Con un impianto fotovoltaico posso staccarmi dal gas?

Si tratta di una cosa certamente possibile, e molti installatori stessi lo fanno a casa propria. Il trucco è installare un impianto fotovoltaico di 1 kW più potente rispetto a quello normalmente necessario, ovvero dimensionato in modo tradizionale, dopodiché usare quell’energia extra per la climatizzazione, per la produzione di acqua calda sanitaria e per cucinare, cosa possibile usando le moderne tecnologie “intelligenti” e l’integrazione con pannelli solari termici e sistemi di accumulo del calore ad acqua.

L’energia solare cambierà la mia bolletta del gas o solo la bolletta elettrica?

L’aggiunta di solare fotovoltaico alla tua struttura in genere non ridurrà la bolletta del gas naturale, ma solo la bolletta elettrica. Hai la possibilità, durante il dimensionamento del sistema solare fotovoltaico, per apportare modifiche che ridurranno la bolletta del gas. Se vuoi eliminare la caldaia a gas, puoi aumentare leggermente le dimensioni del sistema solare fotovoltaico e sostituire la caldaia con un riscaldatore elettrico che utilizza la tua elettricità solare pulita gratuita per produrre acqua calda.

Oppure, se hai stanze in cui la caldaia a gas non mantiene mai abbastanza caldo, quindi alzi sempre il termostato per compensare, puoi installare stufe elettriche, aumentare le dimensioni del sistema fotovoltaico e permetterti di abbassare il termostato di casa e risparmiare gas. Ma ecco come accumulare energia solare e come impiegarla per sostituire il gas.

Il solare a concentrazione (CSP) come sostituto del gas

Il solare a concentrazione non compete con il fotovoltaico, compete con il gas. L’energia solare concentrata (CSP) è vista come un concorrente del solare fotovoltaico, ma in realtà compete con il gas naturale o con le altre centrali termiche come il gas naturale che forniscono elettricità dispacciabile.

Il fotovoltaico non è “dispacciabile”: esso funziona solo quando splende il sole. Il CSP può essere inviato su richiesta, più come accendere un interruttore per ottenere l’energia solare. Quindi il CSP non compete con il PV. Ecco come funziona il solare a concentrazione.

Sebbene il CSP produca elettricità solare raccogliendo la luce solare come il fotovoltaico, funziona più come una centrale elettrica convenzionale. Una volta che la luce solare viene raccolta come calore, il “back end” – il blocco di alimentazione – funziona come qualsiasi altra centrale elettrica di energia termica.

Il CSP funziona anche con l’energia termica. Ma invece di dover bruciare un combustibile per generare le prossime ore di elettricità, il CSP può raccogliere una quantità praticamente infinita di luce solare per immagazzinare e fornire energia solare termica.

In contrasto con un combustibile finito come il gas, il carbone o l’uranio che deve essere dissotterrato dal sottosuolo per essere consumato bruciandolo per produrre elettricità, questa luce solare sarà disponibile sopra la terra per secoli, e l’energia può essere resa disponibile ogni volta che lo desidera.

Se non puoi disporre di un impianto solare a concentrazione, puoi comunque creare un accumulo termico sovradimensionando il tuo impianto fotovoltaico e inviando l’energia elettrica che non consumi a un bollitore che creerà acqua calda che sarà mantenuta tale per lungo tempo.

L’accumulo di energia solare in acqua calda con i deviatori di energia solare

I deviatori di energia solare sono gadget intelligenti i quali impediscono che l’elettricità prodotta dai pannelli solari venga esportata nella rete deviando invece l’elettricità verso un bollitore. Perché inviare elettricità in eccesso a un bollitore? La ragione per farlo è che con la tariffa pagata dal GSE si guadagna meno della metà di quanto si paga l’elettricità prelevata dalla rete.

Quindi, se puoi utilizzare tutta l’elettricità che produci nella tua casa invece di esportarla, non solo beneficerai comunque dei pagamenti massimi della tariffa incentivante disponibile, ma anche del massimo risparmio energetico. Nel complesso questi deviatori di energia solare (noti anche come ottimizzatori solari fotovoltaici) deviano l’elettricità verso la resistenza all’interno di un bollitore.

Infatti, essi monitorano l’elettricità consumata in casa e l’elettricità prodotta dai pannelli solari – non appena viene prodotto un surplus lo deviano al riscaldatore a immersione del bollitore – senza il deviatore di potenza in posizione, questa elettricità verrebbe normalmente esportata alla rete elettrica nazionale, a meno che uno non abbia aggiunto un pacco batterie al proprio impianto fotovoltaico.

I regolatori solari fotovoltaici per resistenza a immersione sono dispositivi intelligenti che sfruttano la potenza in eccesso generata dai pannelli solari fotovoltaici per riscaldare l’acqua calda tramite una resistenza a immersione in un serbatoio. I controller ad immersione ti consentono di utilizzare automaticamente l’energia solare fotovoltaica in eccesso generata a casa tua per riscaldare l’acqua calda.

I risparmi dagli array fotovoltaici solari aumentano quando l’utilizzo di energia è massimizzato, tuttavia, poiché i cambiamenti abituali possono aiutare a utilizzare più energia, ci saranno sempre periodi di “esportazione” in rete, quando non è possibile abbinare la domanda di energia alla generazione di energia. Gli inverter solari fotovoltaici sono progettati per consentire a questo eccesso di rifluire nella rete senza alcun vantaggio per il proprietario della casa.

I controller ad immersione monitorano l’energia esportata e controllano il riscaldatore a immersione per utilizzare l’elettricità all’interno della casa, facendo risparmiare denaro al proprietario della casa e riducendo il consumo di gas o altro combustibile.

Cucinare con il fotovoltaico e un fornello a induzione

Un fornello solare fotovoltaico cucina il cibo giorno e notte utilizzando il riscaldamento a induzione alimentato dall’elettricità dei pannelli solari fotovoltaici immagazzinata nelle batterie. Il fornello solare fotovoltaico è progettato per utilizzare la luce solare per cucinare tutti i tipi di cibo tipicamente consumati dalle persone, a qualsiasi ora del giorno e della notte.

Esso utilizza anelli a induzione per riscaldare la padella / pentola, il che significa che può essere utilizzato per cucinare in ambienti interni e può raggiungere temperature superiori a 160 °C, rendendolo in grado di essere utilizzato per cucinare tutti i tipi di cucina tipica italiana o internazionale. Infatti, per cucinare quel che è importante non è tanto la quantità di calore, quanto la temperatura.

Il sistema tipico è in grado di fornire 3 kWh di energia sufficiente per cucinare 3 pasti al giorno per una famiglia di 5 persone. È alimentato da 4 pannelli solari fotovoltaici che forniscono complessivamente 1 kW di potenza, con 4 batterie al piombo (accumulo totale 7 kWh) per consentire di cucinare di notte e fornire un giorno di backup in caso di pioggia o cielo coperto. Dispone di 2 piani cottura a induzione da 1000 W e fornello resistivo da 500 Watt (opzionale).

I fornelli a induzione disponibili sul mercato funzionano a 230V Corrente Alternata. All’interno del fornello a induzione, l’alimentazione da 230 V AC viene convertita in alimentazione CC da 325 V, che viene quindi convertita in alimentazione AC ad alta frequenza (HFAC) da 20 kHz. Questa potenza HFAC induce una corrente parassita nel cuore del fornello, che è responsabile della generazione di calore.

Un ulteriore vantaggio di questa soluzione è che l’energia elettrica immagazzinata può alimentare anche altri apparecchi elettrici. I sistemi solari di livello commerciale sono in grado di soddisfare questi requisiti e potrebbe essere una questione di tempo prima che questi sistemi siano disponibili per le dimensioni dell’unità familiare.