a cura di
 Giuseppe
 Pignatale
  
Le Fonti Alternative


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 La Forza Motrice per eccellenza, come si è visto nel sito, della nostra società moderna è rappresentata dal petrolio. L'oro nero si manterrà ancora a prezzi elevati, per molti motivi,  che sono la forte richiesta da parte dei paesi emergenti, l'acuirsi dei problemi in Nigeria, le richieste dei paesi produttori (che sanno che un giorno le loro risorse finiranno), la specula-
 zione. A questo si devono aggiungere i problemi legati all'inquinamento.
 Per questi motivi, i paesi sviluppati, negli ultimi anni in particolare, stanno sviluppando le fonti alternative, tra le quali ricordiamo:

 
 
I generatori eolici

 L'energia eolica è una fonte rinnovabile che sembra offrire buone possibilità di competitività, nel medio termine, affiancandosi alle fonti tradizio-  nali  nella produzione di energia elettrica. Si tratta di una forma di energia meccanica molto diffusa ed è trasformabile direttamente e con un buon  rendimento in energia elettrica. Essa è, però, caratterizzata da marcata irregolarità e incostanza e da una concentrazione energetica  relativamente  bassa, pertanto gli impianti eolici interessano aree di grandi dimensioni in relazione alla potenza desiderata.
 I generatori eolici ( macchine eoliche) derivano dai tradizionali mulini a vento e sono costituite essenzialmente da un rotore, formato da alcune  pale fissate su di un mozzo e progettate per sottrarre al vento parte della sua energia cinetica per trasformarla in energia meccanica.  Il rotore, tra-  mite un moltiplicatore di giri, alimenta una macchina operatrice o un generatore elettrico; in quest'ultimo caso il sistema viene detto aerogeneratore.   Se l'aerogeneratore è collegato direttamente a una rete elettrica, non è necessario ovviare alla discontinuità della fonte, finché l'apporto non è si-  gnificativo; l'energia prodotta, quando è disponibile, contribuisce a ridurre il consumo di combustibile delle altre centrali elettriche che alimentano  la rete.   Questo tipo di impianto è quello che, fino a oggi, ha trovato più vasta applicazione commerciale. La tecnologia eolica, nel tentativo di  sfruttare al meglio le potenzialità di tale fonte e di raggiungere una piena maturità industriale, ha finora prodotto una vasta gamma di modelli,  diversi per tipologia e dimensioni nonché per prestazioni economiche ottenute.




L'energia Solare

 L'energia solare può essere utilizzata per riscaldare l'acqua (pannelli termici) e per produrre elettricità (pannelli fotovoltaici).

 Con i pannelli solari termici si ottiene acqua calda per uso sanitario e per riscaldamento della casa e delle piscine.
 Dai pannelli solari fotovoltaici si può ottenere energia elettrica in continua che normalmente viene trasformata in alternata e "inserita" nella  linea elettrica: l'utente in questo caso avrebbe due contatori (uno per registrare l'energia prelevata dalla linea elettrica e l'altro misura quella  immessa:pagherà la differenza fra le due letture.
 
 PANNELLI SOLARI TERMICI.- I sistemi solari termici (a circolazione naturale e forzata) sono in grado di coprire su base annua  una percentuale del fabbisogno termico per acqua calda sanitaria del 70/80%, mentre nel periodo estivo la copertura è pressoché  totale. Il Sole può regalarci tranquillamente l'80 - 95 % dell'acqua calda che tutti i giorni utilizziamo per lavarci le mani, per fare la  doccia, per lavare le stoviglie, o anche per lavare gli indumenti, se si riesce a collegare il proprio impianto solare anche all'ingresso  dell'acqua calda per la lavatrice o per la lavastoviglie. I risultati sono ottimi anche nel Nord Italia se l'impianto è ben dimensionato.  Mentre nel Sud Italia i rendimenti sono eccellenti anche per i periodi invernali, al Nord Italia invece si riescono ad ottenere buoni  risultati se si installa un pannello in più, o se si prevede un buon serbatoio capiente, in modo da compensare i giorni nuvolosi, visto  che un buon serbatoio mantiene l'acqua in temperatura anche per diversi giorni.
 Nei sistemi solari termici a circolazione naturale, l'acqua calda, riscaldata nei tubi di vetro A, fornisce calore all'acqua contenuta  nel serbatoio B. Da questo serbatoio viene  prelevata e mandata alla caldaia a gas per l'utilizzo sanitario o per riscaldamento.
 I Vantaggi -circolazione naturale- sono rappresentati, dal "costo limitato", "semplice installazione", "molto convenienti per usi  prevalentemente estivi o in località con elevata insolazione.

 Nei sistemi solari termici a circolazione forzata, , i pannelli solari (A) hanno al loro interno dei tubi dentro ai quali scorre un li-  quido (acqua + antigelo) che quando è esposto al sole si scalda; una centralina (B) misura la temperatura raggiunta dal liquido nel  pannello e quella dell'acqua contenuta all'interno del serbatoio; se il liquido nei pannelli è più caldo dell'acqua del serbatoio, la  centralina fa partire una pompa (C) che spinge il liquido all'interno del circuito in modo da farlo passare attraverso una serpentina  interna al serbatoio.  I Vantaggi -circolazione forzata- sono rappresentata da alta efficienza grazie al serbatoio verticale (si evitano  miscelazioni di acqua calda e acqua fredda), "posizionamento del serbatoio all'interno dell'abitazione (minimizzazione dell'impatto  visivo del sistema).

   
Sistema a circolazione naturale a sx, forzata a centro e per le piscine a dx.
 

 QUANTO SI RISPARMIA? Dire con esattezza quanto sia il risparmio che si ottiene, da un impianto solare per aqua calda a scopo sanitario, non è facile perchè molto dipende dalle  abitudini personali di ogni famiglia, quindi quanta acqua si utilizza in igiene personale, o nel lavaggio delle stoviglie, oppure dal tipo di caldaia o di scaldabagno che si possiede ecc.. Con  calcolo abbastanza indicativo, ma sufficientemente attendibile si può indicare un risparmio di 100-180 metri cubi di metano a persona annualmente, con una mancata emissione di  Anidride Carbonica ( che ricordiamo essere la causa maggiore dell'effetto serra ) di 230-400 kg annui per persona. A queste quantità occorre aggiungere gli sprechi che comunque la  caldaia, o lo scaldabagno ad accumulo, generano molto facilmente, ad esempio con la semplice fiamma pilota, o con il funzionamento ad intermittenza dello scaldabagno, per mantenere  grosse quantità d'acqua alla giusta temperatura, anche durante gli orari più impensabili della giornata, o della notte. Questi sprechi sicuramente saranno di ulteriori 150-250 metri cubi di  metano annuali, da aggiungere ai risparmi effettivi calcolati in base al numero di persone. Occorre tener presente i costi al metro cubo del metano, o del combustile usato dalla propria  caldaia, per calcolare bene il risparmio, alla luce anche delle tasse, delle tasse sulle tasse, della tassa aggiuntiva per superamento della soglia di consumo, dell'iva, dell'inflazione, degli  aumenti che ci saranno negli anni a venire, ecc... Si tenga presente che gli impianti solari per l'acqua calda riescono a produrre più del 90% del fabbisogno di acqua calda per il periodo  che va da aprile ad ottobre, e quindi per tutto questo periodo la caldaia o lo scaldabagno possono rimanere praticamente spenti, abbattendo quegli sprechi che non vanno sottovalutati  come accennati poco sopra. Ad esempio la sola fiamma pilota di molte caldaie consuma quasi 1 metro cubo di metano al giorno inutilmente, e se si considera il periodo detto sopra  sono praticamente 200 giorni=200 metri cubi!

 Quanto spendo per l'impianto e per la manutenzione? I prezzi dell'impianto, sono legati al numero di persone per cui l'impianto solare è necessario tenendo conto delle zone  d'Italia: occorre visitare i siti specializzati e tener conto anche delle spese di trasporto e montaggio. Occorre controllare se nella propria Regione sono presenti dei finanziamenti per  l'installazione di impianti ad energia solare, oppure se si può ottenere il 41% di rimborso IRPEF.  A livello di manutenzione non sono necessari grossi lavori, se non magari la pulizia  dei vetri dei pannelli ogni 2-3 anni ( tieni presente comunque che il vetro si pulisce bene anche grazie alla pioggia ), è consigliabile controllare annualmente i vari indicatori di pressione  presenti sull'impianto e verificare il livello del liquido anti-gelo all'interno dell'impianto, ed eventualmente aggiungerlo. In linea di massima occorre intervenire solo in casi di problemi, o  di perdite di liquidi, mentre non sono necessari veri e propri lavori di manutenzione se l'impianto è stato realizzato bene, comunque fare eseguire un controllo, dal proprio idraulico di  fiducia ogni 2-3 anni, può evitare perdite della resa dell'impianto solare.

  Quanto impiego ad ammortizzare l'impianto? Puoi calcolarlo facilmente tu stesso dividendo il costo dell'impianto per il costo dei metri cubi di metano risparmiati, in base al  numero dei tuoi famigliari, e in base al tipo di caldaia che possiedi: il risultato sono gli anni in cui riuscirai ad ammortizzare il tutto. Ad esempio se l'impianto è costato 2.000 Euro, la  mia famiglia è composta di  4 persone e possiedo una caldaia del tipo con la fiamma pilota sempre accesa, allora più o meno impiegherò circa 4-6 anni. Se l'impianto è costato invece  3.500 Euro, con le stesse condizioni viste prima, occorreranno circa 7-8 anni, tenendo conto anche dei futuri aumenti che subirà il prezzo del metano, o dei combustibili in generale.
 P.S.: se richiedi il rimborso IRPEF del 41% ovviamente anche il tempo di ammortamento dell'impianto diminuisce del 41% !

 Quale tipo di impianto scelgo?  In pratica gli impianti solari per l'acqua calda sanitaria si dividono in due tipi: Gli impianti a circolazione naturale sono consigliati nel caso in cui il  nucleo famigliare sia di 2-3 persone nel Nord Italia, o 3-4 persone nel Sud Italia, o si abbia a disposizione un tetto piano, o un sottotetto robusto. Gli impianti a circolazione forzata  sono indicati per un numero di famigliari di 3 o più persone, oppure se non si ha a disposizione un sottotetto molto robusto, o se si vuole essere liberi di posizionare il serbatoio in un  qualsiasi locale della propria abitazione.

 Gli impianti solari per il riscaldamento dell'acqua calda sanitaria si dicono appunto impianti solari termici, mentre i pannelli solari che si usano per questo scopo si chiamano  pannelli solari termici. Esistono diversi tipi di pannelli solari termici, a seconda delle prestazioni che si vogliono ottenere.


 Ma vediamo alcune realizzazioni come per esempio della ditta IRPEM.

 I tubi di vetro sottovuoto sono il componente principale dei riscaldatori dell’acqua solare. Ogni tubo sottovuoto è composto da due tubi in vetro; il tubo esterno è composto di vetro borosilicato trasparente  estremamente resistente, ed è in grado di resistere all’impatto di chicchi di grandine fino a 25 mm di diametro. Il tubo interno è anch’esso composto di vetro borosilicato, ma ricoperto da uno speciale strato di Al-  N/Al, che garantisce un eccellente assorbimento e una minima riflessione del calore. L’aria è prelevata dallo spazio tra i due tubi di vetro per creare un vuoto, che elimina perdite di calore conduttive e convettive;  vedi Fig.1.

 Tubi in vetro sottovuoto per produzione acqua calda

 
Fig1

 
Fig2

 

 Al fine di mantenere il vuoto tra i due strati di vetro, è usato un elemento assorbente di bario (lo stesso usato nei tubi TV) Durante la produzione, quest’elemento assorbente è esposto  ad alte temperature al fine di ottenere il fondo del tubo sottovuoto ricoperto da uno strato di bario; questo strato assorbe attivamente qualsiasi CO, CO2, N2, O2,H2O E H2  sprigionati dal tubo durante l’immagazzinamento, cioè aiutando il mantenimento del vuoto. Lo strarto di bario è inoltre un chiaro indicatore della presenza di vuoto Fig.3. Lo strato di  bario colorato di argento diventerà bianco qualora il il tubo è incrinato e quindi inutilizzabile.Questo è un semplice segnale se il tubo sta operando correttamente oppure no; vedi Fig. 2.

 I riscaldatori d’acqua e i raccoglitori solari danno risultati eccellenti anche durante i giorni nuvolosi. Questo perchè i tubi sono in grado di assorbire energia dai raggi infrarossi che  attraversano le nuvole. Il vento e le basse temperature hanno un effetto minore sulla funzione dei tubi sottovuoto quando comparati ai raccoglitori solari piatti, grazie alla proprietà  d’isolamento. I tubi sottovuoto sono allineati in parallelo, l’angolo di montaggio dipende dalla latitudine della tua locazione ( il kit fornito prevede una ottimizzazione per le nostre  latitudini). In un orientamento Nord–Sud i tubi possono essere passivamente caricati di calore dal sole tutto il giorno; in un orientamento Est–Ovest essi sono caricati dal sole tutto  l’anno. La forma dei tubi fornisce assorbimenti superiori se comparati ai raccoglitori piani per le seguenti ragioni:

 poichè il tubo è rotondo, i raggi del sole colpiscono sempre la superficie del tubo con gli angoli giusti, cioè minimizzando la riflessione;

 se la superficie del raccoglitore è piana, la quantità della radiazione solare che colpisce la superficie del raccoglitore è massima soltanto a mezzogiorno, quando il sole è diretto sopra il  raccoglitore. Nella mattina o nel pomeriggio i raggi solari colpiscono la superficie del raccoglitore in un angolo e conseguentemente la parte di radiazione solare che colpisce il raccogli-  tore espotto è ridotta.

 I tubi sottovuoto, sono circolari, e così la quantità di radiazione solare che colpisce il raccoglitore è relativamente costante da metà mattina a metà pomeriggio. Questa caratteristica  massimizza l’ammontare totale di radiazione solare a cui il raccoglitore è esposto ogni giorno. Inoltre, il sole colpisce sempre i tubi in un angolo che è perpendicolare alla loro superfice  riducendo la riflessione.

    Componenti del Pannello Solare termico:

 I tubi collettori sottovuoto, assorbono il 99,99% di calore dall’ambiente. (n°15 per il serbatoio da 100 litri – n°20 per il serbatoio da 150 litri).
 Serbatoio d’acciaio inox, con capacità di 100 – 150 litri; rivestito all’interno da materiale termoisolante, 55 mm di spessore.
 Riflettori d’acciaio inox e supporti strutturali.

   Precauzioni d’uso:

 Attenzione: se il sistema è vuoto ed il sole lo riscalda per più di 30 minuti, evitate di riempirlo perché l’acqua fredda danneggerebbe i tubi, a causa di un notevole sbalzo termico.
 Attendere le ore notturne per riempirlo.

 Attenzione: in caso di grande freddo, lasciare scolare l’acqua calda.

  Attenzione: in caso d’assenza prolungata in estate, coprire i tubi collettori per evitare il surriscaldamento.

  Attenzione: prevedere una protezione se l’acqua calda è alla portata dei bambini.

  Attenzione: il riempimento dell’acqua deve essere eseguito assolutamente attraverso il barilotto di riempimento.

  Attenzione: il serbatoio non resiste alla pressione; non utilizzare circuiti a circolazione forzata.



 PANNELLI SOLARI FOTOVOLTAICI.-
   1.  Generatore
  Fotovoltaico


 1. Generatore
   Fotovoltaico
 2.Quadro di
   connessione
 3. Inverter
 4. Quadro di
   distribuzione
 5. Contatore di energia
    elettrica prodotta
    in uscita
L'OFFERTA ENEL
 Da oggi è possibile trasformare la propria abitazione o la propria azienda in una piccola  centrale elettrica grazie ad una fonte inesauribile e non inquinante: il sole. La soluzione è  installare sul proprio tetto o a terra un impianto fotovoltaico ed usufruire degli incentivi  provenienti dal meccanismo di incentivazione pubblica "in conto energia". Attraverso di  esso l'energia elettrica prodotta dall'impianto viene remunerata per venti anni dal Gestore  del sistema elettrico (GRTN).
 Il "conto energia" incentiva l'energia prodotta da impianti di piccole, medie e grandi  dimensioni, in altri termini idonei sia per le piccole utenze domestiche che per le grandi  aziende.  Enel.si è in grado di fornire tutto il supporto necessario dalla fase di valuta-  zione di fattibilità, alla presentazione della domanda al GRTN, alla realizzazione  dell'impianto, sia per piccole utenze private che per grandi aziende.

 Il pannello fotovoltaico, chiamato anche modulo fotovoltaico è un particolare tipo di pannello solare che ha la capacità di generare corrente elettrica quando viene esposto alla luce del  Sole. Questa è anche la principale caratteristica che lo differenzia dal pannello solare termico che serve invece per produrre acqua calda a scopo sanitario ( igiene personale o lavaggio  delle stoviglie ) o per il riscaldamento.
 Purtroppo la tecnologia attuale ci permette di convertire in energia elettrica solo il 6 / 15 % dell'energia solare che colpisce il pannello fotovoltaico, mentre i pannelli solari termici  riescono a convertire l'energia del Sole in acqua calda con rendimenti superiori all'80%. L'altro difetto dei moduli fotovoltaici è il costo ancora molto elevato, probabilmente  dovunto  soprattutto all' ancora scarsa diffusione di questa tecnologia.
 Queste doverose premesse sono state fatte per far capire fondamentalmente che per prima cosa è meglio installare un impianto solare per la produzione di acqua calda, e poi pensare  anche all'eventuale impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica, se non altro perchè per un impianto solare per acqua calda si spendono circa 1.500 - 3.000 Euro e si  ricava energia dal sole pari a circa 1.500 - 3.500 Kwh all'anno di energia, mentre per un impianto a pannelli fotovoltaici si spendono 7.000 - 10.000 Euro e si ricavano 1.000 - 2.000  Kwh / anno. Questi calcoli servono per dare un'idea generale dei costi, certo è che se si ha la possibilità di ricevere dei contributi Regionali o finanziamenti Statali per l'installazione di  pannelli fotovoltaici, allora il discorso della produzione di corrente elettrica con i moduli fotovoltaici diventa fattibile ed interessante!
 Un impianto di tipo fotovoltaico esteticamente si presenta in maniera molto simile rispetto a quello a pannelli solari termici a circolazione forzata, in quanto, anche in questo caso i  moduli fotovoltaici vengono adagiati comodamente sul tetto e, visivamente, solo questo apparirà all'esterno della propria abitazione. L'energia elettrica prodotta è normalmente a bassa  tensione e a corrente continua, quindi per essere utilizzata nella nostra abitazione va trasformata in corrente alternata a 220 Volt: questo viene realizzato attraverso l'uso di uno  strumento chiamato 'inverter'. In estrema sintesi quindi un impianto a moduli fotovoltaici si compone di una serie di pannelli adagiati sul tetto, di un inverter e di un contatore fornito  dall'ENEL che serve per immettere l'energia prodotta direttamente nella rete elettrica della nostra città. Questo contatore funziona però al contrario di quello normalmente installato  nelle abitazioni: conta l'energia prodotta dai nostri moduli fotovoltaici e praticamente comunica all'Enel quanta energia abbiamo prodotto.  L'energia prodotta viene scalata da quella che  consumiamo durante la notte o durante le giornate particolarmente nuvolose, quindi pagheremo all'Enel la sola differenza, o addirittura se produciamo più energia di quella che  consumiamo potremmo teoricamente chiedere i soldi all'Enel, anche se questa possibilità è ancora in fase di definizione da parte dell'Enel e dello Stato Italiano ( occorre aggiornarsi  comunque su questa possibilità )Avremo quindi due contatori: uno che calcola i consumi, e uno che calcola l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici, questa possibilità offerta dall'Enel  ci permette di non dover investire in costose batterie, che altrimenti sarebbero necessarie per immagazzinare l'energia prodotta dai moduli fotovoltaici.

 Di moduli fotovoltaici ne esistono principalmente di tre tipi, analizziamone le caratteristiche, i vantaggi e i difetti:
 PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO AMORFO:
 Il modulo fotovoltaico più economico, ma anche quello con il minor rendimento e, purtroppo, anche soggetto ad un degrado del rendimento nel tempo. Questo tipo di pannello  fotovoltaico si presenta come una lastra di vetro grigio/bluastra di colore uniforme, lo spessore è di pochi millimetri e, solitamente è dotato di una cornice in alluminio per conferire  maggiore robustezza o maneggiabilità al modulo stesso. In pratica un vetro trasparente speciale viene rivestito su di un lato, con vari passaggi, di silicio allo stato amorfo e di vari altri  prodotti, al fine di creare un ottimo livello di impermeabilità e di isolamento elettrico. Il lato trasparente è quello che si esporrà al Sole, mentre sullo strato opaco sono fissati dei profili  di alluminio per il fissaggio al tetto. Dallo stesso lato partono i due fili che portano la corrente generata dal pannello solare all'impianto di trasformazione. La tensione prodotta da ogni  singolo modulo fotovoltaico è di circa 24 - 40 Volt e, una volta collegati in parallelo tra di loro, le varie correnti si sommano e vengono convogliate all'inverter, che è un apparecchio  elettronico che trasforma la corrente continua generata dai pannelli, in corrente alternata a 220 Volt utilizzabile nell'impianto di casa o per l'immissione nella rete Enel per la compensa-  zione. Il rendimento di questi pannelli fotovoltaici va dal 6 al 10 % circa, ma, nei primi due mesi di vita, il rendimento diminuisce di circa il 20 %, per poi rimanere stabile, con un  degrado delle prestazioni che deve essere garantito, e non deve superare il 20 % nei primi 20 anni di funzionamento. In ogni caso la potenza di questi moduli la si calcola proprio  considerando immediatamente la perdita iniziale del 20 %, quindi, durante i primi mesi di vita, la resa di un pannello venduto con potenza di 40 Watt, in realtà è di 48 Watt, fino a  stabilizzarsi effettivamente sui 40 W dopo i primi mesi di funzionamento.
 Da un punto di vista di 'costo energetico per la natura' il pannello fotovoltaico in silicio amorfo è il prodotto che si difende meglio, in quanto, necessitando di un quantitativo abbastan-  za basso di energia per essere prodotto, riesce a restituire in pochi anni l'energia che è stata usata per produrlo, e riesce a generarne fino a 10-12 volte di più, nell'arco della sua vita.
 Questo è un dato molto importante da un punto di vista prettamente 'ecologico', in quanto spesso si rischia di produrre e utilizzare dei prodotti che hanno consumato più energia per  venire prodotti, di quanta ne riescano a restituire, e questo alla natura può anche non fare piacere....
 Il rovescio della medaglia è che purtroppo, avendo un basso rendimento rispetto agli altri modelli di pannelli fotovoltaici, occorre installarne un numero abbastanza alto ( questo  ovviamente NON pregiudica il discorso di costo energetico appena fatto ), ma comunque, disponendo di un tetto abbastanza ampio, il problema è risolto, e comunque si risparmia  anche economicamente, visto che in pratica il costo per ogni Watt producibile con questa tecnologia è del 25-40 % inferiore rispetto alle altre tecnologie fotovoltaiche.

 Un altro vantaggio molto importante dei moduli a silicio amorfo è legato al fatto che, durante le giornate nuvolose, ombreggiate, o nelle ore serali e mattutine, si ottengono dei  rendimenti superiori anche dell'8-15% rispetto alle tecnologie mono e poli-cristalline, in quanto questa tecnologia riesce a sfruttare anche questi momenti particolari.
 Se ne deduce quindi che i pannelli solari a silicio amorfo sono particolarmente indicati per le zone dove spesso c'è la presenza di nuvole o ostacoli fisici che generano ombre.
 I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo commercializzati sono essenzialmente di due tipi, differiscono solo per le tensioni in uscita: una più adatta per generare corrente elettrica da  reimmettere nella rete Enel, e l'altra invece più adatta per costruire un impianto laddove l'Enel invece non arriva ( o non lo si vuole più utilizzare ), ad esempio per case di campagnia o  ad uso saltuario. In pratica i pannelli fotovoltaici per interscambio con l'Enel hanno tensioni in uscita elevate ( circa 42 Volt ), questo per diminuire le perdite di energia, in quanto tale  perdita è inversamente proporzionale alla tensione, mentre è proporzionale alla corrente, quindi più alta è la tensione e più la corrente è bassa, per cui diminuisce anche la perdita  energetica.
 Mentre i pannelli fotovoltaici per impianti stand-alone ( utenze isolate o non connesse all'Enel ) lavorano a tensioni più basse ( circa 12 Volt ) perchè le batterie normalmente lavorano  su tali tensioni.Questi accorgimenti tecnici aumentano la resa generale di un impianto solare a moduli fotovoltaici in silicio amorfo, rispetto agli impianti solari a pannelli fotovoltaici  monocristallini o multicristallini, ma occorre tenere presente che normalmente il rendimento del pannello fotovoltaico in silicio amorfo diminuisce di circa l'1 % ogni anno, mentre il  rendimento del pannello fotovoltaico in silicio monocristallino o multicristallino rimane costante anche per 25 anni.

 I pannelli fotovoltaici in silicio amorfo possono essere forniti anche senza cornice di alluminio, opzione utile nel caso in cui si voglia fare una cornice esterna unica che inglobi tutti i  pannelli, o semplicemente per risparmiare, visto che la presenza della cornice non pregiudica affatto sul rendimento o sull'isolamento elettrico del modulo stesso. L'attacco dei vari  moduli al tetto avviene grazie a dei profili in alluminio presenti in ogni caso sul retro dei moduli: difatto la cornice in alluminio è utile quasi solo per estetica e per migliorare la  maneggevolezza dei vari moduli.
 PANNELLI FOTOVOLTAICI IN SILICIO MULTICRISTALLINO O MONOCRISTALLINO:
 Queste due tipologie di moduli fotovoltaici appaiono esteticamente come tante celle quadrate, o rettangolari, affiancate sotto una lastra di vetro in una cornice di alluminio.
 In pratica il modulo fotovoltaico è composto da circa 30-70 celle fotovoltaiche singole affiancate, elettricamente unite e fissate attraverso particolari materiali ad una o più lastre di  vetro in una cornice normalmente in alluminio, al fine di dare al tutto una certa robustezza, maneggiabilità, ed ovviamente isolamento dagli agenti atmosferici. Il rendimento globale di un  pannello solare in silicio monocristallino è di circa il 13-17 %, mentre quello di un pannello solare in silicio multicristallino è di circa il 12-14 %. Quindi, a parità di spazio, rispetto al  modulo solare in silicio amorfo, si hanno dei rendimenti doppi, o quasi tripli, ma comunque il costo per ogni Watt producibile del mono-multicristallino rimane comunque superiore.  Oltre al fatto che, per produrre questi tipi di moduli fotovoltaici mono-multicristallini, viene spesa molta energia, e quindi ogni modulo impiega anche 3-6 anni ( contro i circa 2-3 anni  del prodotto in silicio amorfo ) per restituire la sola energia che è stata impiegata per essere prodotto, mentre nell'arco della sua vita ne produrrà 4-8 volte di più, in particolare questo  problema è il difetto maggiore del modulo monocristallino.

 Un altro difetto abbastanza fastidioso di questa ultima tecnologia fotovoltaica, è legata ad un sostanziale diminuzione, od anche abbattimento del rendimento, in caso di ombre  particolari che coprono anche una piccola porzione del modulo, o nel caso di nuvole, o ancora durante le ore serale o della mattina presto. Fatto è che comunque questi due tipi di  pannelli fotovoltaici rimangono ottimi prodotti di qualità e stabilità del rendimento, che appunto rimane costante e garantito nel tempo, anche per 25 anni e, producendo più energia a  parità di spazio occupato ottimizzano lo spazio, magari non eccessivo della parte di tetto sfruttabile che è posta a Sud.
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 CONSIGLI PER GLI ACQUISTI:
 Da quanto detto se ne deduce:
 conviene l'acquisto di moduli fotovoltaici multicristallino o monocristallino nel caso si disponga di Contributi Regionali o Statali per la realizzazione dei tetti fotovoltaici ( programma  10.000 tetti fotovoltaici, o simili ) , anche perchè normalmente vengono proprio richiesti determinati parametri di stabilità del rendimento per un periodo di 20-25 anni, e questo è  garantibile praticamente solo dai moduli monocristallini o multicristallini.Questo consiglio è valido anche nel caso si disponga di un tetto non eccessivamente ampio, oppure si voglia  limitare al minimo l'impatto visivo nei confronti dell'impianto solare all'esterno dell'abitazione, o ci si voglia affidare ad una tecnologia di ottima qualità e durevole nel tempo;

 si consiglia l'acquisto di moduli fotovoltaici in silicio amorfo nel caso invece vogliamo creare il minore impatto ambientale nei confronti della Natura, quindi cercando di sprecare meno  energia possibile anche per la produzione dei moduli fotovoltaici. A tal proposito ricordiamo che sono necessari anni di funzionamento affinchè un modulo fotovoltaico generi corrente  sufficiente a compensare quella che è stata impiegata per venire prodotto. Questa scelta è anche indicata se si abita in zone dove spesso sono presenti nubi, foschie, o sono presenti  alberi o edifici che creano ombre durante la giornata: in questo caso la resa globale è sicuramente migliore con questo tipo di impianto solare. La scelta del pannello fotovoltaico in silicio  amorfo secondo noi è valida anche se si vuole ragionare sotto quest'ottica: costruendo un impianto solare con moduli di silicio amorfo otteniamo ottimi risultati per i primi 20 anni  d'esercizio: abbiamo quindi un buon servizio con minori costi rispetto alla scelta del pannello fotovoltaico mono-mutlicristallino. Tra 20 anni la tecnologia del solare fotovoltaico sarà  molto avanzata, matura e soprattutto molto più economica ( ci impegneremo per renderla tale ! ) e quindi consideriamo che nel momento in cui l'impianto diminuirà il suo rendimento  avremo delle alternative economiche che lo sostituiranno con rendimenti molto maggiori.
 Occorre osservare che la teconologia degli elettrodomestici porta a prodotti per la casa con consumi sempre più oculati, e quindi anche se il nostro impianto renderà il 20 % in meno tra  20 anni, sarà anche vero che i nostri elettrodomestici consumeranno anch'essi molto meno di ora, e quindi riusciremo a coprire il nostro fabbisgno elettrico comunque con il nostro  impianto solare. Nel futuro, che personalmente immagino, tra 20 anni ci saranno molte macchine elettriche o ad idrogeno, e si spera che le stesse ( se non prevarranno gli interessi delle  compagnie petrolifere ) saranno caricabili da 'casa' con energia autoprodotta dal Sole, e quindi, se credi anche tu in questo, dobbiamo anche essere convinti che tra 20 anni l'impianto  solare fotovoltaico di casa lo cambieremo comunque con queste interessanti prospettive, e credo che cambiarlo potrà rendere molto felice chi ora spende, poco o tanto che sia, in  benzina per muoversi, o chi rimane fermo e si deve sorbire gli scarichi altrui ...
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IL CONTO ENERGIA.
 CONTRIBUTI SOLARI IN CONTO ENERGIA: è finalmente arrivato anche in Italia il finanziamento in conto energia: sarà così possibile vendere l'energia elettrica prodotta con  impianti fotovoltaici medio-piccoli!   Il 19 Settembre 2005 è difatti entrato in vigore il DL 387/2003 di recepimento della Direttiva europea per le fonti rinnovabili (Direttiva  2001/77/CE). Questo si spera darà l'impulso vincente per permettere anche in Italia il buon successo degli impianti solari per la produzione di energia elettrica, esattamente come è già  accaduto in Germania, dove i finanziamenti in conto energia hanno permesso il decollo del settore fotovoltaico.

 A grandi linee il conto energia funziona così:  posse installare l'impianto fotovoltaico sulla mia abitazione o azienda in qualsiasi momento ( rispettando solo alcune scalette  burocratiche ), in poco tempo e senza partecipare ad estenuanti gare di punteggio o affrontare pratiche burocratiche pluriannuali!

  NON riceverò più un contributo a fondo perduto come accadeva fino a poco tempo fa, quindi pagherò tutto l'impianto di tasca mia . La cosa anche se sembra assurda è decisamente  migliore rispetto ai finanziamenti a fondo perduto, in quanto quel vecchio modo di finanziare è stato a nostro parere MOLTO controproducente visto che richiedeva prassi lunghissime  e burocrazia infinita, con il risultato a nostro parere di aver diffuso ulteriormente la burocrazia e non l'energia solare.... dopotutto la Germania è il secondo stato solare fotovoltaico al  mondo grazie proprio a questo nuovo tipo ti finanziamento in conto energia! il cliente invece potrà vendere l'energia prodotta al gestore elettrico nazionale, ricevendo periodicamente  per gli impianti da 1 a 20 kWp una cifra di 0,445 Euro al kWh ( normalmente il prezzo medio di acquisto per gli utenti residenziali del kWh è di circa 18 centesimi di Euro! ) in pratica  grazie al conto energia potrò vendere l'energia prodotta ad un prezzo di circa due volte e mezzo il prezzo a cui poi il gestore stesso me la rivende per i miei scopi privati. i kWh  prodotti mi vengono ulteriormente regalati: il gestore elettrico oltre a pagarmi i kWh prodotti me li scalerà comunque dalla bolletta! il gestore dovrà comperare l'energia prodotta per  20  anni al prezzo pattuito inizialmente.  Per saperne di più andare su internet per sapere le ultime condizioni aggiornate!



LA PILA A IDROGENO (COMBUSTIBILE)

 La tecnologia delle celle combustibili è ora matura per una diffusione commerciale altamente competitiva, rivestendo un ruolo importantissimo nella produzione di energia elettrica su  larga scala.  L'elettrochimica Video sull'idrogeno (10MB).  Si tratta di una scatola fatta da celle piatte affiancate. In ogni cella c'è una membrana polimerica detta 'a protoni'. L'idrogeno  (H2), composto da un protone e da un elettrone, passa attraverso la membrana lasciandoci sopra l'elettrone. Le celle combustibili Il protone che passa oltre si ricombina con l'ossigeno  (O2) su una placca contenente platino formando acqua (HO) 2H2 + O2 –> 2H2O

 L'idrogeno in ingresso viene fatto fluire da una bombola esterna. Tramite un reformer si può immettere gas metano (CH4), convertirlo in idrogeno e immetterlo nello stack. In questo  caso oltre all'acqua viene prodotta anche anidride carbonica gassosa (CH4). La membrana in questo modo rimane carica negativamente (anodo) mentre la placca risulta carica posi-  tivamente (catodo).  Chiudendo il circuito tra membrana e piastra si può inserire un carico (lampadine, frigoriferi, macchinari,etc..). Mettendo tante celle affiancate (stack) in serie e  collegando tra loro tutte le membrane e tutte le piastre si può arrivare a differenze di potenziale molto elevate. La potenza erogata da uno stack può arrivare a centinaia di KWatt o  alimentare  un cellulare o un computer portatile.   La temperatura di esercizio delle celle a combustibile deve essere di 80°C. Per mantenere costante questa temperatura si utilizza un  circuito di raffreddamento ad acqua configurando lo stack anche come caldaia per l'impianto di riscaldamento.


IL MOTORE A IDROGENO

 Il motore a idrogeno sarà molto probabilmente impiegato in futuro per la trazione dei veicoli e sostituirà i motori a benzina e diesel. Infatti l'oro nero sappiamo che molto probabil-  mente non durerà molto e dei problemi legati all'inquinamento, a cui si sono aggiunti problemi geopolitici.
 I tempi per il passaggio all'idrogeno sono intorno i trent'anni, utilizzando i gas: questo permetterà la realizzazione di una fitta rete di distribuzione locale a cui occorre aggiungere la  normativa per l'antinfortunistica. Vi sono alcuni problemi, perchè essendo l'idrogeno un vettore, occorre spendere una energia per ottenerlo (energia elettrica): a tal scopo occorre avere  un costo basso dell'energia elettrica.
 In futuro molto probabilmente si potrà avere l'energia elettrica a basso costo con la realizzazione di centrali nucleari a idrogeno (deuterio), senza avere molto probabilmente scorie  radioattive.
 In laboratorio si sta cercando di produrre idrogeno dalle alghe.


Le Biomasse

 La legna sotto forma di combustibile è la biomassa di gran lunga più importante. Nel Sud della Terra l'80% della popolazione se ne serve quotidianamente per la produzione di energia.  La biomassa costituisce una risorsa rinnovabile e inesauribile, a patto che essa venga sfruttata non oltrepassando il ritmo di rinnovamento biologico. Altri limiti sono rappresentati  dall'estensione delle superfici coltivate e dai vincoli climatici che condizionano la crescita delle diverse specie. Le biomasse hanno origini differenti: da boschi e foreste naturali, da  piante coltivate appositamente per scopi energetici, dai residui altrimenti inutilizzabili di produzioni destinate all'alimentazione umana o animale, da rifiuti organici.  In relazione alla  loro natura e composizione, le biomasse possono essere convertite in combustibili di vario tipo attraverso tre principali sistemi:
 la gassificazione, che consiste nel sottoporre le biomasse a processi di fermentazione anaerobica, dai quali si ottiene il biogas, una miscela di metano e anidride carbonica;
 la conversione biologica ad alcoli: l'amido viene demolito a glucosio e poi sottoposto all'azione di microrganismi, che operano la fermentazione alcolica; l'alcol è un ottimo carburante, ed  è meno inquinante dei derivati del petrolio;
 la combustione diretta: il calore prodotto può essere convertito in energia elettrica.
 Attualmente la biomassa rappresenta una fonte energetica importante solo nei paesi in via di sviluppo (v. impatto ambientale); quasi trascurabile è, invece, la funzione che essa svolge  nei paesi industrializzati.