Cosa è un regolatore solare fotovoltaico per resistenza a immersione?

Un regolatore a immersione solare è un modo per immagazzinare l’elettricità solare nel bollitore dell’acqua calda. Se stai considerando o hai già installato pannelli solari sul tetto della tua casa, sarai consapevole che parte della tua elettricità generata andrà persa nella rete a causa dell’esportazione. C’è un modo per combattere questa perdita senza dover installare un sistema di accumulo di energia, a patto di avere un riscaldatore a immersione nel serbatoio dell’acqua.

Perché immagazzinare l’energia fotovoltaica in un serbatoio di acqua?

La tariffa dello “scambio sul posto” ti paga per generare la tua elettricità e per esportarla in rete, ma per la maggior parte delle persone la loro esportazione è “considerata” al 50%. Vale a dire, vieni pagato per l’esportazione meno della metà di quanto tu paghi a un fornitore l’energia elettrica generata.

Pertanto, è nel tuo interesse utilizzare la maggior quantità di energia generata possibile e molte persone cercano di utilizzare i loro apparecchi elettrici affamati di energia per sfruttare al massimo la loro elettricità gratuita durante il giorno. L’alternativa è quella di usare un costoso pacco batterie.

E se ci fosse un modo per immagazzinare l’energia generata inutilizzata, piuttosto che esportarla? Potresti usare la potenza in eccesso per riscaldare l’acqua gratuitamente. Ciò riduce la bolletta del riscaldamento e riduce anche l’usura del normale apparecchio di riscaldamento (caldaia o pompa di calore).

Cosa è un controller a immersione solare?

Si tratta di 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.

Attivare la tua deviazione dell’energia solare verso una resistenza a immersione di un bollitore senza un controller intelligente può inviare bollette energetiche alle stelle. Con un controller ad immersione “smart” puoi massimizzare il ritorno sull’investimento in un sistema solare fotovoltaico utilizzando ogni kWh di energia che generi. Non solo godrai di acqua calda gratuitamente, ma farai anche la tua parte per proteggere l’ambiente e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.

Come funziona un controller per resistenza a immersione?

I controller a immersione di solito utilizzano un sensore a clip sulle linee della rete di servizio in entrata. Il sensore a clip può essere collegato ovunque prima dell’unità consumer. Dal sensore a clip, l’unità intelligente ottiene le informazioni accurate necessarie per calcolare se la potenza viene importata o esportata.

Una volta che l’unità rileva che la potenza è stata esportata, calcola la quantità che viene esportata e la devia al riscaldatore a immersione, per mantenere la potenza esportata il più vicino possibile allo zero. Naturalmente, la deviazione può avvenire anche verso dispositivi collegati alle prese intorno alla casa.  Quindi accendono i dispositivi in priorità a seconda di quanta energia è necessaria.

La maggior parte dei riscaldatori a immersione utilizza un elemento scaldante da 3kW, ma ecco la parte intelligente: il controller a immersione può regolare la sua potenza in modo che solo l’energia destinata all’esportazione venga inserita nel riscaldatore a immersione.

Esistono varie marche e modelli di controller a immersione e ognuno ha le proprie caratteristiche. Alcuni possono connettersi a più di un carico, ad es. due riscaldatori ad immersione, oppure uno ad immersione e un portasciugamani. Alcuni sono wireless, il che può semplificare l’installazione in alcune circostanze.

In pratica, se il carico interno aumenta, ad es. quando si utilizza un bollitore, una lavatrice o una lavastoviglie, ridurrà la potenza deviata all’immersione, assicurando che venga utilizzata solo la potenza in eccesso. Quando l’utilizzo interno diminuisce, anche se solo di pochi watt, il controller aumenterà automaticamente la potenza al riscaldatore ad immersione per utilizzare tutto il surplus disponibile, piuttosto che lasciare che l’eccesso ritorni in rete.

Questa tecnologia di controllo proporzionale rende un controller a immersione solare “smart” un gestore di energia solare altamente efficiente. Devia anche piccole quantità di energia solare in eccesso per risparmiare come acqua calda ed evitare lo spreco come energia di esportazione. Questa tecnologia di commutazione avanzata funziona in modo efficiente con sistemi di micro-generazione solare, eolica o idroelettrica da 500 W a 4 kW e oltre.

Panoramica della tecnologia

La preoccupazione di fondo che circonda tali dispositivi si basa sulla tecnologia adottata, ovvero la modulazione impiegata per alterare l’onda sinusoidale AC, in modo tale che l’energia deviata al carico resistivo possa essere “controllata proporzionalmente” in modo da utilizzare solo l’energia in eccesso disponibile.

I tre metodi principali di modulazione sono stati classificati come Burst Fire, Phase Angle e Pulse-Width Modulation (PWM). L’analisi approfondita di queste tecnologie ha rivelato la necessità di affrontare una serie di questioni critiche.

I fenomeni elettromagnetici e i loro effetti sulle apparecchiature elettriche e sui circuiti hanno costretto le autorità ad attuare misure per garantire il corretto funzionamento delle apparecchiature secondo norme specifiche (a seconda dell’uso previsto). Ovviamente i criteri di conformità e gli schemi utilizzati differiranno da paese a paese, ma l’importanza generale è vera.

All’interno dell’Unione Europea abbiamo più familiarità con la marcatura CE, dove le regole sono scritte all’interno delle Direttive UE, stipulate dalla legislazione nazionale – di conseguenza, le apparecchiature non conformi possono portare a una multa o addirittura alla reclusione.

Posso installare un controller a immersione solare in un impianto FV esistente?

Sì, gli interruttori (o controller) a immersione solare possono essere installati in un secondo momento collegati al generatore solare e al riscaldatore a immersione nel serbatoio dell’acqua calda sanitaria. Funzionano rilevando quando l’energia in eccesso viene esportata nella rete e deviandola al riscaldatore a immersione dove viene immagazzinata come acqua calda.

Certo, un po’ di energia può ancora essere esportata, ma solo quando il serbatoio ha raggiunto la temperatura desiderata (normalmente 60 °C). Questo non solo significa che stai ottenendo il massimo dalla tua elettricità rinnovabile generata, ma ti fa anche risparmiare denaro importando elettricità o accendendo la caldaia per la tua acqua calda.