwall 2.0 . uno dei punti di forza di questo nuovo modello è la sua capacità di accumulo: a batteria può accumulare ben 13,5 kWh.
Questa caratteristica lo rende perfetto per piccole attività commerciali e strutture residenziali di medie dimensioni.

Associato all’acquisto di Tesla Powerwall 2.0 ci sono anche gli incentivi e l’installazione promossi dallo stato: L’italia prevede infatti la detrazione fiscale del 50% se l’acquisto avviene tramite un rivenditore autorizzato Tesla Italia.

Powerwall viene fornita con una garanzia illimitata di 10 anni che presuppone che la batteria venga utilizzata per la ricarica giornaliera. Tuttavia, Tesla attualmente non offre alcuna copertura relativa a quanta capacità la batteria perderà durante quel periodo.

La tecnologia della batteria di Tesla è simile ad altre batterie ricaricabili sia grandi che piccole: con il passare del tempo, la batteria perde parte della sua capacità di mantenere una carica. Pensa a come la durata della batteria di uno smartphone nuovo di zecca è paragonabile a quella di pochi anni. Mentre carichi e scarichi continuamente la batteria del telefono, la stessa inizia a perdere parte della sua capacità di mantenere una carica.

La durata della batteria di Tesla si deteriorerà allo stesso modo. Non si tratta di un difetto del prodotto: tutte le batterie perdono parte della loro capacità di mantenere una carica nel tempo, sia che si tratti di una batteria di un veicolo elettrico, di una batteria di energia domestica o di una batteria AA ricaricabile. Al momento questo è quello che può offrire questa tecnologia. Si deve comunque cercare di consumare la maggiorparte dell’ energia prodotta dall’ impianto fotovoltaico durante il giorno. Quindi le lavatrici vanno fatte quando c’è il sole, gli scaldabagni elettrici accesi durante il giorno ecc.

Dopo quanti anni si ripaga l’investimento

Ci vogliono circa 10 anni ai prezzi attuali dell’elettricità per recuperare l’investimento iniziale.

La famiglia media consuma meno di 20 kWh al giorno di elettricità, con la metà di quella utilizzata di notte. Ciò significa che ci vorrebbe una famiglia numerosa o qualcuno con un consumo energetico estremamente elevato per utilizzare pienamente i 13,5 kWh che Powerwall tiene ogni singola notte.

Inoltre le persone vanno via in vacanza, passano le notti in case di amici o usano meno elettricità in alcune notti per un motivo o per un altro. Quindi ipotizziamo l’utilizzo di 10 kWh a notte con 4 settimane di distanza all’anno.

Con questo caso più realistico, Powerwall 2 si ripagherebbe in 14 anni. A questo punto non è dato sapere quale sarà la capacità della batteria dopo 14 anni. Insomma i calcoli difficili da fare. Diciamo che se acquistate un sisema del genere ad accumulo energetico non lo fate solo per risparmiare soldi in bolletta, è uno stile di vita, un modo inoltre per non aver piu’ a che fare con i gestori elettrici o un modo per alimentare un’abitazione dove la corrente non arriva.

Il futuro

Questo sistema potrebbe essere l’inizio di una rivoluzione energetica . Elon musk, l’eclettico imprenditore sudafricano, nel presentare la prima versione ha usato queste parole ” Renderà inutili le reti elettriche tradizionali” e ha aggiunto “Vogliamo cambiare le infrastrutture energetiche di tutto il mondo “. La Tesla Powerwall può essere usata anche per ricaricare autoveicoli elettrici anche se non dispone di un cavo di connessione diretto.

Mi pare che alla Tesla abbiano le idee parecchio chiare , non trovate?
Non ci resta di vedere se questo sistema prenderà piede , gli Americani sembrano già innamorati pazzi di Tesla Powerwall, e noi? Permetteremo a questa batteria di cambiare le nostre abitudini e la nostra vita? Anche l’impatto Ambientale di Tesla è da tenere conto perchè grazie a questo sistema siamo in grado di usare energie completamente rinnovabili e quest permetterà di ridurre i picchi energetici e le emissioni di co2.Essere rinnovabili non è mai stato così semplice.

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Fotovoltaico Condominiale Come funziona, Conviene?

Il condominio in cui viviamo può essere altresì sfruttato per installare un impianto fotovoltaico. Gli spazi comuni vengono messi a disposizione per il montaggio di moduli PV che produrranno energia elettrica grazie all’ irraggiamento solare. Tutto fantastico, la domanda che molti si pongono è chiè che può sfruttare questo spazio? Il singolo inquilino o l’intero condominio? Chi è che decide? Dobbiamo avere la maggioranza in assemblea? Cerchiamo di capirne di piú.

I cosiddetti spazio condominiali sono aree ad uso comune che possono essere sfruttati da tutti. La riforma del condominio ha disciplinato il loro uso per quanto riguarda impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili. L’articolo 1120 comma 2 recita quanto segue:

…I condomini, con la maggioranza indicata dal quinto comma dell’articolo 1136, possono disporre tutte le innovazioni dirette al miglioramento o all’uso più comodo o al maggior rendimento delle cose comuni. 

…. le opere e gli interventi previsti per eliminare le barriere architettoniche, per il contenimento del consumo energetico degli edifici e per realizzare parcheggi destinati a servizio delle unità immobiliari o dell’edificio, nonché per la produzione di energia mediante l’utilizzo di impianti di cogenerazione, fonti eoliche, solari o comunque rinnovabili da parte del condominio o di terzi che conseguano a titolo oneroso un diritto reale o personale di godimento del lastrico solare o di altra idonea superficie comune…

1122-bis, secondo comma

…È consentita l’installazione di impianti per la produzione di energia da fonti rinnovabili destinati al servizio di singole unità del condominio sul lastrico solare, su ogni altra idonea superficie comune e sulle parti di proprietà individuale dell’interessato”

fotovoltaico condominiale

La maggioranza

dato che un impianto fotovoltaico viene considerato “innovazione” c’è bisogno di un quorum qualificato dato dalla maggioranza degli intervenuti ed almeno i due terzi del valore dell’edificio, anche se si è trattato di seconda convocazione.

Ad ogni modo se un singolo condomino decide di istallare un impianto pv su spazi comuni deve prima informare l’amministratore che investe l’assemblea sulla decisione finale.

 

Chi può godere dell’ impianto fotovoltaico condominiale

le opzioni sono due: un singolo individuo oppure l’intero condominio.

Singolo condomino

se l’assemblea approva gli spazi condominiali possono essere sfruttati da un singolo condomino che decide di installare un impianto ad energie rinnovabili, ad esempio fotovoltaico o solare termico per la produzione di acqua calda, in proposito leggi l’articolo su come produrre acqua calda con il sole.

Ovviamente ci deve essere il consenso della maggioranza oppure lo stesso si impegna a versare al condominio un canone annuo pre stabilito.

Ad ogni modo il sistema, le staffe, i cavi non devono modificare parti strutturali dell’ edificio, architettoniche, ne’ mettere a rischio persone e cose.

Ci può anche essere la possibilità che l’intero spazio possa essere condiviso in parti uguali tra i condomini rispettando i millesimi. In questo caso deve essere consentito il passaggio sulla propria area per lo svolgimento del lavoro.

Di gestione problematica invece alcuni spazi come il tetto condominiale che può essere raggiungibile solo dal condomino che ci vive, ad esempio chi abita all’ attico. Il lastrico solare è di tutti, ma per accedervi occorre passare per una proprietà privata. In quest’ultimo caso solo un comune accordo tra le parti garantirebbe lo sfruttamento sia del singolo che dell’ intero condominio.

fotovoltaico su balcone condominiale

fotovoltaico su balcone condominiale

Intero condominio

Gli spazi condivisi, ad esempio il tetto, il lastrico solare, balconi, giardini possono essere messi a disposizione per l’installazione di un impianto fotovoltaico condominiale. La produzione di energia elettrica servirà per alimentare l’ascensore, le luci della scala, del garage, eventuali altre sale.

Diciamo che un tempo questa soluzione aveva piú senso perchè tutta l’energia prodotta, anche se non consumata, veniva reimmessa in rete e acquistata dal gestore, GSE, a caro prezzo grazie agli incentivi del Conto Energia. Dato che ora questo sistema non è piu’ in vigore la cosa migliore che resta da fare è consumare tutta l’energia prodotta durante il giorno, a meno che non venga installato un impianto fotovoltaico ad accumulo, ovvero dotato di batterie sche immagazzinano l’energia e la rendono disponibile anche di notte.

C’è la possibilità di sfruttare lo “scambio sul posto“. Ovvero una soluzione che ci permette di non buttar via l’energia prodotta durante il giorno che non si consuma. In questi casi l’elettricità non consumata dal condominio viene reimmessa in rete. Il gestore la rivende a terzi e ce la paga, o meglio ci scala il credito dalla spesa che sosteniamo per acquistarla da lui durante la notte. Il problema è che ce la paga poco, un terzo circa di quanto ce la vende, non è un grande affare, ma almeno non la buttiamo via. La cosa migliore sarebbe quella ad esempio di alimentare i condizionatori d’aria in estate che assorbono molta energia elettrica proprio quando i pannelli fotovoltaici producono al massimo, ovvero a giugno-luglio-agosto.

Fotovoltaico da balcone

il balcone è una proprietà privata ad uso esclusivo di chi ci abita. Possiamo quindi sfruttarla senza chiedere a nessuno. In questo caso però attenzione se montiamo pannelli verticali sulla balaustra. In quel caso potremmo alterare l’architettura della facciata, entra in gioco anche il decoro urbano. Banditi ad esempio i pannelli fotovoltaici nei centri storici o nei luoghi in cui ci sono vincoli paesaggistici.

Ci sono però molte soluzioni a disposizione, ditte che producono moduli movibili che si possono anche spostare inseguendo il sole. Ricordiamo infatti che per produrre energia elettrica il modulo deve essere esposto al sole ed inclinato di 30 gradi.

Un impianto da 1 kilowatt occpua circa 8 metri quadri di spazio ed è in grado di produrre, se esposto sempre al sole, circa 1500 kilowatt l’anno al sud Italia, 1300 al centro e 1100 al Nord. Per saperne di piú leggi l’articolo su quanto produce un sistema fotovoltaico.

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Prezzo fotovoltaico con accumulo

L’attenzione verso i sistemi di accumulo di energia elettrica non è stata mai alta come negli ultimi anni. Il futuro sembra tracciato. Pensiamo all’ auto ibrida, a quella elettrica, a tutti i dispositivi portatili che posseggono un sistema di storage energetico.

Ora, focalizzandoci su la produzione di energia elettrica in casa che avviene tramite l’irradiazione solare, parleremo del fotovoltaico con accumulo. Di cosa si tratta? Di produrre elettricità tramite moduli solari e di conservarla in sistemi di stoccaggi realizzati con batterie.

Il prezzo fotovoltaico con accumulo, parliamo di un sistema completo, è diventato piuttosto appetibile ed in molti iniziano a prenderlo in considerazione per staccarsi completamente dal fornitore elettrico e diventare energeticamente indipendenti.

impianto accumulo fotovoltaico

Non si tratta soltanto di una scelta etica, risparmio di combustibili fossili che contribuiscono all’ aumento di CO2 nelle città, ma economica. Produrre in proprio significa risparmiare e guadagnare. Non ci voglio cifre astronomiche, per un impianto da 3 Kwp bastano 5000 euro per la parte di produzione (moduli pv, inverter, staffe, contatori, installazione) e dai 2000 ai 6000 per i componenti di storage. La differenza di prezzo sta proprio qui, nel tipo di batterie che si utilizzano.

Per la verità l’uso delle batterie per immagazzinare energia non è una novità, ma è soltanto negli ultimi 5 anni che si è presa coscienza di quanto la tecnologia sia importante. Gli sforzi di tantissime aziende vanno in questa direzione. Noi conosciamo Tesla, forte del successo della sua auto elettrica, ma la vera sfida è nel rendere le batterie sempre piú piccole e performanti.

Pensate ai nostri smartphone, tablet, pc portatili, siamo pieni di sistemi di accumulo nelle nostre case. Sono batterie agli ioni di litio (introdotte nel 1991 dalla Sony) che costano relativamente poco e sono durevoli. Dobbiamo combattere con l’effetto memoria, i cicli di ricarica continui tendono ad accorciare la sua vita totale e a renderla nel corso degli anni meno performante, ecco perchè non vanno mai comprate usate. Iniziano a degradare le prestazioni, seppur in misura minima, già dal giorno della loro produzione.

Le ricerche vanno quindi nella direzione del miglioramento delle prestazioni dei sistemi di accumulo ed in maniera parallela con l’abbassamento del costo per l’utente. Ciò non solo per i sistemi fotovoltaici ma anche per soddisfare le esigenze delle riduzioni di gas a effetto serra attraverso l’uso di veicoli elettrici.

L’elemento di costo è particolarmente importante, ad esempio, per i veicoli ibridi plug-in e per quelli elettrici a batteria . L’obiettivo della maggior parte dei produttori è di arrivare a 125 dollari per kWh per l’acquisto di una batteria.

Calcolate che la Tesla S ha una batteria da 60 a 100 kWh, il nuovo Chevrolet Bolt completamente elettrico avrà una batteria da 60 kWh e la Tesla 3 avrà una batteria inferiore a 60 kWh. Si tratta delle prime auto di massa che hanno un’autonomia che supera i 400 Km, limite ritenuto minimo per avere un appeal sul pubblico.

Prezzi

Prezzi di un impianto fotoltaico ad accumulo comprensivo di moduli, inverter, staffe, cavi, montaggio, batterie
 con batterie piombo acidocon batterie ioni di litiocon batterie ioni di litio ALTA CAPACITA'
impianto da 1 Kwp2600 euro3300 euro4000 euro
impianto da 2 Kwp5000 euro6500 euro7500 euro
impianto da 3 Kwp7200 euro9500 euro11000 euro
impianto da 6 Kwp11000 euro17000 euro20000 euro

 

Quanto costano le batterie per impianto fotovoltaico

tesla powerwall prezzi :se parliamo di quelle piú costose diciamo subito che la Tesla Powerwall viene venduta ad un prezzo di circa 7000 euro tutto incluso. E’ una batteria da 14 kWh che copre ampiamente le esigenze di un impianto fotovoltaico da 3 Kw. Siamo ad un prezzo di 500 euro per kilowatt, lontani ancora dai 125 come target per diventare una tecnologia alla portata di tutti.

Ovviamente non c’è solo Tesla che produce batterie per sistemi fotovoltaici, si trovano anche a prezzi piú bassi, la forchetta è di 350-700 euro per KW. Un’altra marca che produce questo tipo di prodotti è SONNEN, la casa tedesca realizza sistemi espandibili con potenza compresa tra da 2kWh e 16kWh

 

La scelta del numero e della potenza delle batterie dipenderà da un certo numero di fattori non solo dalle dimensione dei pannelli e dell’ impianto fotovoltaico. Ad esempio:

  • Quale è il carico quotidiano totale da supportare in caso di assenza di energia elettrica? Se non superiamo mai i 2 Kw è una ocsa, se dobbiamo tenere in piedi tnai apparati elettrici arrivando a 4 Kw totali è un altro paio di maniche.
  • se usiamo un sistema off grid, ovvero totalmente scollegati dalla rete elettrica, quale è l’insolazione quotidiana in cui il sistema è installato per il mese peggiore o più basso dell’anno.
  • Quale sarà la tensione di sistema della batteria
  • Che tipo di controller di carica usiamo
  • Devono essere usate dove va molto freddo oppure caldo?

Attualmente le batterie piombo acido sono quelle piú economiche da usare. Le stesse utilizzate nei nostri autoveicoli. Sono pesanti, ingombranti e meno efficienti rispetto alle altre. La potenza si esprime in Ah, ovvero si tratta di un’ unità di carica, la quantità di carica di una batteria è quasi proporzionale all’energia stoccata nella stessa.

Batterie ioni di litio

Ad ogni modo l’era della batterie agli ioni di litio sta per giungere al termine. La tecnologia è molto efficiente, il problema è che non c’è parecchio litio disponibile sulla terra per uno sviluppo massiccio. Pensate alle auto elettriche, se diverranno preponderanti come in molti sperano, il litio non basterà.

impianti fotovoltaici con accumulo prezziLe alternative al momento non ci sono. Tanti studi, ma manca ancora tempo per avere un prodotto commerciabile a prezzi abbordabili. Ad esempio ci sono quelle litio-aria che vede ancora la presenza di questo prezioso componente ma con una densità di energia dieci volte superiore a quella degli attuali accumulatori.

Batterie allo zolfo: sulla terra lo zolfo lo troviamo in abbondanza, ha bassi costi e alta capacità di accumulo. “Un tempo questa soluzione era ostacolata dalla dissoluzione dei polisolfuri che ne impediva la completa carica“, sostiene Pier Paolo Prosini responsabile Enea dei sistemi di accumulo energia. “Oggi il problema è stato aggirato ma dobbiamo ricorrere ancora al litio, per cui non se ne esce“.

batterie magnesio e sodio

Sono quindi tornate di moda le batterie agli ioni di sodio, nate insieme a quelle al litio ma poi lo sviluppo è stato abbandonato. Il sodio costa poco ed è abbondante in natura. Il problema è che le prestazioni sono scarse e i cicli di carica garantiti bassi.

Il futuro potrebbe essere rappresentato dalle batterie al magnesio (fonte articolo pubblicato su NATURE) che ha una densità di energia superiore a quelle al litio e costa di meno. Al momento però la carica ci impiega molto piú tempo.

 

 

La sostituzione del Litio con il Magnesio più sicuro e abbondante sulla terra ha il vantaggio di raddoppiare la carica totale per ione, determinando una maggiore capacità volumetrica. Ancora più importante, nelle batterie Mg (MB) l’anodo è costituito da un metallo Mg ad alta densità (~ 3.830 Ah l -1 ) che supera notevolmente la densità di energia volumetrica teorica dell’anodo grafico corrente di LIB (~ 700 Ah l -1 ) e persino quella del metallo al litio.

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Impianto Solare Termico come produrre acqua calda dal sole

Il sole è una fonte inesauribile di energia, o quasi. Abbiamo visto come è possibile sfruttarlo per produrre energia elettrica tramite un impianto fotovoltaico. Grazie all’ irraggiamento possiamo anche produrre acqua calda in maniera molto semplice. Ci viene in mente una cosa semplicissima sul funzionamento: esponiamo una bottiglia d’acqua al sole, dopo un po’ sarà calda. Dipingiamola di nero, sarà ancora piú calda. Gli impianti chiamati “solari termici” funzionano proprio così:

Come funziona un impianto solare termico: l’acqua viene fatta scorrere all’ interno di tubi sotto vetro, esposti al sole. E’ stoccata poi in un serbatoio e resa disponibile per svariati usi domestici sanitari come docce, acqua calda per il lavandino, ma anche per riscaldare la casa tramite impianto a pannelli radianti a pavimento.

Questo in poche parole se dobbiamo descrivere il funzionamento di un sistema solare termico per la produzione di acqua calda. In realtà le cose sono un po’ piú complesse e differiscono da impianto ad impianto. Esistono anche gli impianti fotovoltaici ibridi che consentono di produrre energia elettrica e acqua calda.

Prima di proseguire cerchiamo di capire quali sono i componenti che si utilizzano in un sistema solare.

Collettore

Questo è il nome tecnico per il grande pannello nero che si trova sul tuo tetto. Le case più piccole (o quelle che si trovano nelle zone climatiche piú calde) possono utilizzare collettori molto più piccoli rispetto a case più grand o che si trovano al nord. I collettori hanno una dimensione variabile tra 2 e 15 metri quadrati, a seconda della quantità di acqua che si vuole scaldare. Sono esposti principalmente a sud ed in clinati di 30 gradi per avere un irraggiamento perpendicolare.
Ci sono due tipi di collettori quelli piani e sottovuoto.

collettori solari

Collettori piani

Sono quelli piú semplici ed economici. Si tratta di tubi inseriti in “serre” in vetro di colore nero. Il vetro raccoglie e intrappola il calore (come avviene in una serra), e lo trasferisce all’acqua che scorre attraverso i tubi portandola, una volta scaldata, al serbatoio posto sopra.

I collettori piani hanno tubazioni del fluido collegate in parallelo (tipicamente tubi in rame) con alette metalliche verniciate di nero per aumentare l’area di assorbimento, tutte racchiuse in una scatola isolata.

Sottovuoto (heatpipe)

Sono un po ‘più sofisticati e costano di piú. Anche in questo caso la teca di vetro intrappola il calore generato dalla luce solare. I pannelli solari sottovuoto hanno dei tubi doppi. All’ interno del primo c’è una camera d’aria in cui è inserito un altro tubo con il liquido. Le temperature sono molto piú alte quindi gli heatpipe sono piú efficienti. Sono sfruttabili anche in inverno con poca luce solare, anche in climi freddi.

Ad accumulo Diretto

I sistemi di riscaldamento solare dell’acqua possono essere classificati in diversi modi. Una delle principali classificazioni è Diretta o Indiretta. I sistemi diretti riscaldano l’acqua che viene utilizzata. Non c’è uno scambiatore di calore. Questi sistemi funzionano meglio nelle zone a clima caldo, perché devono essere drenati quando le temperature scendono sotto lo zero. Questi sistemi sono anche soggetti a un accumulo di acqua dura se l’acqua che li attraversa è ricca di minerali. Questi sono anche conosciuti come sistemi a ciclo aperto.

Ad accumulo indiretto

I sistemi indiretti riscaldano un fluido (generalmente una miscela antigelo) e trasferiscono il calore da tale fluido attraverso uno scambiatore di calore all’acqua potabile nel serbatoio di stoccaggio. Questi sono un must per l’operazione tutto l’anno nei climi freddi. Poiché non si introduce nuovo fluido nel collettore, è meno probabile che si accumuli minerali. Il lato negativo è che questi saranno generalmente più costosi perché hanno più parti. Questi sono anche noti come sistemi a ciclo chiuso.

A circolazione naturale o forzata

Gli scaldacqua solari si basano sulla convezione naturale per spostare l’acqua fredda dal fondo del raccoglitore verso l’alto mentre viene riscaldata. L’acqua giunge dall’ alto nelle nostre case per via della forza di gravià (a circolazione naturale). Se il sistema si trova lontano ci sarà bisogno di una pompa alimentata elettricamente per spostare l’acqua (circolazione forzata).

I sistemi a circolazione forzata possono avere una pompa alimentata da un modulo fotovoltaico o dalla rete elettrica . La pompa si accende automaticamente quando il pannello elettrico solare genera energia sufficiente. Se dimensionato correttamente, il fluido nei pannelli dovrebbe essere sufficientemente caldo per trasferire efficacemente il calore quando la pompa ha abbastanza potenza per funzionare.

Nei sistemi indiretti con pompa il controller indica alla pompa quando spegnere e riaccendere. Questo è anche comunemente indicato come un controller differenziale, perché osserva la differenza di temperatura tra i pannelli e l’acqua nel serbatoio di stoccaggio. Quando viene raggiunta una differenza di temperatura impostata (quando i pannelli diventano abbastanza caldi), la pompa si accende. Quando i pannelli si raffreddano, la pompa si spegne.

 

Perché usare il riscaldamento solare termico

Le spese per il riscaldamento dell’acqua, sia per uso sanitario che per i termosifoni, sono una delle aree in cui le persone consumano più energia. Le stime vanno da circa il 40% fino al 60% del consumo di energia in casa. Con gli impianti solari termici non solo si risparmia, ma si elimina parecchia CO2 dall’ aria evitando la combustione di gas.

L’acqua calda può essere utilizzata anche per scaldare la casa con il riscaldamento a pavimento, questo perchè, grazie alla tecnologia dei pannelli radianti, basterebbe portare ad appena 35 gradi l’acqua per avere una temperatura fissa in casa di 19 gradi.

Scaldacqua solari passivi o attivi

Tutti i sistemi di riscaldamento solare dell’acqua hanno bisogno di un modo per raccogliere il calore. Le opzioni vanno da un serbatoio verniciato di nero al serbatoio nero all’interno di un box isolato termicamente (riscaldatori).

I riscaldatori di serie combinano il raccoglitore e lo stoccaggio in un’unica unità.heatpipe con serbatoio

Serbatoio di stoccaggio

Qui viene conservata l’acqua riscaldata. I riscaldatori immagazzinano l’acqua direttamente nel  serbatoio di accumulo collegato alla parte superiore del pannello. Alcuni di questi serbatoi hanno all’ interno una serpentina elettrica oppure alimentata da una caldaia a gas che scalda l’acqua quando scende sotto una determinata temperatura, ad esempio la notte quando manca l’insolazione.

La maggior parte dei sistemi con accumulo avrà un sensore all’ interno del serbatoio collegato ad un indicatore di temperatura e pressione per poter vedere facilmente le condizioni attuali del sistema e assicurarsi che sia correttamente pressurizzato.

Nei sistemi indiretti, il calore dei pannelli solari viene trasferito all’acqua calda sanitaria tramite uno scambiatore di calore. Questo scambiatore di calore può essere posizionato all’interno del serbatoio di stoccaggio o all’esterno del serbatoio di stoccaggio. All’interno del serbatoio di accumulo in genere migliora il trasferimento di calore, perché massimizza la quantità di superficie dell’acqua a contatto con lo scambiatore di calore,.

Con uno scambiatore di calore esterno, possono spesso essere convogliati in un serbatoio di riscaldamento elettrico dell’acqua standard con gli elementi riscaldanti rimossi, il che riduce i costi, ma potrebbe non essere efficiente come uno scambiatore interno.

funzionamento-impianto-solare-termico

Vaso di espansione

L’acqua, anche quella miscelata con l’antigelo si espanderà e si contrarrà mentre attraversa diversi intervalli di temperatura e pressione. Per dare contentere il volume in eccesso dell’ acqua in sistemi a ciclo chiuso, un serbatoio con una vescica che si espande e si contrae viene posto nel circuito.

Valvola di scarico della temperatura e della pressione

Come protezione aggiuntiva, molti sistemi posizionano una valvola di sfogo della temperatura e della pressione nella parte superiore del collettore. In estate si raggiungono temperature molto elevate e i tubi si riscaldano pericolosamente, il fluido verrà scaricato all’esterno per evitare danni all’interno. Ci può anche essere una valvola di sicurezza sul serbatoio di stoccaggio.

Prezzi di un impianto per produrre acqua calda

dipenda dal tipo di tecnologia scelta, dalle dimensioni del collettore e del serbatoio, indicativamente i costi sono:

  • collettore con pannelli piani a circolazione naturale con serbatoio da 300 litri adatto per una famiglia di 4 persone costo di circa 1000-1500 euro;
  • collettore con pannelli heatpipe serbatoio con serpentina elettrica utilizzabile anche in inverno con circolazione forzata e pompa per 4 persone circa 3000-3500 euro.
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Pannelli Fotovoltaici Solari ad Alto Rendimento

Quando si parla di pannelli solari ad alto rendimento, è impossibile prescindere da due marchi come Sunpower e Sanyo-Panasonic, il primo statunitense, il secondo giapponese. Iniziamo dunque con il descrivere potenzialità e peculiarità del primo brand.

Pannelli solari ad alto rendimento Sunpower – Caratteristiche:
leader indiscussi sul mercato, la casa statunitense può vantare prestazioni formidabili, derivanti dall’utilizzo di celle fotovoltaiche Maxeon ad elevato rendimento. La serie E20 (moduli con potenza da 333 e 327 watt) arriva a raggiungere un efficienza del 20%, rispetto ad una media degli altri prodotti del 14-15%.

Rendimento fotovoltaico

  • resa pannelli solari economici: 13-14%
  • resa pannelli prodotti medi 15-16%
  • resa prodotti top 18-21%

Design esclusivo, una garanzia di 25 anni sia sul prodotto sia sulla potenza fanno il resto. La tecnologia all’avanguardia dei pannelli solari ad alto rendimento Sunpower permette di godere di maggiore potenza sulla medesima superfici,e se confrontati con i modelli tradizionali. Da ciò deriva una maggiore conversione di luce solare in energia e quindi di un minor spazio occupato dai moduli.

Quest’ultima, consentirà godere di una ingente produzione elettrica che perdurerà lungo il ciclo di vita dell’impianto (potenza garantita a 25 anni dei moduli compresa tra 85 e 90%, sopra la media).

pannelli solari panasonic

rendimento pannelli fotovoltaici

con questi moduli riusciamo a produrre (per kilowatti di potenza installata) circa:

  • 1500 kilowatt l’anno nel sud d’Italia
  • 1300 kilowatt l’anno al centro
  • 1100 kilowatt al nord

 

Vantaggi
Optare per una soluzione in grado di offrire il massimo risultato con il minimo sforzo, è di sicuro la soluzione migliore, sia per la propria famiglia sia per un’azienda. Installando un impianto Sunpower si avrà la certezza di godere di impianti solari efficienti, coperti da una garanzia di 25 anni.
Parliamo inoltre di un marchio che offre soluzioni ad hoc per tutti i marchi e le esigenze ed in grado di garantire la massima efficienza ed affidabilità e un rendimento garantito nel tempo. Materiali di qualità, testati ripetutamente, una garanzia sul lungo periodo.

Pannelli solari ad alta resa Sanyo-Panasonic

Un marchio giapponese di fama mondiale, Sanyo è stata acquistata recentemente dalla Panasonic, in grado di produrre impianti dalle prestazioni formidabili. I prodotti di questo brand sono l’ideale per chi ha l’esigenza di godere di ottime prestazioni ad un prezzo abbordabile.
I pannelli solari prodotti da Sanyo-Panasonic, consentono di sfruttare al meglio gli spazi e di godere di un’efficienza formidabile sul lungo periodo, persino in caso di temperature non elevate. I moduli Hit arrivano a rendimenti compresi tra il 18 ed il 20,8%.

Prezzi: sia Sunpower che Panasonic sono sopra la media. Nel 2018 il costo si aggira intorno a 1,4  euro per watt se importiamo dalla Germania, di 1,5 euro in Italia. Un modulo da 300 watt costa circa 450 euro iva inclusa.

rendimento-pannelli-fotovoltaici-migliori

rendimento pannelli fotovoltaici migliori

Sunpower prezzi: per risparmiare qualcosa ci si organizza attraverso gruppi di acquisto per comprare in grandi quantità da distributori europei, non si pagano in questo casi dazi. Si arriva anche ad 1,2-1,3 euro per watt.

Conclusioni
I pannelli solari ad alto rendimento sono tra i migliori investimenti possibili, dato che garantiscono un rapido ritorno della somma investita. Produrre autonomamente energia pulita è il modo migliore per risparmiare sulle bollette energetiche e proteggere l’ambiente. Etica e risparmio possono andare di pari passo. Una realtà concreta grazie a due brand come Sunpower e Sanyo Panasonic.

 

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Bitcoin e il problema dell’ elettricità come risolverlo con i Pannelli Fotovoltaici

Il Bitcoin, la criptovaluta digitale, è sulla bocca di tutti. Le sue quotazioni sono cresciute in maniera esponenziale allarmando da una parte gli analisti che mettono in guardia da quella che considerano una “bolla speculativa”, e dall’ altra ingolosendo gli investitori. I Bitcoin possono essere comprati, oppure “creati” attraverso un processo di “mining“, ovvero di estrazione.

Si tratta di una procedura che richiede un enorme consumo di elettricità, frutto di calcoli elaborati con computer potentissimi che assorbono moltissima energia. Sì ma quanta energia? E‘ profittevole acquistare pc potenti per estrarre criptomonete?

Secondo Digiconomist (fonte) il consumo annuale medio nel mondo per estrarre criptovalute (ci si riferisce solo a Bitoin e Bitcoin Cash) è attualmente di 36.75 Terawatt, corrispondenti all’ assorbimento di una paese come la Bulgaria.

Dato che il “mining” può fornire un solido flusso di entrate, le persone sono disposte a far funzionare i computer affamati di energia per guadagnare. Nel corso degli anni questo ha fatto sì che il consumo totale di energia della rete Bitcoin crescesse in proporzioni incredibili visto che il prezzo della valuta ha raggiunto nuovi massimi.

Addirittura è stato calcolato che se il BITCOIN fosse un paese si posizionerebbe al 59esimo posto nella classifica delle nazioni che consumano piú energia al mondo.

consumo-mondiale-energia-bitcoin

La mappa in alto mostra quali paesi consumano meno elettricità rispetto alla quantità consumata (somma totale) dall’estrazione di bitcoin nel mondo.

Attualmente l’estrazione di Bitcoin assorbe appena lo 0,13% dell’ energia elettrica consumata nel mondo ma sta crescendo in maniera esponenziale (vedi grafico sotto: fonte: https://powercompare.co.uk/bitcoin/). Con questi ritmi di crescita nel 2019 potrebbe addirittura superare il consumo di tutti gli Stati Uniti d’America. In questi calcoli sono compresi anche i consumi relativi alle transazioni del Bitcoin, estremamente alti se rapportati ad esempio a quelli delle carte di credito. Per molti analisti questi dati potrebbero essere addirittura sottostimati perchè non si tiene conto dell’energia utilizzata per il raffreddamento delle macchine.

consumo-bitcoin

Redditività di un Bitcoin

conviene scavare Bitcoin? Si guadagna dall’ estrazione delle criptovalute? Tralasciando le spiegazioni tecniche su come avviene il “mining” cerchiamo di rispondere a questa domanda. E’ chiaro che la risposta è fortemente influenzata dalle quotazioni attuali di Bitcoin e dal costo dell’energia elettrica.

Come detto si utilizzano paesi in cui l’energia elettrica costa meno. In Mongolia, ad Ordos c’è questa farm  che utilizza 40 megawatt di elettricità all’ora, l’equivalente dell’ assorbimento energetico di 12.000 abitazioni. Spende $ 39.000 al giorno per la bolletta elettrica, anche con lo sconto.

Per minare in proprio i bitcoin c’è bisogno di un “Asic Bitcoin Miner” (scede già assemblate con piú processori) costo circa 2000 euro. Stimando commissioni dei mining pool al 2%, aggiungendo il costo dell’energia in Italia e l’attuale prezzo del Bitcoin (anche calcolando che arrivi a 20.000 dollari), non sarebbe conveniente, si andrebbe in perdita anche con queste quotazioni stellari.

Per maggiori informazioni sui calcoli potete leggere questo corposo documento in inglese.

Il problema della sostenibilità

Il problema principale di Bitcoin non è nemmeno il suo massiccio consumo di energia ma è quello relativo alle fonti. La maggiorparte dei “miners” si trova in Cina perchè è lì che la corrente elettrica costa di meno e si ottiene principalmente da centrali elettriche a carbone. Significa un aumento esponenziale di CO2 nell’ atmosfera dovuta alla combustione proprio del carbone.

Ecco perchè a molti è venuto in mente di utilizzare i pannelli fotovoltaici installati in zone con una grande insolazione. Ma anche in questo caso si potrebbe pensare di sfruttare l’energia prodotta per alimentare case e industrie al posto delle centrali elettriche a gas o a carbone.

Per realizzare una farm solare in grado di generare 40 Megawatt c’è bisogno di un’area a fortissima insolazione di circa 5 chilometri quadri. L’investimento è massiccio ma si toglierebbe tantissima CO2 dall’ atmosfera.

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Serra Fotovoltaica Quanto si Guadagna e I prezzi

Le serre fotovoltaiche rappresentano una grande opportunità di guadagno e risparmio per coloro che hanno a disposizione dei terreni agricoli. Possono essere realizzate ex novo oppure i moduli fotovoltaici vengono montati su strutture pre esistenti, dove all’ interno sono coltivate piante o fiori.

Le serre, anche di considerevoli dimensioni, possono essere altamente automatizzate, dotate di sistemi di controllo automatici di gestione della temperatura e dell’umidità, fornite di sistemi di raffrescamento e riscaldamento elettrici e a gas, e con controllo dell’irraggiamento interno per mezzo di sistemi di ombreggiamento automatici.

L’impianto totale può essere dimensionato in base alle proprie necessità di produzione elettrica ed in base al budget di spesa per l’acquisto dei pannelli solari. Ad esempio su un quarto della serra, nel settore terminale, destinato a coltivazioni a più alta temperatura e umidità, può essere realizzata un copertura con moduli fotovoltaici, per una potenza complessiva pari a 150 kWp, che consentirà di fornire all’azienda agricola, il 50% del fabbisogno elettrico attuale.

serra fotovoltaica

I moduli costituiranno la copertura stessa della serra, saranno installati per mezzo di un telaio in alluminio che consentirà la totale impermeabilizzazione e isolamento del tetto.

Nel periodo invernale l’innalzamento della temperatura dei moduli durante la fase di funzionamento, contribuirà al riscaldamento dell’ambiente, con un conseguente risparmio di consumi di gas, in estate al contrario la serra sarà munita di pareti scorrevoli, che consentiranno il raffrescamento naturale dell’ambiente, garantendo inoltre una maggiore areazione dei moduli, un abbassamento della loro temperatura, e di conseguenza un aumento della producibilità di sistema.

Che cos’è una serra fotovoltaica

il GSE, gestore dei servizi energetici, la definisce come :

struttura, di altezza minima dal suolo pari a 2 metri, nella quale i moduli fotovoltaici costituiscono gli elementi costruttivi della copertura o delle pareti di un manufatto adibito, per tutta la durata dell’erogazione della tariffa incentivante, a una serra dedicata alle coltivazioni agricole o alla floricoltura. La struttura della serra, in metallo, legno o muratura, deve essere fissa, ancorata al terreno e con chiusura eventualmente stagionalmente rimovibile.

I vantaggi

installare una serra fotovoltaica porta innumerevoli benefici che si ripagano con il tempo. La produzione di energia elettrica servirà per alimentare le utenze interne, in modo particolare i sistemi di riscaldamento elettrici che serviranno per riscaldare gli ambienti, ma non solo. Le pompe di irrigazione, impianto automatizzati. Se l’energia non viene consumata potrà essere stoccata in sistemi di storage con batterie economiche al piombo-acido o con quelle piú efficienti, ma piú costose, agli ioni di litio.

serra fotovoltaica thin film

I prezzi di una serra fotovoltaica

possiamo fare una stima di massima partendo dai moduli fotovoltaici. I prezzi negli ultimi anni si sono abbassati moltissimo, siamo arrivati a circa 1700 euro per Kilowatt. Con questa cifra comprendiamo anche la spesa per il montaggio, cavi, staffe, contatori ed inverter. Ovviamente piú alta la potenza installati e minore sarà il costo per kilowatt.

Una serra da 20 Kw potrebbe costare circa 32 euro, una da 100 Kwp circa 140.000 euro. Molto però dipende dal tipo di modulo scelto e dalla struttura di ancoraggio e fissaggio scelta. Se dobbiamo costruire delle strutture a terra ex novo i prezzi si alzano di molto, perchè comprendono tutta la parte lamellare ed in acciaio.

Il rendimento di una serra fotovoltaica

la produzione di energia elettrica durante l’anno dipende ovviamente dalla zona climatica in cui la stessa viene installata. In Sicilia c’è piú insolazione rispetto al Veneto o al Piemonte, così come a Roma una serra produrrà di piú rispetto ad una in Toscana.

Anche l’esposizione dei moduli influenza la produzione. Se ben, esposti, tutto il giorno verso sud con un’inclinazione di 30 gradi, l’impianto produce di piú. Se invece vogliamo sfruttare tutta la copertura della serra, usando zone in cui il sole batte in maniera diretta e perpendicolare solo in alcune ore della giornata, dobbiamo scendere a compromessi.

Media di rendimento annuale per Kw per una serra solare in Italia.

Calcoliamo che per ogni Kwp di potenza dobbiamo avere a disposizione 9 mq usando pannelli con rendimento medio, 8 mq se usiamo quelli ad alta efficienza come SUNPOWER o Panasonic. Al Nord Italia per ogni Kwp possiamo produrre 1000/1100 Kilowatt l’anno, al centro 1200/1300, al sud Italia 1400/1500.

Se installiamo pannelli thin film , ovvero a film sottile, utili per superfici non piane ma curve, i rendimenti si abbassano notevolmente, anche alla metà, c’è da dire però che anche i prezzi dei moduli di questo genere costano di meno, circa del 30% rispetto a quelli in silicio cristallino.

 

Zona superficie di installazione potenza
installabile
produzione
annua
(kWh/a)
Nord Italia 100 mq 11 kwp 11.100 kwh/a
500 mq 55 kw 55.100 kwh/a
1.000 mq 111 kw 111.200 kwh/a
Centro Italia 100 mq 11 kw 13.200 kwh/a
500 mq 55 kw 66.000 kwh/a
1.000 mq 111 kw 133.000 kwh/a
Sud Italia 100 mq 11 kw 15.400 kwh/a
500 mq 55 kw 77.000 kwh/a
1.000 mq 111 kw 155.400 kwh/a

Quanto si guadagna

dobbiamo porci precedentente la domanda: perchè sto installando una serra fotovoltaica su terreno agricolo? Sto sfruttando una coltura pre esistente? Voglio rivendere l’energia elettrica.

serra fotovoltaica grande

E’ chiaro che producendo da soli energia elettrica il guadagno deriva dal risparmio nell’ acquisto. Le bollette energetiche possono essere azzerate anche se non sarà mai possibile consumare in modo perfetto tutta l’energia prodotta. Ricordiamo che durante la notte i pannelli solari non producono mentre nei mesi freddi producono un terzo e anche di meno rispetto a mesi come giugno-luglio-agosto.

In questo caso le opzioni sono due:

  • stoccare l’energia grazie a batterie e sistemi di accumulo
  • utilizzare lo “scambio sul posto“, quel sistema del Gse che permette di mettere in rete la corrente non utilizzata di giorno per avere un accredito con cui ricomprarla la notte. Purtroppo vendita ed acquisto non sono alla pari, vendiamo alla metà di quanto andiamo a pagarla ricomprandola.

Se ne abbiamo in surplus possiamo rivenderla a terzi grazie al sistema del ritiro dedicato. I primi 2 milioni di Kwh vengono remunerati con quelli che sono i prezzi minimi garantiti che cambiano di anno in anno in base al PUN, prezzo unico dell’ energia elettrica. Date un’occhiata alla pagina del ritiro dedicato per vedere a quanto corrisponde il prezzo per quest’anno. Attualmente 39 euro per MWh.

Ricordiamo che le tariffe incentivanti del Conto Energia al momento sono terminate.

Possiamo guadagnare vendendo quello che si chiama “diritto di superficie”. Ovvero concediamo ad un altra persone di installare la serra sul nostro lastrico ed incassiamo un affitto. Chi acquisisce il diritto potrà rivendere l’energia prodotta o usarla a suo piacimento ad esempio alimentando una serra o un edificio confinante.

Convengono le serre fotovoltaiche?

alla fine di tutto questi discorsi siamo arrivati al punto di partenza. Conviene investire in un sistema del genere? Ci si guadagna? Dopo quanti anni si recupera l’investimento iniziale?

I margini ci sono, i prezzi dei moduli fotovoltaici si sono abbassati tantissimo e con circa 20.000 euro acquistiamo un sistema da 12 Kwp in grado di produrre al sud Italia anche 18.000 kilowatt. Se pensiamo che per acquistare 18000 kw spendiamo circa 3600 euro (considerando 20 centesimi di euro per il prezzo di 1 kw) il guadagno c’è. Anche considerando di rivenderla alla metà col sistema dello scambio del posto sono 1800 euro, in 10 anni abbiamo ripagato l’investimento e dopo è tutta una rendita.

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Occhiali Fotovoltaici per Produrre Energia Elettrica

I pannelli fotovoltaici possono essere montati su molte superfici. Sui tetti, sui terreni agricoli, sulle facciate degli edifici e possono anche essere indossati. In modo particolare qualcuno li ha applicati su dei normalissimi occhiali da sole, quelli con la montatura in plastica che indossiamo tutti i giorni. Lo hanno fatto i ricercatori tedeschi del Karlsruhe Institute of Technology.

Lo scopo è quello di produrre energia mentre si cammina per consumarla alimentato piccoli dispositivi oppre accumularla su delle batterie da utilizzare ad esempio per ricaricare ad esempio smartphone, tablet ecc.

occhiali fotovoltaici

La corrente elettrica prodotta ovviamente è poca, dato che la superficie della lente è minima, inoltre il materiale usato non per la cella fotovoltaica non è il silicio cristallino, perciò i rendimenti sono molto piú bassi rispetto ad un modulo fotovoltaico che ha efficienze del 18-20%. Immaginate però quante persone indossano occhiali da sole tutti i giorni e per parecchie ore. In estate si potrebbero produrre megawatt di elettricità che potrebbero aiutare ad abbattere l’assorbimento in casa.

Per realizzare gli occhiali fotovoltaici sono state realizzate lenti colorate semi trasparenti con materiali speciali a base di idrocarburi. Le lenti hanno uno spessore di circa 1,6 millimetri e pesano sei grammi, proprio come le lenti degli occhiali da sole tradizionali. Sono stati poi integrati nelle stanghette un microprocessore e due piccoli display , mostrano l’intensità di illuminazione e la temperatura ambiente.

I vetri solari funzionano anche in ambienti interni o comunque hanno rendimenti, seppur minimi, anche in giornate nuvolose, con 500 Lux. Questo parametro indica l’illuminazione usuale di un ufficio o di una giornata invernale nuvolosa. In queste condizioni, ognuna delle lenti produce 200 microwatt di potenza elettrica – sufficiente per azionare dispositivi come un apparecchio acustico, ma se collegate a batterie possono accumulare energia.

I vetri solari che abbiamo sviluppato sono un esempio di come le celle solari organiche possono essere usate in applicazioni che non sarebbero fattibili con i fotovoltaici convenzionali a silicio cristallino o thin flm“, sottolinea il dottor Dominik Landerer che ha contribuito in gran parte allo sviluppo dei vetri solari presso il Centro di Ricerca dei Materiali per Sistemi energetici di Karlsruhe.

Queste celle solari, basate su idrocarburi, sono dispositivi incredibili e potrebbero essere molto utili da usare per produrre energia grazie alla loro flessibilità meccanica e alla possibilità di adattare il loro colore, la trasparenza, forma e dimensione.

Ci sono già stati degli esempi in cui si utilizzano cellule solari di silicio amorfo applicate al vetro, ad esempio le vetrate fotovoltaiche in cui si usano i moduli in thin film. Tuttavia, il potenziale per le cellule sviluppate utilizzando composti organici è ben noto e ha un margine di crescita elevato.

Possono essere usate su finestre, veicoli, dispositivi elettronici che necessitino di generazione di energia integrata, nonché su pannelli fotovoltaici più leggeri e meno fragili rispetto a quelli in silicio cristallino, c-Si, che si usano attualmente. Un team di ricercatori del MIT ha sviluppato ad esempio una cella solare utilizzando materiali organici a basso costo e elettrodi di grafene.

Fonte: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ente.201700226/abstract

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Prezzo Impianto Fotovoltaico da 1 Kw Off Grid

Chi ha intenzione di realizzare un piccolo impianto fotovoltaico off grid, ovvero in grado di essere energeticamente autonomo, può optare per uno con potenza da 1 Kw. Come funziona? Come deve essere collegato? Quanto costa? Sono tutte domande che i lettori si pongono, alle quali cercheremo di dare una risposta in questa guida.

Sappiate che non c’è nulla di complicato, si può fare anche da soli senza l’aiuto di un elettricista o di uno specialista. Non serve nemmeno il rilascio di una licenza oppure di un’autorizzazione da parte del gestore elettrico, Enel, Acea, Hera ecc. Anzi, un impianto del genere può anche essere realizzato in parallelo a quello esiste allacciato alla nostra società elettrica.

La cosa bella di questi impianti è che possono essere dimensionabili a proprio piacimento in base alla disponibilità economica, allo spazio che abbiamo a disposizione per montare i pannelli fotovoltaici e alle esigenze energetiche.

Un impianto fotovoltaico off grid, chiamato anche stand alone (che funziona in maniera indipendente) andrà ad accumulare l’energia prodotta dai moduli su delle batterie, per poi renderla disponibile quando ci serve. E’ ideale non solo per un appartamento, ma anche per camper, barche, baite, case isolate.

Alla fine dell’ articolo vengono anche riportati i prezzi dettagliati.

Come funziona un impianto con batterie? Conviene?

conosciamo sicuramente un classico sistema fotovoltaico che si allaccia alla rete, chiamato ON GRID. L’energia prodotta dai pannelli viene istantaneamente assorbita dalle utenze e elettriche e quella che non si usa si reimmette in rete con il sistema dello “scambio sul posto”.

fotovoltaico 1 kw

Con un impianto stand alone, OFF GRID, l’energia prodotta è stoccata in batterie. E’ totalmente indipendente, non dobbiamo stipulare contratti con il gestore energetico, chiedere l’allaccio di nulla perchè la corrente la produciamo noi e la accumuliamo. Quando ci serve la preleviamo dalle batterie. E’ come ricaricare uno smartphone e poi utilizzare l’energia della sua batteria. Piuttosto semplice come concetto. Un po’ piú difficile è concepire il dimensionamento, ovvero capire quanto deve essere potente il sistema per le nostre esigenze. Abbiamo un frigorifero? Uno scaldabagno? Dieci prese elettriche? Lo capiremo piú avanti leggendo successivamente.

Tornando alla domanda iniziale, come funziona? Non vogliamo entrare in dettaglio, ma sappiate che i moduli fotovoltaici trasformano l’insolazione in energia elettrica. Piú è forte la “potenza” del raggio solare maggiore sarà la quantità di elettricità prodotta. Infatti il picco di produzione massima si ha tra le 11 e le 15 nei mesi di maggio, giugno, luglio ed agosto. Ovviamente in una giornata di sole.

Questa elettricità prodotta è in “continua” che va bene ad esempio per alimentare un punto luce, ma non è idonea per le utenze elettriche piú sofisticate come i computer ed i televisori. Va trasformata in “alternata”. A fare ciò ci pensa un apparecchietto, l’inverter che la porta a 220.230 V. L’energia prodotta è stoccata sulle batterie, a monte delle quali è connesso un regolatore di carica.

E’ chiaro che una volta caricate le batterie, il surplus di produzione dell’ impianto andrà sprecato. In quel caso potremo riempire un’altra batteria, se disponibile.

Quando è consigliabile montarlo

Dobbiamo cercare innanzitutto di capire quanto è in grado di produrre un impianto da 1 Kw. Ovviamente dipende dalla zona in cui lo monteremo. In Sicilia ha un rendimento, in Lombardia ne ha un altro, ovviamente piú basso.

Possiamo fare dei calcoli approssimativi e non ci sbagliamo dicendo che ad esempio a :

  • Milano produce circa 1100-1200 kilowatt l’anno
  • Roma produce circa 1200-1300 kilowatt l’anno
  • Catania produce 1300-1400 kilowatt l’anno

La produzione dipende anche dal tipo di moduli montati, noi abbiamo fatto riferimento a quelli con rendimenti medi, quelli ad alta efficienza tipo Sunpower rendono un 10-15% di piú.

Ora prendete le vostre bollette delle scorso anno e date un’occhiata a quanto avete consumato. Diciamo che una famiglia virtuosa di 4 persone consuma almeno 3500 kilowatt l’anno, quindi un impianto da 1 Kw può andar bene per un single.

Però attenzione perchè, come abbiamo già detto, un impianto del genere può anche essere usato come “appoggio” ad uno già esistente. Può alimentare apparecchi indipendenti, oppure essere usato in piccole case isolate che non hanno accesso alla rete elettrica, in un garage, un camper, una barca, una baita di montagna. 

Quanto spazio occupa

diciamo che abbiamo bisogno di almeno 7-8 mq di spazio acquistando almeno 3 pannelli da 333 watt. Se invece prendiamo quelli piú piccoli da 250 watt ce ne vogliono 4. E’ consigliabile acquistare moduli il piú potenti possibile perchè , se in silicio policristallino, hanno rendimenti maggiori, anche del 18%.

Si collegano tra loto in serie e poi sono connessi alla batteria, al regolatore di carica e all’ inverter che si trova in casa.

 

Cosa posso alimentare

beh 1000 Watt possono essere tanti o pochi. Un televisore a schermo piatto da 40 pollici consuma circa 70-80 watt, un pc portatile circa 30-50 watt, una lampadina a basso consumo 20 watt. Poco assorbimento. Quello che consuma molto è lo scaldabagno, la lavatrice, il condizionatore, l’asciuga capelli, la lavastoviglie. Arrivano anche a superare un kilowatt.

Diciamo che dobbiamo fare due calcoli e capire che utenze alimentare e per quanto tempo.

Esempio del consumo.

quanta corrente assorbe un apparecchio
apparecchio Consumo in watt Ore di uso al giorno Energia totale consumata
5 lampadine da 20 watt 100 watt 6 600 Wh
1 Radio 40 watt 3 120 Wh
1 TV 40 pollici 80 watt 3 240 Wh
1 pc portatile 40 watt 3 120 Wh
TOTALE Corrente NECESSARIA 1080 Wh/giorno
(ovvero: 1,08 Kwh/giorno)

 

 

Chi può usare un sistema fotovoltaico da 1 Kw

quella di essere autonomi energeticamente è un sogno che molti anno, ovvero staccarsi dal gestore di elettricità per non pagare piú le bollette. Certo che un impianto da 1 kilowatt è un po’ “fiacco”, specialmente in inverno quando ci sono tante giornate nuvolose una dietro l’altra che non consentono di produrre molta energia. 

Sarebbe meglio puntare ad una potenza maggiore, oppure dobbiamo veramente essere virtuosi e non usare apparati che assorbono molta energia elettrica. Oppure usarli quando c’è tanto sole.

Scambio sul posto ed energia che non si consuma

il sistema dello scambio sul posto è stato istituito per chi è allacciato in rete. In pratica l’energia che non si consuma viene reimmessa in rete ed il gestore se la rivende a terzi. A noi ci riconosce un credito per acquistare energia elettrica da lui. Il problema è l’equità. Se ce la compra ad 1, ce la rivende a 3. Lo scambio sul posto con un sistema OFF GRID non è possibile.

L’energia che non si consuma  stoccata sulle batterie ed è quindi disponibile a nostra richiesta.

Come realizzare un sistema da 1 Kwp stand alone

questa è la parte piú interessante. Se non avete voglia di sbattervi e progettare un sistema stand alone sappiate che ci sono dei kit già pronti. Ovvero che hanno moduli, staffe per il montaggio, cavi, batterie, regolatore di carica e contatori. Sarebbe meglio per il montaggio affidarsi a dei professionisti.

altrimenti comprate tutti i componenti da soli e li scegliete in base al prezzo e alle caratteristiche come marca e prestazioni.

Prezzo di un impianto fotovoltaico da 1 kw con batterie

finalmente eccoci alla domanda iniziale e vi diciamo che un sistema da 1 KWp senza batterie costa circa 1600-1800 euro. Sono le  batterie che fanno alzare il prezzo e lo spostano piú in alto. Dipende, il costo finale, quindi da quelle che scegliamo, vedi in proposito l’articolo sulle batterie per il fotovoltaico.

Ci sono diversi tipi di tecnologie che influenzano il preventivo finale:

  • batterie AGM al piombo acido, le stesse che si usano in auto, economiche spendiamo circa 900 euro per sostenere un sistema da 1000 watt
  • batterie agli ioni di litio, le stesse che si usano su apparati elettronici come smartphone e computerm spendiamo circa 1400 euro.

 

 

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Incentivi Per pannelli solari e Fotvoltaici nelle Isole

Se vivete in una delle 20 piccole isole che ci sono in Italia avete diritto a nuovi incentivi se producete energia elettrica o termica rispettivamente con pannelli fotovoltaici e solari. Lo prevede il Decreto Ministeriale del Ministero dello Sviluppo Economico del 14 febbraio 2017 che è entrato subito in vigore.

Le isole che possono godere di questa nuova remunerazione sulla produzione sono: Capraia, Giglio, Ponza, Ventotene, Isole Tremiti, Favignana, Levanzo, Marettimo, Pantelleria, Ustica, Alicudi, Filicudi, Lipari, Panarea, Salina, Stromboli, Vulcano, Lampedusa, Linosa, Capri.

Potete leggere l’intero decreto cliccando qui

Il decreto segue la direttiva europea 2009/28/CE che fissa un primo obiettivo al 31 dicembre 2020 di rendere energeticamente indipendenti le isole minori alimentandole con energia da fonti rinnovabili.

Le nuove regole permettono l’installazione di impianti fotovoltaici e solari residenziali e commerciali per alimentare anche le colonnine di ricarica di autoveicoli elettrici. I nuovi incentivi non possono essere cumulati con quelli dei precedenti CONTI ENERGIA. 

Ogni kWh di energia auto consumata o immessa in rete sarà retribuito con una tariffa supplementare, l’importo di ogni kilowatt prodotto è fissato dall’ Autorità per l’energia elettrica il gas ed il sistema idrico, e sarà commisurato al costo del carburante risparmiato rispetto al minor consumo di energia elettrica efficientemente prodotta. Le tariffe incentivanti sono diverse per ciascuna isola.

dai un’occhiata al decreto sui nuovi incentivi fotovoltaico 2018

Quali sono gli impianti che possono accedere agli incentivi

  • sistemi fotovoltaici per la produzione di energia elettrica con potenza non inferiore a 0,5 Kwp anche per fotovoltaico su condomini.
  • sistemi di produzione di energia termica: quindi produzione di acqua calda con pannelli solari termici ed impianti di solar cooling. Ogni kW di potenza elettrica della pompa di calore equivale all’installazione di 2 metri quadri di solare termico;
  • pompe di calore che sostituiscono scalda acqua elettrici per uso sanitario. In questo caso è richiesto un COP ≥ 2,6.
  • riattivazione di vecchi impianti di produzione di energia elettrica che sono stati rimessi in funzione alla data successiva dell’entrata in vigore del decreto (15 febbraio 2017).

C’è un limite agli incentivi?

c’è un limite totale ed è legato alla potenza massima installabile su tutta l’isola che è variabile. Bisogna raggiungere l’obiettivo di autosufficienza secondo la tabella qui sotto:

tabella incentivi energia isole italia

Il prezzo delle tariffe incentivanti

Se parliamo di pompe di calore gli incentivi vengono erogati in un’unica soluzione al momento dell’ entrata in funzione dell’ impianto. Sono pari alla metà della spesa per l’acquisto con un limite massimo di 500 per prodotti con capacità inferiore o uguale a 150 litri e di 850 euro per modelli con capacità superiore ai 150 litri.

Un po’ piú difficile capire quanto viene remunerata l’energia prodotta da pannelli fotovoltaici e solari. Il decreto parla di remunerazione legata al “costo del combustibile risparmiato per il minor consumo di energia elettrica efficientemente prodotta“. La stabilisce l’Autorità per l’energia elettrica e varia da isola ad isola anche perchè variano le condizioni climatiche e la capacità di produzione del fotovoltaico, ovviamente piú alta nel sud Italia rispetto ad esempio alle isole toscane.

Il decreto fa riferimento anche alla possibilità di aderire anche al cosiddetto “scambio sul posto”. L’energia che non si riesce a consumare durante il giorno viene messa in rete ed è venduta a terzi dal GSE. A noi ci riconoscono un credito per acquistare elettricità durante la notte, quando i pannelli non producono, a meno che non siamo dotati di impianti fotovoltaici con accumulo, tramite batterie.

Il problema, per così dire, dello scambio sul posto è che l’energia che ci comprano viene pagata un terzo del prezzo a cui ce la vendono.

Quanto si spende per un impianto

i prezzi dei pannelli fotovoltaici sono scesi tanti che ora si spendono circa 1500-2000 euro per ogni kilowatt installato, mentre un sistema per la produzione di acqua calda per uso sanitario dipende dalla tecnologia scelta. Quelli heatpipe, sottovuoto, costano di piú rispetti ai pannelli solari piani. Diciamo che il prezzo varia da 1500 a 2500 euro per le esigenze di una famiglia di 4 persone.

 

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