lunedì, settembre 13, 2010

Esperienze solari in Aspoitalia


In Aspoitalia la riflessione teorica sulle prospettive energetiche planetarie conseguenti alla incombente carenza di combustibili fossili, si affianca alla ricerca di applicazioni concrete delle possibili soluzioni alla crisi energetica su scala individuale. Così, alcuni di noi hanno dato conto sul blog delle proprie esperienze personali. Ricordo ad esempio quella del sottoscritto, di Ugo Bardi, di Franco Galvagno. Continuiamo perciò questa originale e seguita linea editoriale con l'intervento di Luca Mercalli, che ci illustra con la consueta efficacia divulgativa, la sua esperienza domestica di uso delle fonti rinnovabili. L'articolo è molto interessante, non solo per l'illustrazione replicabile di una buona pratica, ma anche per l'approfondimento di alcuni aspetti applicativi del sistema incentivante italiano dell'energia solare.
Scritto da Luca Mercalli


Il mio primo pannello solare lo realizzai nel 1981, a 14 anni. Avevo a disposizione un’officina meccanica di famiglia per divertirmi nei week-end (non mi interessavano le partite di calcio seguite dai miei coetanei), e un giorno tra i materiali da rottamare c’era un bel vetro doppio di circa 2 m2. L’eco della crisi petrolifera del 1973 era ancora vivo e quindi la sfida di raccogliere energia dal sole m’incuriosiva. Aiutato da mio padre, costruii un telaio di acciao inox, applicai al vetro una lastra di rame verniciata di nero sulla quale saldai a stagno una lunga serpentina sempre di rame, poi un materasso di lana di roccia e un laminato sul retro. Ecco fatto: dopo pochi minuti, applicato il tubo dell’acqua a un’estremità, dall’altra usciva l’acqua calda per fare la doccia in giardino. Per molti anni il pannello rimase appoggiato a un muro assolato e lavorò più che altro come una curiosità estiva. Eppure non era molto diverso da quelli attuali. Mancava però tutta l’ingegnerizzazione dei dettagli, la raccorderia, l’accumulo dell’acqua calda, l’isolamento termico delle tubazioni, gli ancoraggi da tetto, tutte cose che si potevano anche realizzare con il fai da te, ma trasformavano il pannello in un catafalco sempre precario e difficile da adattare a una casa: gli orribili trespoli che qua e là altri pionieri dell’energia solare collocavano in quegli anni sui tetti, mi scoraggiarono dall’andar oltre.

Dovevo attendere più di vent’anni per veder comparire sul mercato tutto quello che già allora avrebbe potuto svilupparsi ma invece, per vari motivi certo non tecnici, non sbocciò.
Così nel 2004, dopo che già da un anno avevo contribuito ad animare con Ugo Bardi la lista Aspo (e ciò ebbe un ruolo importante nelle mie scelte successive), installai nella casa dove ora abito, all’imbocco della Valle di Susa, il mio primo impianto di solare termico a servizio della produzione di acqua calda sanitaria e integrazione riscaldamento con caldaia a metano a condensazione.
Fu facile, avevo la fortuna di disporre di un tetto esposto a sud e di un piccolo vano tecnico dove tenevo gli attrezzi da giardino: lì collocai il bollitore da 500 litri, mentre per collegare i pannelli, sei metri più in alto, il problema del passaggio dei tubi in facciata, esteticamente poco gradevole, lo risolsi con una seconda discesa in rame parallela al pluviale esistente, metodo pratico e poco costoso, oggi adottato da molti. Appoggiati complanari al tetto di coppi piemontesi, ecco dunque comparire tre magnifici collettori piani per un totale di circa 7 m2, collegati a un pratico impianto a svuotamento ad acqua, che mi evita i problemi di additivazione antigelo invernale. Si era di dicembre, ma nelle giornate soleggiate l’acqua raggiungeva comunque i 45 °C e la prima doccia solare fu una vera gioia. D’estate il bollitore accumula invece a 80 °C una riserva sufficiente per circa 2-3 giorni in caso di cielo nuvoloso. Ormai da aprile a novembre chiudiamo il rubinetto del gas del bruciatore e ci dimentichiamo da dove arrivi l’acqua calda: ce n’è sempre a volontà, non costa ed è a emissioni zero (salvo la quota di ammortamento dell’energia grigia di costruzione, valutata in circa un paio d’anni). Non era ancora attivo lo sgravio fiscale del 55% sulla riqualificazione energetica, ma ottenni un piccolo contributo da un programma di promozione delle energie rinnovabili della Provincia di Torino. Quando d’estate ho ospiti a casa devo ricordare loro di stare attenti alle ustioni: dai miei rubinetti sgorga acqua calda veramente calda!

Grazie ai fecondi dibattiti su Aspo, quando Leonardo Libero annuncia nel 2005 l’apertura anche in Italia del conto energia, mi precipito a progettare un impianto fotovoltaico sulla restante area di tetto esposto a 15°SE, poco più di una quindicina di m2. Ci staranno così 1,86 kWp di policristallino che verranno collegati in scambio sul posto il 3 maggio 2006. I costi di investimento sono attorno ai 7000 euro/kWp. A oltre 4 anni dal primo parallelo, l’impianto presenta una produzione media annua di 2233 kWh, circa 6,1 kWh al giorno, pari a 1200 kWh/kWp. Una produzione perfino un po’ superiore ai miei consumi domestici annui che sono attorno ai 1900 kWh. Anche qui dopo circa 1-2 anni i costi energetici di fabbricazione sono ammortati, quindi ormai l’energia prodotta è a emissioni zero, e la mancata emissione annuale di CO2 è di circa 1,1 tonnellate. Una parte rilevante del consumo energetico di casa – elettricità e acqua calda sanitaria - è dunque abbattuto.

Nel 2007 è la volta dell’impianto fotovoltaico in ufficio, 5 kWp di silicio amorfo, che continua a mantenere ottime prestazioni a ormai 3 anni dall’installazione, con una produzione media annua di 5781 kWh, pari a 15,8 kWh/giorno e 1156 kWh/anno per kWp, una buona prestazione considerando che la zona – sul versante destro della Val di Susa – è soggetta a ombre orografiche invernali. Anche in questo caso la produzione compensa ampiamente i consumi interni degli uffici della Società Meteorologica Italiana e permette di evitare l’emissione annua di circa 3,35 t di CO2. Decidiamo, ad uso didattico e dimostrativo, di mettere in rete i dati di produzione in tempo reale dell’impianto, qui, sempre un bel passatempo dare un’occhiata:
http://www.nimbus.it/fotovoltaico/FotovoltaicoCastelloBorello.asp

Infine, nel novembre 2009 mi lancio in un nuovo impianto, su un tetto adiacente alla mia abitazione: 3,8 kWp di moduli Kyocera KD210GH-2PU (www.kyocerasolar.eu/) in silicio policristallino, i costi intanto sono scesi a poco più di 4500 euro kWp. Sono destinati ad alimentare soprattutto il riscaldamento/raffrescamento a pompa di calore aria/acqua, integrato da altri tre collettori termici piani a svuotamento e bollitore da 500 litri. Ora il tetto è una vera centrale termoelettrica, ferma e silenziosa, non si muove, non mangia, non beve, non fuma. Che piacere dormirci sotto!

Bilancio solare? Interamente positivo.
Tecnologicamente parlando nessun problema, né con i pannelli termici né con i fotovoltaici. Temo solo le grandinate epocali, per adesso un bombardamento di chicchi del diametro di circa una noce non ha fatto danni.
Gestionalmente parlando, il tetto solare fa cambiare qualche abitudine se si vuole ottimizzare l’uso dell’energia autoprodotta: l’attingimento dell’acqua sanitaria si programma, soprattutto d’inverno, nelle ore di massima disponibilità dell’acqua calda, quindi nel pomeriggio, in modo da evitare l’accensione del bruciatore a gas; tutti gli usi elettrici programmabili (lavatrice, lavastoviglie, aspirapolvere, ferro da stiro, forno) vengono invece preferibilmente concentrati nelle ore di sole, in modo da assorbire dalla rete la minor quantità possibile di energia, privilegiando il consumo di quella proveniente dal proprio impianto. Qualora le previsioni meteo annuncino giornate nuvolose, l’utenza viene se possibile anticipata o ritardata. Ma sia chiaro, nessun sacrificio! Non mi sono mai privato di una doccia o di un bucato quando non era possibile ottimizzare l’uso. Diventa semmai una piacevole abitudine che richiede l’accensione del cervello prima di azionare l’interruttore elettrico…
Ed economicamente? Sono certo che sia un successo, ma non chiedetemelo ora. So che è solo questione di tempo, tra conto energia del FV e detrazione 55% del termico, al massimo tra dieci anni sarò rientrato della spesa e il resto sarà guadagno. Ma c’è qualcosa di più che passare le proprie giornate dal ragioniere a fare i calcoli con il bilancino come spesso mi capita di sentire: “Rientro in 8 o in nove anni? Certo sono un po’ cari. Ma se poi inventano qualcosa di meglio e i prezzi scenderanno? E l’investimento, sarà garantito? Ma…, se…, però…, devo ancora pensarci, non sono convinto.”
Tutti conticini, dubbi e remore che stranamente non si sentono mai quando è in gioco l’acquisto di una nuova auto, magari un energivoro Suv, o un nuovo televisore, una nuova lavatrice o un nuovo forno in cucina. Queste cose tra l’altro non sono investimenti. Si spende e basta, non rientra nulla. L’unica soddisfazione è intrinseca al loro utilizzo.

Ecco, la soddisfazione intrinseca, è questo secondo me l’approccio psicologico che deve ancora emergere anche e soprattutto con le energie rinnovabili autoprodotte. I pannelli solari convengono? Sì certo, convengono e fanno perfino guadagnare a lungo termine, e ciò mi basta. Ma quello che conta fin da subito è l’intima soddisfazione di far la doccia con l’acqua calda del sole, e di usare energia elettrica prodotta sul proprio tetto. Quando il tiepido fiotto mi scorre addosso penso alla bellezza di partecipare a un grande disegno umano e universale: grazie all’intelligenza collettiva e alla scienza ho intercettato un po’ di energia del sole altrimenti dispersa, non ho bruciato combustibili fossili, non ho prodotto gas climalteranti, non ho pagato bollette rendendomi schiavo della borsa energetica e degli equilibri geopolitici. Un senso di rettitudine, di giustizia, di autonomia, di indipendenza, mi pervade positivamente, e visto che molto probabilmente ci avviamo verso tempi di minor abbondanza, tutto ciò avrà anche un significativo valore strategico per il mantenimento di livelli dignitosi di benessere. Che prezzo ha tutto ciò? Rientra forse nella tabella del Valore attuale netto?

Non tornerei mai indietro a un antiquato e inefficiente boiler elettrico, tantomeno a gas.
Quando mi capita, fuori casa, la doccia è più triste e mesta.
Tra chi invece ha un pannello solare sul tetto, si stringe subito una sorta di comunanza di vedute, di complicità costruttiva, talora di amicizia. E qui in val Susa, dove il sole alpino non manca, il gruppo di amici solari è in aumento!

8 commenti:

Pippolillo ha detto...

Complimenti Mercalli per l'entusiasmo che sa diffondere. Per fortuna sempre più italiani la pensano come lei anche se ancora troppo pochi.
Vedendo ieri sera PRESADIRETTA su RAI 3 dove si parlava di evasione fiscale è stato demoralizzante sentire i discorsi di questi laboriosi vicentini. Affermavano che non è grave evadere le tasse, non hanno certo stuprato o ucciso. E poi, a proposito del suo discorso sulle auto, se non hai la Mercedes sei un fallito.
Quanta distanza dalle sue parole!
Però chi la dura la vince, quando la benzina costerà prezzi esorbitanti non potranno più circolare con la loro bella Mercedes, al limite diventerà una struttura metallica per sostenere dei pannelli fotovoltaici.

Mario ha detto...

Dove si dimostra che l'unico modo per imparare a fare cose nuove e vivere dimensioni nuove è buttarcisi in prima persona

Jimi ha detto...

"Si era di dicembre, ma nelle giornate soleggiate l’acqua raggiungeva comunque i 45 °C e la prima doccia solare fu una vera gioia. D’estate il bollitore accumula invece a 80 °C [...] Quando d’estate ho ospiti a casa devo ricordare loro di stare attenti alle ustioni: dai miei rubinetti sgorga acqua calda veramente calda!"

Normalmente un bollitore elimentato da pannelli solari puo' superare i 100°C (max 160°C per gli impianti che studio io). Se il circuito idraulico è a scambiatore con miscelatrice tre-vie, o miscelatrice semplice, un apposita centralina di controllo può controllare la temperatura d'uscita a valori gradevoli, ad esempio 36°C.

Disponendo anche di un flowmeter (non indispensabile comunque), il controllo puo' essere reso ancora più fine ed evitare eventuali ondulazioni sulla temperatura di consegna che si verificano tipicamente ai bassi flussi di consumo. Difatti se l'acqua sanitaria in uscita ha un flusso molto basso, è sufficiente una piccola apertura della miscelatrice per riscontrare un notevole aumento della temperatura di consegna; in tale frangente, il controllo, riconoscendo il basso flusso attraverso il flowmeter, dovrebbe essere particolarmente "prudente" aprendo la valvola lentamente.

Nessun problema invece per flussi medio alti, quelli tipici insomma; un classico controllore adeguatamente sintonizzato, con opportuni smorzamenti non lineari per errori di temperatura nell'intorno di 0°K, dovrebbe essere in grado di raggiungere il setpoint abbastanza rapidamente e senza eccessive sovraelongazioni... quindi senza causare scottature. :-)

Queste cose le so perché scrivo firmware per questo tipo di centraline, quindi non rimando a nessun link giacché ho tutte le informazioni necessarie in testa :-D

Comunque il solare termico dà effettivamente molte soddisfazioni, offre la possibilità di accumulare energia termica in abbondanza, fruibile anche nelle ore notturne. Ottimo acquisto!!

Arturo T. ha detto...

Complimenti sinceri a Luca Mercalli per la sua determinazione ad utilizzare in prima persona il solare a tutto campo. Spero proprio che Luca non sia costretto a cambiare casa, altrimenti lasciare tutto quel ben di Dio a qualcuno che non apprezza tali sacrifici sarebbe un grosso peccato.

Rudy ha detto...

Bell'articolo, scritto bene, e soprattutto completo di qualche dato essenziale. Grazie

Davi ha detto...

Ooooh!! ... finalmente qualcuno che introduce il concetto emotivo del "piacere di usare tecnologie solari", e non solo a fare il conto di "in quanto tempo li ammortizzo ..etc,etc".
Io ho in giardino un impianto ad inseguimento da 2,2Kwp installato nel 2005 dopo 2 lunghi anni di burocrazia per l'ottenimento del vecchio incentivo in conto capitale...
All'epoca chiesi solo il 50% del costo (potevo chiedere fino al 70%) per paura di non rientrare nella graduatoria...poi scopri' che nella mia provincia avevamo chiesto l'incentivo in 4 gatti (propio 4)...pazienza ... adesso quando li guardo, specialmente d'estate con l'inverter che gira a tutta birra penso "CHE BELLI!!" e pazienza se il gestore ogni anno ne studia una per non pagarmi(leggi restituirmi) il dovuto ...
Per la cronaca ho anche un solare termico e un minieolico che mi son comprato e installato da solo senza incentivi.
Ciao

Arturo T. ha detto...

@ Devi, il minieolico credo che convenga solo per zone con vento particolarmente costante, a basse altitudini le pale girano molto poco. Che tipo di turbina hai? intendo, ad asse verticale o orizzontale? e poi, cosa ci alimenti? Hai un sistema di accumulo tramite batterie a 12V.? In generale come ti trovi? scusa le domande e la curiosità, vorrei prenderlo pure io. Grazie

Davi ha detto...

@Arturo..
in effetti(nel mio caso) e' piu' che altro un elemento decorativo :-) che una cosa veramente produttiva (sono in piena pianura padana). E' una piccola turbina eolica da 500W di picco, il motivo per cui la possiedo e' che mi sono importato direttamente 2 kit solari termici dalla Cina e aggiungere al trasporto questo minieolico mi costava talmente poco (mi pare circa 200$) che mi dispiaceva non togliermi lo sfizio...
Per adesso lo uso per tener sotto carica un triciclo elettrico o altre cianfrusaglie del genere. Volendo ci si potrebbe attaccare un piccolo soladin da collegare direttamente ad una normale 220V. Ciao