Speciale 94
Autoproduzione, accumulo e utilizzo di energia: l'edificio autosufficiente
Articolo di Maurizio Cudicio, Gianpaolo Forese

La produzione di energia

Un edificio autosufficiente deve autoprodurre l’energia per potersi sostenere e per soddisfare le esigenze degli occupanti. Questo si trasforma, solitamente, nella necessità di produrre l’energia elettrica in quantità sufficiente ad alimentare le eventuali pompe di calore previste per il riscaldamento e la climatizzazione degli ambienti, e ad alimentare gli eventuali sistemi di circolazione del fluido e le eventuali sotto utenze impiantistiche, oltre che a garantire l’energia per gli elettrodomestici.

La produzione di energia elettrica negli edifici avviene principalmente mediante lo sfruttamento di due tecnologie:

  • Impianto solare fotovoltaico;
  • Impianto micro-eolico.


Impianto solare fotovoltaico


Un impianto fotovoltaico è costituito da celle solari che possono essere realizzate con diversi materiali. Nel mercato attuale generalmente troviamo tre tipi di celle fotovoltaiche:

Silicio amorfo, che viene depositato in modo uniforme su superfici plastiche o vetrate; quindi, rispetto agli altri tipi, presenta rendimenti più bassi. I pannelli in silicio amorfo hanno colorazione solitamente nera o di colore scuro e omogenea, e hanno particolari doti di flessibilità e leggerezza. Per questi motivi, il silicio amorfo è un prodotto ideale per applicazioni architettoniche avanzate, in cui la producibilità elettrica è al secondo posto rispetto all’effetto estetico che deve essere garantito. Il costo dei moduli in silicio amorfo, per Watt installato, è inferiore anche del 30-40% rispetto alle tecnologie in silicio cristallino. Rendimento pari al 6 - 10%.


Mono cristallino.
 Le celle fotovoltaiche monocristalline sono realizzate attraverso l’uso di un singolo cristallo di silicio. Grazie alla purezza del silicio utilizzato, è possibile raggiungere elevate efficienze. Un modulo standard, di dimensioni pari a 1,60 m x 0,85 m, arriva a una producibilità elettrica di picco compresa tra i 150 e 180 W, con un peso inferiore a 20 kg.
I moduli sono composti da decine di celle, normalmente 72, di forma circolare oppure ottagonale, di 10-12 cm di diametro e 0,2-0,3 mm di spessore, con una colorazione uniforme blu scuro o nera. Rendimento pari al 13 – 17%.


Poli cristallino. I moduli policristallini, o multicristallini, hanno rendimenti elettrici intermedi rispetto ai precedenti, quindi anche il prezzo è proporzionale.
Le celle fotovoltaiche sono realizzate a partire da diversi cristalli di silicio, ricavati dal riciclaggio di scarti dell’industria elettronica. L’accostamento di più cristalli dona a queste celle, e quindi all’intero modulo, una caratteristica colorazione blu cangiante.
Rendimento pari al 12 – 14%.






Impianto micro-eolico


Un’alternativa agli impianti fotovoltaici è rappresentata dal micro-eolico, che si suddivide fondamentalmente in due tipologie:

  • Ad asse orizzontale;
  • Ad asse verticale.

Anche gli impianti micro-eolici richiedono alcune condizioni ambientali che possono limitarne l’opportunità di installazione.

In primo luogo, per poter installare questo tipo di impianto è necessario che la morfologia territoriale e costruttiva attorno al fabbricato garantisca vento sufficiente al suo funzionamento, e che tale condizione sia garantita in modo pressoché costante durante l’anno.

Per poter valutare e conoscere l’indice di ventosità di una certa località è possibile consultare l’atlante eolico interattivo predisposto e sviluppato da RSE S.p.A (Ricerca sul Sistema Energetico, società italiana controllata dal Gestore dei Servizi Energetici GSE, per lo sviluppo di attività di ricerca nel settore elettro-energetico, con particolare riferimento ai progetti strategici nazionali).

Il micro-eolico è costituito da elementi che hanno un loro impatto a livello ambientale, quindi molte volte risentono di limitazioni impartite dai comuni o dalle provincie che ne frenano ulteriormente la diffusione.



 

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