Si può alimentare una casa con i pannelli fotovoltaici?

Attualmente, i pannelli solari sono una delle forme di energia rinnovabile più facilmente accessibili. L’energia solare attrae le persone in gran parte a causa dei suoi numerosi vantaggi, che vanno dalla significativa riduzione delle emissioni di gas serra all’aumento del valore della casa in media di 15.000 euro. Ma il sogno di tutti è quello di staccarsi dal proprio fornitore di energia elettrica per non ricevere più bollette in cui l’elettricità effettivamente consumata ormai pesa per meno della metà dell’importo totale.

Sfruttamento dell’energia solare in un casa

L’energia solare arriva al suolo sotto forma di luce e calore. Usiamo la tecnologia per catturarlo, ingrandirla e convertirla in scopi utili. Per quanto riguarda una casa, ci sono vari modi per farlo:

• Il fotovoltaico (PV) utilizza il silicio per convertire la luce in elettricità.
• Il solare termico utilizza il principio della serra per produrre quantità utili di acqua calda.
• L’energia solare passiva è l’energia luminosa raccolta dalla casa senza l’uso della tecnologia. Cioè, la luce del sole che passa attraverso una finestra e riscalda l’aria all’interno.
• C’è anche un quarto modo da considerare: il PVT. In termini di base, il PVT è un pannello solare ibrido costituito da funzionalità fotovoltaiche e termiche. I pannelli PVT possono fornire elettricità mentre riscaldano l’acqua calda.

La recente proliferazione di pannelli fotovoltaici sui tetti e nei parchi solari e l’uso efficiente di tutte le forme di energia solare grazie alle tecnologie di accumulo energetico oggi rende l’idea della casa alimentata da energia solare una possibilità praticabile.

In generale, più riusciamo a sfruttare l’energia solare – o perché uniamo più modi fra quelli appena illustrati – o perché possiamo installare una superficie fotovoltaica più ampia di quella tipica e un sistema di accumulo energetico adeguato, e più è probabile che riusciremo a renderci totalmente indipendenti dai fornitori di luce e gas semplicemente usando un impianto fotovoltaico.

Sfruttamento ottimale dell’energia fotovoltaica

Poiché il solare fotovoltaico funziona solo quando splende il sole, ciò significa che quando è nuvoloso o di notte i pannelli solari non generano elettricità. Ci sono alcune soluzioni con batteria per fornire energia durante questi periodi, ma tendono comunque ad essere piuttosto costose.

La maggior parte delle case con pannelli solari fa ancora affidamento sulla rete di tanto in tanto, ma non significa che non ci si possa rendere del tutto indipendenti dalla rete, se si progetta un impianto fotovoltaico ad hoc, sufficientemente sovradimensionato (5 o 6 kW anziché i 3 o 4 kW del fotovoltaico tradizionale) accoppiato a un sistema di accumulo dimensionato in modo da massimizzare l’autoconsumo.

Il problema con l’energia solare, in effetti, è che abbiamo accesso alla maggior parte di essa quando lo vogliamo meno, ovvero di giorno e d’estate. I deviatori solari consentono di immagazzinare l’elettricità sotto forma di calore riscaldando dell’acqua, ma ci sono più opzioni disponibili per immagazzinare l’elettricità, a cominciare da quella principale, che è l’accumulo in batterie.

L’accumulo dell’energia elettrica con le batterie

La Tesla Powerwall ha una capacità di 13,5 kWh, che è sufficiente per alimentare la maggior parte delle case durante la sera, dato che i pannelli fotovoltaici la caricano completamente durante il giorno. È possibile installare più batterie insieme per le case con un maggiore fabbisogno energetico.

La Sonnenbatterie prende una strada leggermente diversa con un design modulare che può essere personalizzato per memorizzare fino a 16 kWh. Questo sta già riscontrando un certo successo in Germania, che è un po’ più avanti di noi in termini di tecnologia solare.

Maslow è un’unità da 3kWh che sembra una piccola caldaia a gas ed è destinata alla casa urbana con tre camere da letto. Può essere collegata direttamente ai pannelli fotovoltaici e ai dispositivi elettronici tramite prese USB intelligenti ed è destinata alla gestione di un ufficio domestico.

Quando optare per un sistema fotovoltaico ibrido

Se il tuo consumo giornaliero di elettricità è superiore a 2,5 kWh o se vivi in ​​una regione con scarsa luce solare per lunghi periodi, un sistema off-grid puramente fotovoltaico non può soddisfare le tue esigenze energetiche. In tal caso si consigliano sistemi ibridi. Un generatore di corrente di riserva – o una pala eolica – modifica un sistema autonomo (cioè puramente fotovoltaico) in uno ibrido.

Potresti effettivamente fare a meno di un generatore di backup o di una pala eolica in un sistema solo fotovoltaico ma a un costo maggiore, sovradimensionando di parecchio il tuo sistema fotovoltaico autonomo e scegliendo un banco di batterie con capacità molto grande. Una tale strategia, tuttavia, comporta (più che altro nel Nord Italia):

• Un costo iniziale delle batterie elevato per la grande capacità richiesta.
• Un tale sistema funzionerà con le massime prestazioni solo pochi mesi all’anno (probabilmente in inverno) mentre nel resto del tempo funzionerà molto al di sotto della sua massima efficienza. Pertanto il valore dell’elettricità prodotta non sarà probabilmente sufficiente a coprire le spese necessarie per il supporto alla manutenzione del banco batterie.

Un sistema di energia solare ibrido è una combinazione di un generatore fotovoltaico e di un generatore di energia alternativo che funziona con il vento o con un combustibile. Un tale generatore carica le batterie in assenza di luce solare e viene utilizzato come backup o nel caso in cui il sistema fotovoltaico da solo non sia in grado di soddisfare richieste energetiche specifiche.

Ecco i vantaggi di un sistema ibrido:

• L’elettricità è disponibile a un costo accettabile durante lunghi periodi di tempo nuvoloso / piovoso o in inverno
• Puoi alimentare alcuni dei dispositivi assetati di energia (non tutti, però!) In casa tua
• È possibile acquistare un banco di batterie e un inverter più piccoli (meno costosi).

Ecco invece gli svantaggi di un sistema ibrido:

• Costi aggiuntivi richiesti per carburante e manutenzione
• Maggiori costi per l’acquisto di un generatore di carburante e di un caricabatterie più grande

Quindi, ecco quando dovresti acquistare un sistema ibrido piuttosto che uno puramente fotovoltaico:

• Quando il sole non è abbastanza durante alcuni mesi dell’anno, quindi un impianto fotovoltaico non può far fronte da solo al tuo fabbisogno energetico
• Quando vuoi abbassare i tuoi costi iniziali
• Quando l’accesso a casa tua è difficile e/o costoso
• Quando i costi di manutenzione non sono un problema
• Quando si richiede che l’elettricità sia sempre disponibile.

Soprattutto, dovresti tenere presente che un sistema fotovoltaico non è economicamente vantaggioso da utilizzare per alimentare apparecchi di riscaldamento. Pertanto dovresti trovare una buona soluzione alternativa per il riscaldamento, la cottura e la refrigerazione.

Ho già reso il tuo edificio efficiente dal punto di vista energetico? I miei carichi sono il più efficienti possibile? Vivo a casa mia tutto l’anno o solo in determinate stagioni? Se vivi nel tuo edificio in inverno e il tuo consumo energetico è pari a quello estivo, una soluzione più conveniente è un sistema ibrido.