L' energia fornita dal sole , dal vento e dall' acqua , l'energia che scaturisce delle maree ed il calore della terra sono tutte energie rinnovabili.

Impianti solari termici

Sono gli impianti a energia rinnovabile più diffusi sui tetti degli edifici italiani e quelli con maggiori potenzialità di sviluppo. Permettono di trasformare l'energia irradiata dal sole in energia termica, ossia calore, per la produzione di acqua calda sanitaria, per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti, per scaldare le piscine, per i processi industriali. La tecnologia solare termica è matura ed affidabile, con impianti che hanno una vita media di oltre 20 anni e tempi di ritorno dell'investimento molto brevi.

Come funziona un pannello solare termico?

I pannelli solari sono una componente di un impianto solare termico. Di norma, all’interno vi scorre una miscela di acqua e glicole antigelo che, grazie all’azione termica del sole, tende a scaldarsi; il calore raccolto verrà poi ceduto all’acqua sanitaria contenuta in un serbatoio specifico in modo diverso a seconda della tipologia impiantistica.

A cosa serve?

L’energia termica prodotta con un impianto solare termico può essere utilizzata per:

1) la produzione di acqua calda sanitaria (ACS);
2) il riscaldamento degli ambienti;
3) il riscaldamento delle piscine;
4) il raffrescamento degli ambienti (solar cooling).

Le applicazioni vanno quindi dagli usi residenziali mono e bi-familiari, alle utenze collettive (condomini, centri sportivi, ospedali, alberghi), alle utenze industriali.

Quali tipi di impianti esistono?

Semplificando la classificazione, possono essere di due tipi:

A circolazione naturale:
Sono gli impianti che sfruttano il principio naturale secondo cui un fluido più caldo tende a spostarsi verso l’alto, mentre un fluido più freddo tende a scendere verso il basso. In questo caso il serbatoio di accumulo termico è posto al di sopra del pannello. Il fluido termovettore, una volta riscaldato dalla radiazione solare, sale direttamente nel serbatoio e trasferisce il suo calore all’acqua in esso contenuta. Una volta che il fluido termovettore si è raffreddato (e quindi ha trasferito tutto il suo calore all’acqua del serbatoio) scende di nuovo nel pannello e ricomincia il ciclo. Questa tecnologia necessita semplicemente dei collettori solari, di un serbatoio/scambiatore, della raccorderia e di una struttura di fissaggio. Le superfici e le dimensioni variano a seconda delle esigenze termiche. Gli impianti solari termici a circolazione naturale hanno i vantaggi degli impianti semplici: un funzionamento senza pompa elettrica e centraline, una installazione rapida, una bassa necessità di manutenzione. Per impianti di dimensioni contenute e in località dal clima non particolarmente rigido, la soluzione della circolazione naturale risulta interessante per semplicità, compattezza e costi contenuti.

A circolazione forzata:
Si tratta di quei sistemi in cui si rende necessario, per la regolazione del flusso, l’inserimento di un sistema automatico. La circolazione forzata si rende necessaria in tutti quei casi in cui, per qualsiasi motivo, non sia possibile collocare il serbatoio in posizione sopraelevata rispetto al collettore. In questo tipo di impianti la presenza di una pompa elettrica permette la circolazione del fluido termovettore dai collettori (più in alto) al serbatoio (più in basso). Se è vero che questo tipo di sistema risulta più complesso, costoso e bisognoso di accurato dimensionamento in ogni sua parte, oltre che di una manutenzione più frequente (in genere, con cadenza annuale) non bisogna affatto sottovalutare l’acquisizione di una notevole libertà di progettazione e di integrazione architettonica (il serbatoio è, in questo caso, completamente svincolato dai collettori), e di una maggiore adattabilità a qualsiasi condizione climatica. Oltre ai collettori solari, gli impianti a circolazione forzata sono completati da alcune apparecchiature (circolatore, centralina differenziale, sonde di temperatura, vaso di espansione).

Posso usufruire di incentivi?

Per gli impianti solari termici (solo se installati su edifici già esistenti e accatastati) è possibile usufruire di una detrazione fiscale del 55%. L'IVA per impianti solari è al 10%.

Impianti solari fotovoltaici

E' la tecnologia che converte direttamente l'irradiazione solare in energia elettrica. I pannelli sono composti da unità di base, le celle fotovoltaiche, che praticamente si comportano come delle minuscole batterie in seguito all’irraggiamento solare.
Il materiale usato per le celle fotovoltaiche commerciali è il silicio e poiché si richiede una sua certa purezza, i prezzi sono tuttora elevati, sebbene in costante diminuzione, il che comporta che questa tecnologia debba essere incentivata economicamente.

La durata media di un impianto è di circa 25-30 anni, la ricerca sperimentale sta rendendo sempre più efficiente il rendimento degli impianti.

Da Settembre 2005 in Italia è previsto il “Conto Energia” del GSE : un sistema di incentivazione che premia l’energia, il kWh, prodotta da impianti fotovoltaici con prezzi incentivanti. In questo modo la spesa iniziale per l’installazione di un impianto fotovoltaico domestico si ripaga approssimativamente in 10 anni di funzionamento dell’impianto stesso e successivamente la produzione di energia porta persino ad un piccolo guadagno annuale.

Cosa posso fare a casa mia?

In Italia, grazie alla nostra latitudine favorevole, possiamo utilizzare in maniera consistente l’energia solare per produrre energia elettrica con pannelli solari fotovoltaici da utilizzare direttamente nelle case. I pannelli possono essere montati su tetti inclinati, terrazzi piani, pareti verticali, aree libere. L’orientamento ideale per un impianto è nel quadrante sudest - sudovest.

Come funziona?

Questa tecnologia ha la particolare capacità quando esposto al sole di convertire la radiazione solare in corrente elettrica. Questa conversione avviene per mezzo di celle fotovoltaiche che devono essere collegate elettricamente tra loro e formare dei moduli che devono essere orientati in il più possibile perpendicolarmente alla radiazione solare.
L’impianto fotovoltaico è costituito da pannelli, da un inverter (che serve a trasformare la corrente elettrica continua prodotta dal pannello in alternata utilizzabile dalle utenze), da un contatore se la corrente viene immessa in rete o da un accumulatore.

A cosa serve?

L’energia elettrica prodotta può essere utilizzata per tutte le utenze domestiche che richiedono per il funzionamento consumo di energia elettrica (elettrodomestici, illuminazioni, computer, ecc…) con il vantaggio di non produrre emissioni inquinanti e una volta coperto il costo dell’installazione di avere energia elettrica gratuita.

Geotermia

Energia pulita? Energia gratis?
Oggi è possibile!
Due fra gli interrogativi più ricorrenti della civiltà odierna trovano risposte esaurienti nell' ENERGIA GEOTERMICA, a cui provvede semplicemente una legge della Natura.
Il terreno infatti contiene una inesauribile sorgente di calore: la temperatura, man mano che si scende sotto terra, aumenta grazie all'energia geotermica che dal nucleo terrestre si dirige verso la superficie; il terreno inoltre assorbe quasi la metà dell'energia che riceve dal Sole.

Si tratta di una fonte di energia INESAURIBILE, costantemente disponibile e soprattutto RINNOVABILE

Generalmente siamo abituati a pensare alla GEOTERMIA in termini di vapore da utilizzare in centrali termoelettriche, come per esempio a Larderello, oppure come acque termali
per usi diretti volti alla climatizzazione; tuttavia è evidente che può essere considerata una risorsa del genere anche il "terreno" di casa nostra.

A pochi metri di profondità dalla superficie terrestre il terreno mantiene una temperatura quasi costante per tutto l'anno, e questo ci permette di ESTRARRE CALORE d'inverno per riscaldare un ambiente, e di CEDERE CALORE durante l'estate per raffrescare lo stesso ambiente.

Tale scambio di calore viene realizzato con POMPE di CALORE ABBINATE A SONDE GEOTERMICHE che sfruttando questo principio permettono di riscaldare e raffrescare le nostre case con un unico impianto assicurando un alto grado di rendimento sull'arco dell'intera stagione, e con un fabbisogno di energia elettrica contenuto rispetto alle prestazioni. Non è neppure necessario alcun apporto termico esterno (per esempio una caldaia a metano) per coprire le punte invernali.

Le pompe di calore per riscaldare le case esistono sul mercato dagli anni 50, proprio come televisori, lavatrici e altri apparecchi domestici a noi famigliari, si tratta dunque di una TECNICA AFFIDABILE, AMPIAMENTE COLLAUDATA.
Queste macchine hanno il grande vantaggio di fornire più energia (sotto forma di calore) di quella che gliene occorre per funzionare, questo è reso possibile dal fatto che la macchina assorbe calore dal mezzo esterno.

Biomasse

Le biomasse comprendono vari materiali di origine biologica, scarti delle attività agricole riutilizzati in apposite centrali termiche per produrre energia elettrica. Si tratta generalmente di scarti dell'agricoltura, dell'allevamento e dell'industria:

• legname da ardere
• residui agricoli e forestali
• scarti dell'industria agroalimentare
• reflui degli allevamenti
• rifiuti urbani
• specie vegetali coltivate per lo scopo

Una centrale a biomasse produce l'elettricità grazie al vapore prodotto attraverso la combustione dei materiali elencati, che mette in funzione una turbina collegata ad un alternatore.
Le biomasse vengono bruciate in una camera di combustione (1), producendo il calore necessario a trasformare, nella caldaia (2) l'acqua in vapore che viene inviato sotto pressione alla turbina (3).
Il vapore mette in rotazione la turbina che a sua volta fa ruotare il rotore di un alternatore che produce corrente elettrica alternata.
La corrente così prodotta viene inviata ad un trasformatore (4) che la eleva di tensione prima che venga immessa nella linea di trasmissione.
All'uscita della turbina, il vapore viene nuovamente trasformato in acqua grazie ad un condensatore (5) nel quale circola acqua fredda. L'acqua viene, da quest'ultimo, reimmessa nella caldaia.

Una parte di vapore in uscita dalla turbina può essere recuperato ed usato per il riscaldamento: in questi casi si parla di impianti di cogenerazione.

Impatto ambientale

Se da una parte la combustione delle biomasse costituiscono un ottimo sistema per ridurre l'inquinamento del suolo, dall'altra concorrono all'inquinamento dell'aria con i fumi della loro combustione provocando l'effetto serra e dando origine alle piogge acide .
Notevole il cattivo odore prodotto dai rifiuti e da considerare anche il loro stoccaggio.
Non trascurabili i danni all'ecosistema del corpo idrico utilizzato per gli scarichi termici dell'acqua.

L'impianto, come tutte le altre centrali del resto, occupando una certa superficie, normalmente recintata, allontana dalla zona la fauna e i vari edifici, connessi al suo funzionamento, comportano sempre un certo impatto sull'ambiente dal punto di vista paesaggistico.

Nella sala macchine sia le turbine, sia i generatori di corrente producono un rumore costante di parecchi decibel che, a lungo andare, provoca danni all'udito degli operatori, per cui, questi, devono essere sottoposti a periodici controlli medici.

Le macchine elettriche, quali gli Alternatori e le Dinamo, per effetto dello strisciare delle spazzole sul collettore generano un certo scintillio. L'arco voltaico scompone l'Ossigeno dell'aria O2 in O, che legandosi poi ad altre molecole, forma Ozono O3, gas velenoso dal caratteristico odore di aglio.
Da considerare anche i rischi connessi al funzionamento della caldaia.

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