Installare i Pannelli Fotovoltaici per alimentare i Condizionatori

Installare i pannelli fotovoltaici per alimentare i condizionatori d'aria non è una cattiva idea. Molte sono le persone che ci hanno pensato. Il periodo in cui vengono maggiormente utilizzati i condizionatori è infatti quello estivo quando è maggiore l'insolazione.

Si può quindi sfruttare il sole per creare energia elettrica che vada ad alimentare i condizionatori. Vediamo da vicino quale deve essere il dimensionamento e gli accorgimenti da tenere per questo tipo di installazione.

I consumi:

i condizionatori d'aria, sia portatili che fissi con lo split, assorbono molta corrente elettrica. I modelli più vecchi, gli ON-OFF, sono quelli maggiormente energivori. Siamo sugli 800-1000 watt l'ora per ogni condizionatore. Gli inverter, specialmente i nuovi in classe A+++ invece allo spunto assorbono sempre 800-1000 watt, ma poi, una volta a regime, si attestano su circa 400-500 watt.

Ovviamente sono numeri molto generici. Ci sono tantissimi fattori da tenere in considerazione:

• la differenza tra temperatura esterna e temperatura interna della zona da raffreddare. Se fuori ci sono 35 gradi ed in casa ne vogliamo 23, i condizionatori lavoreranno sotto "sforzo". Se invece fuori ce ne sono 30 e dentro ne vogliamo 25, il consumo sarà ovviamente minore. 
• La coibentazione e l'esposizione della casa: se il nostro appartamento è costantemente esposto al sole, quindi tutte le pareti si "infuocano" i condizionatori dovranno fare un grande sforzo per raffreddare l'ambiente. Ecco perchè la coibentazione è importante.
• Quante ore teniamo accesi i condizionatori.
• La grandezza della casa da raffreddare.
• La potenza dei condizionatori espressa in BTU. Normalmente per le case si usano i modelli 9000 o 12000 Btu.
• La marca del condizionatore e la sua efficienza, EER e COP

Fatte queste premesse, prima di progettare un impianto fotovoltaico, cerchiamo di capire quanto consumano mediamente i nostri condizionatori. Per fare ciò facciamo una semplice cosa:

andiamo al contatore elettrico dell' energia. Normalmente si trova nel sottoscala. Segniamoci il consumo di corrente nel momento in cui i condizionatori sono spenti, ad esempio 1 KWh. Ora accendiamo tutti i condizionatori e dopo mezz'ora andiamo a ricontrollare quant'è l'assorbimento, ad esempio sarà di 2,5 KWh. Significa che a regime i condizionatori consumano 1,5 Kwh di energia elettrica. 

Bene. Ora sappiamo che un impianto che riesca a sostenere il consumo dei condizionatori deve essere di una potenza di 3-3,5 Kwp. Teniamoci larghi perchè c'è lo spunto iniziale in cui i condizionatori consumeranno di più e poi c'è da calcolare che i pannelli durante le ore iniziali e finali della giornata producono di meno, perchè l'insolazione è minore.

L'energia in più che non utilizziamo la possiamo reimmettere in rete grazie allo "scambio sul posto", tecnica che ci permette di ottenere un credito dalla compagnia elettrica da usare durante la notte quando i pannelli non producono.

I condizionatori a muro utilizzabili in casa possono essere installati a muro (vedi qui i dettagli per il montaggio), con il motore che va all' esterno e lo split all' interno dell' abitazione. Esistono anche dei modelli senza unità esterna oppurei portatili che non hanno bisogno di un installazione.

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I pannelli fotovoltaici con il Miglior Rendimento

I pannelli fotovoltaici non sono tutti uguali, o meglio, la tecnologia è la stessa per tutti, ma piccoli accorgimenti fanno la differenza tra un produttore e l'altro.Abbiamo già trattato questo argomento con l'articolo dedicato alla marca da scegliere per il proprio impianto fotovoltaico, oggi vogliamo tornarci sopra.

Tra le caratteristiche che più vanno tenute sotto d'occhio al momento dell' acquisto c'è il rendimento, che qualcuno chiama efficienza di un modulo. E' importantissimo questo parametro perchè a parità di grandezza dell' impianto fotovoltaico riusciamo a produrre piú energia elettrica durante l'anno, anche il 10%. Maggiore energia elettrica maggiori incassi se utilizziamo il Conto Energia o piú credito se abbiamo aderito allo scambio sul posto.

Ricordiamo che un impianto da 1 Kilowatt in Nord Italia può produrre da 1000 a 1200 Kw l'anno di energia elettrica, al centro da 1200 a 1300, al Sud da 1300 a 1400 Kw, ci dipende anche dal rendimento dei moduli.

Guardate la foto qui sotto riferita ai moduli della serie Panda a 60 celle monocristallini della cinese Yingli, uno dei colossi mondiali nella produzione di pannelli solari.

I valori li abbiamo cerchiati in rosso. Il modulo da 280 watt raggiunge un'efficienza del 17,1% mentre quello da 260 watt del 15,9%. Valori di tutto rispetto. Significa che di tutta l'energia solare che colpisce il modulo la parte che verrà convertita in energia elettrica è data dalla percentuale rappresentata dalle caratteristiche del modulo.

I valori medi dei pannelli fotovoltaici sul mercato oscillano tra il 13 ed il 20% per i policristallini e tra il 7 ed il 10% per i thin film, a pellicola.

I moduli con il miglior rendimento-efficienza:

due le marche da prendere come riferimento: gli statunitensi di Sunpower e i giapponesi di Panasonic che hanno acquistato il comparto solare dalla Sanyo.

Sunpower ha in catalogo la serie E20 che raggiunge per l'appunto il 20,4% di efficienza sul modulo da 327 watt, vedi le caratteristiche.Panasonic invece con la serie HIT Double arriva al 19,4% con il modulo N285, vedi caratteristiche.

E' chiaro che si tratta di due marche che hanno un prezzo superiore rispetto agli altri competitor. Al momento di scrivere l'articolo un modulo di Sunpower da 327 watt costa circa 450-500 euro, stesso costo per quello di Panasonic. Si tratta di un 20% in più rispetto alle altre marche.

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Impianti Fotovoltaici Off Grid rendersi autonomi energeticamente

Quello di rendersi autonomi energeticamente, di non dover pagare la bolletta passando per il gestore energetico è un po' il sogno di tutti. Fino ad oggi non ci abbiamo mai pensato, eravamo troppo occupati ad installar un impianto fotovoltaico per godere degli incentivi ventennali del Conto Energia, ma ora che è tutto finito ritornano prepotentemente le opzioni off grid.

Molti installatori infatti stanno proponendo delle soluzioni standalone, ovvero impianti fotovoltaici staccati dalla rete elettrica, off grid appunto (a differenza di on grid), che possano rendere autonoma, almeno dal punto di vista energetico, un'abitazione.

Questa soluzione è già realtà in posti dove la corrente elettrica proprio non può arrivare. Pensiamo a baite situate in posti remoti di alta montagne, a barche, camper, oppure in zone rurali, povere, come quelle dell' Africa. E' tutto ok quando c'è il sole. L'irraggiamento solare tramite i nostri pannelli fotovoltaici produce energia elettrica che noi prontamente utilizziamo. Basta non superare il consumo di corrente che in quel momento produciamo.

Il problema è : ma quando il sole non c'è più? Durante i pomeriggi invernali e la notte come facciamo? Bisogna per forza "stoccare" l'energia prodotta durante il giorno nelle batterie. La differenza fra un impianto off-grid e uno on-grid, sta proprio nelle batterie.

Le batterie hanno rappresentato un po' il tallone di Achille per chi ha voluto rendersi autonomo energeticamente. Costano, sono ingombranti e hanno una vita limitata. Ultimamente le cose sono cambiate e la tecnologia va avanti, si spera che in un futuro prossimo i prezzi si abbassino sempre di più e che le batterie supportino sempre maggiori cicli di ricarica.

Allo stato attuale delle cose gli impianti standalone proposti fanno uso di batterie al piombo acido, quelle comunemente utilizzate per alimentari i motorini di avviamento delle auto. Il loro prezzo, rilevato da Solar Buzz, è di circa 0,158 euro per watt. Significa che batterie per "stoccare" 1 kwp costano 158 euro. In realtà dobbiamo sempre sovrastimare la potenza di cui abbiamo necessità. In ogni caso, sempre secondo Solar Buzz, rappresentano il 15% circa dei costi di un impianto fotovoltaico.

Per le batterie c'è tutto un mondo a parte. Dobbiamo però sapere che le batterie hanno un ciclo di vita di ricarica limitato, stimato tra 3mila e 4mila cariche. Batterie più costose sono quelle agli ioni di litio, utilizzate anche per i nostri apparecchi elettronici, ma allo stato attuale sono ancora troppo care.

Insieme alla batteria gli installatori forniscono anche il "regolatore di carica", apparecchio fondamentale perchè regola il flusso di corrente elettrica inviata dai pannelli fotovoltaici verso le batterie, evitando picchi che brucerebbero queste ultime ed evitando anche che si scarichino completamente. 

Insomma, attualmente gli impianti fotovoltaici off-grid non sono da consigliare. E' vero che gli incentivi del conto energia sono terminati ma ci sono le detrazioni fiscali e lo "scambio sul posto (il gestore ci prende l'energia in più che produciamo durante il giorno e ce la ridà di notte)" che ci permettono di "ammortizzare" le spese sostenute. A meno che non abitiate in una zona in cui spesso e volentieri ci sono blackout, in questo caso un impianto standalone è la soluzione migliore.

Mettiamo anche in conto che le batterie sono ingombranti e che vanno stivate in un posto asciutto e fresco. Il vantaggio di installare un sistema fotovoltaico standalone off-grid potrebbe essere realistico se il prezzo di acquisto dell' energia elettrica dovesse schizzare in alto. Ci vorrebbe però una crisi energetica che al momento non ci auguriamo e che, comunuqe, comporterebbe una serie di altre problematiche.

Ci sono alcune aziende che propongoo impianti solari con batterie integrate. E' il caso dell' italiana Albasolar e di Solon che, con il sistema Soliberty propone sistem con batterie piombo-gel in 4 teglie con ptenze da: 3,3 kWh - 6,7 kWh - 8,5 kWh - 10 kWh, 

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Installare un Impianto Fotovoltaico senza Incentivi

I fondi del decreto ministeriale del 5 luglio 2012 per il quinto conto energia si sono esauriti quest'estate. I 6,7 miliardi messi a disposizione dal Governo non ci sono più ed, in attesa di un sesto conto energia, chi vuole installare un impianto lo deve fare non contando sugli incentivi. Questa notizia potrebbe abbattersi come una scure per tutti coloro che hanno deciso di puntare sulle energie rinnovabili, ma secondo gli installatori, le richieste continuano ad essere alte.

Merito di una rinnovata sensibilità "verde" degli italiani, stanchi di vedersi arrivare aumenti sulla bolletta delle luce, ma anche delle detrazioni fiscali del 50%. Grazie all'entrata in vigore del decreto legge numero 63 del 4 giugno 2013, sono state rinnovate ed ampliare le detrazioni fiscali per ristrutturazioni edilizie. In questo ambito ricadono anche le installazioni di impianti fotovoltaici residenziali che godono fino al 31 dicembre 2013 di detrazioni del 50% che dal primo gennaio 2014 scenderanno al 36%.

Aggiornamento: la legge di stabilità (legge numero 147 del 27 dicembre 2013 pubblicato in G.U.Supplemento ordinario 87) ha previsto lo slittamento al 31 dicembre 2014 della scadenza delle ristrutturazioni edilizie che comprendono anche l'installazione di pannelli fotovoltaici. La nuova legge del 23-12-2014, numero 190, ha prorogato l'iniziativa fino al 31 dicembre 2015.

Che cos'è una detrazione:

si tratta di uno sconto fiscale sulle tasse che paghiamo. Innanzitutto bisogna percepire un reddito, sul quale andremo a pagare le tasse. Durante la primavera, quando compiliamo il 730 o modello Unico, possiamo scontarci il 50% della spesa sostenuta. Ad esempio: impianto costato 7mila euro, possiamo detrarre la metà, ovvero 3500 euro. Lo possiamo fare in 10 anni per rate di uguale importo, quindi 350 euro ogni anno in detrazione.

Non serve ristrutturare casa:

come ben specificato dalla risoluzione 22e dell' Agenzia delle Entrate gli impianti fotovoltaici possono essere installati anche in "assenza di opere edilizie propriamente dette", non devono quindi ricadere all' interno di una ristrutturazione edilizia.

La risoluzione specifica che l'impianto deve essere utilizzato "per far fronte ai bisogni energetici dell’abitazione (cioè per usi domestici, di  illuminazione, alimentazione di apparecchi elettrici ecc.) e quindi l’impianto  deve essere posto direttamente al servizio dell’abitazione dell’utente", non quindi per fini commerciali. Ecco perchè la detrazione RIGUARDA SOLO IMPIANTI CON UNA POTENZA MASSIMA DI 20KW. Il massimale di spesa però passa da 48mila euro a 96mila euro.

Quanto costa un impianto:
i prezzi per il 2015 sono calati ancora. Un sistema compreso di moduli, inverter, contatori e montaggio costa circa 1500-2000 euro per kilowatt che si abbassa progressivamente all' aumentare della potenza.

I condomini:

anche in questo caso si avrà diritto ad una detrazione del 50% ed in aggiunto al servizo di "scambio sul posto (vedi dopo)".

Lo scambio sul posto:

in aggiunta alle detrazioni un impianto fotovoltaico può usufruire del servizio di scambio sul posto. Durante il giorno, quando i moduli producono elettricità, l'energia che non si consuma viene ceduta al gestore che la reimmette in rete. Quando la notte noi non produciamo e abbiamo bisogno di corrente ci viene restituita quella precedentemente ceduta. L'abbiamo fatta facile, in realtà avremo una "compensazione tra il valore economico associabile all’energia elettrica prodotta e immessa in rete e il valore economico associabile all’energia elettrica prelevata e consumata in un periodo differente da quello in cui avviene la produzione".

Coloro che vogliono aderire al regime di scambio sul posto devono presentare, entro 60 giorni dalla data di entrata in esercizio dell’impianto, un’apposita richiesta attraverso il portale informatico del GSE. Il contratto si stipula col GSE per la regolazione dello scambio. Il contratto dura un anno solare, ed è tacitamente rinnovabile. Il portale informatico dovrà essere utilizzato dai produttori aderenti allo scambio sul posto anche per le successive fasi di gestione tecnica, economica e amministrativa del servizio.

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Pannelli Solari per il Riscaldamento di casa

Come abbiamo già visto in un precedente articolo relativo al collettore solare termico, i pannelli solari possono essere utilizzati per produrre acqua calda. Il loro uso non è soltanto sanitario, ovvero non li utilizziamo solo per farci la doccia calda, ma potrebbero tornare utili per riscaldare la casa durante la stagione invernale.

In fin dei conti quello che fanno le caldaie a gas è proprio questo. Scaldare l'acqua che va ai termosifoni. Se riuscissimo a farlo con il sole azzereremo la bolletta del gas. Tutto ciò è realizzabile con pannelli solari termici e riscaldamento a pavimento  con pannelli radianti (vedi http://www.riscaldamentoapavimento.org/) , battiscopa, parete o a soffitto.

Già vedo avanzare le vostre obiezioni. Come fare d'inverno a produrre acqua calda quando non c'è il sole e piove, oppure quando il sole è fiacco? Innanzitutto utilizziamo dei pannelli solari heatpipe ovvero sottovuto (vedi foto sotto), che riescono ad essere molto efficienti anche in inverno con poca insolazione oppure solo con la luce del giorno.

L'impianto sarà a circolazione forzata, ovvero l'acqua viene spinta all' interno del circuito a pavimento attraverso una pompa alimentata elettricamente.

Ogni tubo dell'impianto ha al suo interno un altro tubo innestato sottovuoto, senza aria. Tutto ciò è necessario per eliminare le perdite di calore e sfruttare quindi al massimo l’energia solare, ecco perchè sono molto performanti anche nella stagione fredda. I tubi heatpipe sono innestati in parallelo uno dopo l’altro ed inseriti a baionetta al sistema di raccolta acqua. Sono efficienti anche in giornate con poca insolazione, nuvolose, in climi freddi del nord Italia. Ovviamente, in caso di giornate di pioggia che si ripetono nel corso dei giorni il loro lavoro è integrato con una caldaia a gas.

Quindi i pannelli solari termici producono acqua calda. Come si fa ora a scaldare la casa? Utilizziamo il riscaldamento a pavimento a pannelli radianti, ovvero l'installazione di una serie di tubi sotto il pavimento stesi a serpentina per tutta la casa (vedi foto sotto).

I tubi sono connessi ai moduli solari che forniscono acqua calda. Perchè utilizzare il riscaldamento a pavimento e non i normali termosifoni? Con i normali radiatori dovremmo avere una temperatura dell' acqua di 70-80 gradi, con il riscaldamento a pavimento di 35 gradi, quello che si può ottenere con il sole invernale.

La notte quando la temperatura cala sottozero: è chiaro che in pieno inverno, quando magari piove da sette giorni di seguito, i pannelli solari non ce la fanno a portare la temperatura a 35 gradi In quel caso interviene una serpentina elettrica posta nel serbatoio di stoccaggio dell' acqua che la scalda, oppure utilizziamo una normale caldaia a gas che interviene quando la temperatura scende sotto una certa soglia. Ovviamente non avremo riscaldamento a zero emissioni, ma il risparmio è comunque nell' ordine dell' 80%.

Per evitare di rompere il pavimento per l'installazione dei tubi possiamo utilizzare il riscaldamento a battiscopa (vedi sotto) in cui i tubi passano per lo zoccoletto, oppure a parete o a soffitto. Il sistema è sempre lo stesso.

I vantaggi non sono solo relativi al risparmio energetico, con il riscaldamento a pavimento non avremo più in casa zone troppo fredde o troppo calde, ma un calore omogeneo, in più potremo girare per casa scalzi. Lo svantaggio è rappresentato dal fatto che non potremo utilizzare i tappeti. Il riscaldamento a pavimento si può montare anche con il parquet che però deve essere "flottante" ovvero non incollato.

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