Il giorno 5 giugno 2018 è proseguita ad Asti nella sede della CR Asti la serie di eventi sul tema delle Energie Rinnovabili, organizzata da CampusLab in collaborazione con AIC – Associazione Italiana Coltivatori di Asti-Alessandria e con l’Ordine degli Ingegneri di Asti.
Le tematiche sono state sviluppate da CampusLab grazie al contributo scientifico del DINFO – Dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università degli Studi di Firenze e di esperti provenienti dal CREAR – Centro di Ricerca per le Energie Rinnovabili della stessa Università di Firenze.
Il seminario dal titolo “Il futuro delle energie rurali in Europa” ha affrontato la tematica delle energie rinnovabili sotto diversi aspetti ed è stato animato da un confronto interessante e piacevole tra i partecipanti e il relatore, Ing. Alberto Reatti, Professore Associato presso Dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università degli Studi di Firenze.
Dal momento che nelle parti più remote delle rurali è raro avere accesso alla rete di distribuzione del gas metano e la fornitura elettrica può essere inaffidabile ed estremamente poco efficiente, le popolazioni residenti in queste aree devono spesso fare ricorsi a combustibili solidi e liquidi ad alta emissione di anidride carbonica, la cui combustione avviene, ancor più spesso con tecnologie sempre più obsolete.
In Europa ci sono circa 30 milioni fra case e aziende che, con tutta probabilità, non avranno mai accesso alla rete di distribuzione del gas metano e continueranno invece a fare uso di fonti energetiche ad alto contenuto di CO2.Un modo per ridurre le emissioni dovuti alla combustione nelle aree rurali è quello di produrre l’energia elettrica e termica da fonti rinnovabili.
Impianti Solari Fotovoltaici.
Un impianto fotovoltaico consente la trasformazione diretta dell’energia della luce in energia elettrica mediante celle solari. L’energia prodotta viene poi – questo è il caso ideale – consumata in loco. Un impianto fotovoltaico è composto fondamentalmente da più moduli fotovoltaici che “catturano” i raggi del sole e una serie di inverter che trasformano quest’energia in energia elettrica utilizzabile.
Vantaggi:
– utilizzo di una fonte energetica gratuita e disponibile senza limiti
– vi rendete indipendenti dall’aumento dei costi dell’energia
– contribuite ad abbassare le emissioni di CO2
– un impianto fotovoltaico non fa rumore e si lascia integrare perfettamente, anche da un punto di vista estetico, in edifici nuovi o già esistenti
– il ritorno energetico di un impianto fotovoltaico è di circa 3-5 anni
– sistemi di riscaldamento nuovi o già esistenti possono essere combinati senza problemi con un impianto fotovoltaico
L’energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico può essere utilizzata da una pompa di calore per produrre il calore necessario al riscaldamento di un ambiente e alla produzione dell’acqua calda che, poi, può essere utilizzata ad uso sanitario o in un ciclo produttivo.
Pompe di calore
Le pompe di calore trasferiscono il calore dall’ARIA esterna all’ARIA interna se sono pompe di calore aria-aria. La versione più nota di questa macchina è il condizionatore a split montato in molte abitazioni, costituito da una unità esterna che scambia il calore con l’ambiente. Ciascuna unità esterna, può comandare una o più unità interne (quelle note con il nome di SPLIT).
Una unità esterna simile a quella di cui detto sopra, può trasferire il calore dell’ambiente ad un serbatoio in cui è accumulata acqua. Si parla in questo caso di pompe di calore aria-acqua. Questo sistema trasferisce l’energia termica dall’ARIA esterna all’ACQUA del circuito di riscaldamento e/o acqua sanitaria. Quando si parla di pompe di calore per il riscaldamento si parla, generalmente, di questa versione. Se si utilizza un pavimento/soffitto radiante o dei termoconvettori è possibile invertire il sistema e creare freddo d’estate.
Poiché la pompa di colare non usa l’energia elettrica per produrre calore, ma la utilizza per spostare calore, si ottiene un effetto moltiplicare, individuato con la sigla di COP. La pompa di calore ha un COP (rendimento) medio di circa 3,2 ovvero con 1 kWh elettrico forniscono 3,2 kWh termici. In realtà il COP di una pompa di calore può variare in base alle condizioni di funzionamento. Per esempio, se la temperatura esterna è intorno ai -10 e la pompa di calore deve scaldare acqua a 60 gradi (termosifoni) il COP probabilmente scenderà al di sotto dei 2, quindi, 1 kWh di energia elettrica genera meno di 2 kWh termici.
Impianti Solari Termici
Un’ulteriore possibilità è quella di produrre acqua calda direttamente, ossia, utilizzare dei pannelli solari, questa volta detti solari termici, in qui un fluido è esposto direttamente alla radiazione solare. Il fluido così esposto si scalda e può, successivamente, cedere il proprio calore all’acqua presente in un serbatoio del tutto analogo a quello detto bel caso delle pompe di calore.
Solare Fotovoltaico o solare termico.
Uno dei dubbi maggiori da dirimere quando si pensa ad un impianto solare è quello di decidere se sia conveniente un impianto fotovoltaico, oppure un impianto solare termico. Il dubbio nasce soprattutto se nel caso in cui si abbia a diposizione un tetto poco spazioso che non consente di installare entrambe le tecnologie.
Inoltre, si deve sempre considerare che una delle motivazioni fondamentali alla base della scelta è legata budget, spesso limitato, a disposizione e, quindi, giustamente, si deve puntare sull’investimento più redditizio tra i due.
La prima cosa che si deve prendere in considerazione al momento di scegliere se fare un impianto fotovoltaico, oppure un impianto solare termico, è il consumo effettivo dell’immobile che l’impianto deve andare a servire. Anche se più economico in termini di costi d’acquisto, non è detto che sia sempre conviene fare un impianto solare termico.
Senza volere scendere nei dettagli di un’analisi finanziaria che, comunque è sempre necessaria, diciamo che i casi nei quali è consigliabile realizzare un impianto solare termico sono:
1. Impianto solare per produzione acqua calda sanitaria nei casi in cui si vive poco la casa (tipo seconda casa vissuta per pochi mesi all’anno) oppure nei casi di nuclei familiari composti da una persona;
2. Impianto solare termico per riscaldamento nei casi in cui la casa sia scarsamente isolata e/o quando il riscaldamento presente è ad alta temperatura (e non c’è la possibilità di ingrandire i termosifoni).
L’impianto fotovoltaico, che, ricordiamo, serve a produrre energia elettrica, richiede di analizzare i kWh elettrici consumati all’anno (il dato è reperibile in quasi tutte le fatture degli “operatori luce” per valutare la convenienza o meno di una sua installazione). Ad esempio, anche se pochi operatori di mercato lo direbbero, al di sotto di una certa soglia di consumo installare un impianto fotovoltaico non ha molto senso. Si può identificare questa soglia intorno ad un valore pari ad un consumo di circa 2000 kWh annui, fermo restando, che poi, caso per caso, è necessario fare valutazioni dettagliate e redigere un piano finanziari dedicato.
Il relatore dell’evento, Ing. Alberto Reatti, è Professore Associato presso Dipartimento di Ingegneria dell’informazione dell’Università degli Studi di Firenze.
Ne riportiamo una breve biografia.
Associate Researcher presso Wright State University nel 1992, dottore di ricerca nel 1993, ricercatore presso Università degli Studi di Firenze dal 1998 al 2000, nel febbraio 2000 prende servizio presso lo stesso ateneo come Professore Associato. Dal 2018 Esperto Gestione Energia registrato presso Accredia al numero 18/3106.
I settori di interesse riguardano: a) elettronica di Potenza, con particolare riferimento alle tecniche di modellizzazione dei convertitori PWM, tecniche di progetto dei convertitori risonanti, di recente studiati anche come applicazioni per la trasmissione senza file della energia elettrica; b) efficientamento energetico; c) energie rinnovabili: d) concentratori solari per la produzione combinata e simultanea di energia elettrica a termica. Autore di circa 100 lavori scientifici pubblicati su riviste internazionali ed atti di congressi internazionali. Editor di IEEE Transactions on Circuits and Systems, Part II, per il settore Power Converters” ed è attualmente membro del “IEEE Italy Section board for Professional Relation.
È stato coordinatore nazionale di due progetti PRIN coordinando le Unità di Firenze, Milano Politecnico, Bologna e Salerno.
Responsabile per l’Ateneo Fiorentino di diversi accordi di cooperazione scientifica fra i quali uno con Wright State University, Dayton, OH. USA, per i quali è stato assegnatario di fondi per circa 15.000 Euro per la mobilità studentesca e del personale docente.
È stato ed è responsabile per il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazioni di diverse convenzioni ed accordi quadro con soggetti pubblici e privati (tra cui CampusLab) e co-responsabile scientifico di un programma comunitario per la gestione complessiva di circa 4 milioni di euro.
Co-fondatore e membro dello steering committee di Best Idea Project, associazione no profit che ha come mission l’avvicinamento del mondo accademico con quello industriale; membro del comitato scientifico di Cetri Tires.
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