Concetti Chiave
- Gli impianti eco-efficienti utilizzano una varietà di tecnologie ecologiche come il solare, la geotermia, la biomassa e l'eolico per ottimizzare le risorse naturali e ridurre l'impatto ambientale.
- I pannelli solari fotovoltaici sono composti da moduli di silicio monocristallino o policristallino, con diverse efficienze, e convertono l'energia solare in elettricità attraverso un sistema di inverter e quadri elettrici.
- Gli impianti solari termici a circolazione naturale e forzata differiscono principalmente per i costi e l'efficienza, con la circolazione forzata che offre prestazioni migliori grazie all'uso di pompe a velocità variabile.
- I pannelli solari sottovuoto, disponibili in forme tradizionali o a tubi di vetro, offrono un rendimento elevato tutto l'anno, rendendoli adatti a condizioni climatiche rigide e zone con insolazione medio-bassa.
- La biomassa, una fonte di energia rinnovabile di origine organica, è versatile ma richiede grandi spazi e risorse per la produzione, con i pellets che rappresentano uno dei materiali più comuni.
Indice
Impianti eco-efficienti
Bisogna ottimizzare l’architettura degli impianti e non le prestazioni, bisogna usare Impianti eco-efficienti:
• Tecnologie solari (FV e solare termico)
• Recupero di calore
• Riscaldamento a bassa temperatura
• Recupero acque meteoriche (Tramite serbatoi che filtrano le acque piovane)
• Geotermia (Posizionando le tubature a una profondità nel sottosuolo in cui la temperatura raggiunge anche i 30°)
• Biomassa
• Fitodepurazione (Processi di depurazione naturale delle acque realizzati da un insieme di reazioni chimico-fisiche e biologiche svolte dai microrganismi e dalla vegetazione nei confronti degli inquinanti presenti nelle acque.)
• Impianti eolici
La tecnologia FV (fotovoltaica) sfrutta celle (o moduli) di silicio che producono energia, celle che possono essere monocristalline (8x8 cm, con efficienza del 12%) o policristalline (12,4x12,5 cm, con efficienza del 15%).
Essenzialmente un pannello fotovoltaico è composto da:
• Modulo FV in policristallino (1 kWh si ottiene con circa 8 mq di superficie FV installata)
• Inverter (da corrente continua a corrente alternata)
• Quadro elettrico (distribuzione e contabilizzazione dell’energia)
• Allacciamento alla rete pubblica
• Utenze
Poi ci sono celle di silicio amorfo che hanno una bassa efficienza, 7%, ma sono molto flessibili.
I pannelli solari termici o collettori solari sono costituiti da:
• un vetro temperato e antiriflesso
• un assorbitore di calore nel quale circola un fluido termovettore
• uno strato di isolante posto sotto l’assorbitore
• una cornice nella quale sono predisposti gli attacchi di ingresso e di uscita del fluido
Impianti solari termici
• Impianto solare termico a circolazione naturale: Un liquido termo vettore trasporta il calore assorbito dal sole in uno scambiatore all’interno del boiler, riscaldando l’acqua.
(Vantaggi : mancando gruppo pompa e centralina di controllo si ottiene un risparmio sulle spese di investimento e manutenzione. Svantaggi: il serbatoio di accumulo deve essere posizionato più in
alto dei collettori solari e a breve distanza da questi poiché la potenza del flusso è bassa, efficienza minore dell’impianto sia per la circolazione, sia per l’impossibilità di gestire l’impianto tramite centralina elettronica)
• Impianto solare termico a circolazione forzata: La circolazione del liquido termovettore avviene con pompa a velocità variabile
(Vantaggi: circolazione più rapida e fluida con efficienza maggiore di impianto. Svantaggi: costi più elevati)
I pannelli solari sottovuoto possono presentarsi sotto la forma del classico pannello oppure a tubi di vetro.
Questi ultimi in particolare hanno un ottimo rendimento in tutti i mesi dell’anno e sono adatti ad essere installati negli edifici residenziali ubicati nelle zone ad insolazione medio-bassa, anche in condizioni climatiche rigide (aree del Nord Italia, zone montane e di alta collina, ecc.). A differenza di quelli tradizionali possono essere installati con inclinazione a 90°con perdite di rendimento trascurabili.
Biomassa
È un termine che riunisce una gran quantità di materiali, di natura eterogenea, si definisce biomassa tutto ciò che ha matrice organica (salvo alcune eccezioni, come le plastiche e i materiali fossili). È abbondante, è una fonte di energia rinnovabile, immagazzinabile, convertibile in combustibili, ecc. le biomasse hanno alcuni svantaggi, ossia necessitano di grandi aree a causa della bassa densità energetica, la produzione può richiedere elevati volumi di fertilizzante e irrigazione, ecc. tra i materiali più noti ci sono i Pellets, scarti dell’industria del legno, che vengono poi pressati per formare cilindri.
per approfondimenti vedi anche:
Impianti vari
Impianti di riscaldamento
Impianti - Impianti di riscaldamento
Domande da interrogazione
- Quali sono le tecnologie principali utilizzate negli impianti eco-efficienti?
- Quali sono le differenze tra le celle fotovoltaiche monocristalline e policristalline?
- Quali sono i vantaggi e gli svantaggi degli impianti solari termici a circolazione naturale?
- In quali condizioni i pannelli solari sottovuoto sono particolarmente efficaci?
- Quali sono i principali svantaggi dell'uso della biomassa come fonte di energia?
Gli impianti eco-efficienti utilizzano tecnologie come il solare fotovoltaico e termico, il recupero di calore, il riscaldamento a bassa temperatura, il recupero delle acque meteoriche, la geotermia, la biomassa, la fitodepurazione e gli impianti eolici.
Le celle monocristalline hanno un'efficienza del 12% e misurano 8x8 cm, mentre le celle policristalline hanno un'efficienza del 15% e misurano 12,4x12,5 cm.
I vantaggi includono un risparmio sulle spese di investimento e manutenzione, mentre gli svantaggi sono l'efficienza minore e la necessità di posizionare il serbatoio di accumulo più in alto dei collettori solari.
I pannelli solari sottovuoto sono efficaci in tutte le stagioni e sono adatti per edifici in zone a insolazione medio-bassa, anche in condizioni climatiche rigide come nel Nord Italia e in zone montane.
Gli svantaggi della biomassa includono la necessità di grandi aree a causa della bassa densità energetica e la produzione che può richiedere elevati volumi di fertilizzante e irrigazione.
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