Lunedì, Dicembre 10, 2018

Note sulla produzione di acqua calda sanitaria per via termosolare e confronto con le fonti tradizionali

 

 

F. Andreoli, V. Romanello

 

Atomi per la Pace

 

www.atomiperlapace.it

 

Luglio 2015

 

Premessa

 

Questo articolo vuole provare a quantificare analizzandoli nel dettaglio, con le dovute approssimazioni, i costi che una famiglia deve intrapendere nel tempo per poter utilizzare una certa quantità di acqua calda sanitaria (acs) giornaliera, scorporando questi costi per tipo di fonte energetica ed apprecchiature utilizzate nella produzione e/o integrazione civile di acqua calda partendo da un impianto di produzione solare termico commerciale ad accumulo realmente installato ed operativo dal 2010, facendo alla fine le dovute valutazioni e confronti sulla reale situazione di convenienza dell'impianto solare in oggetto.

Verrà simulata la produzione dell' impianto per varie tipologie di inclinazione dei pannelli e varie latitudini di installazione utilizzando i dati di irradiazione solare media del "Grande progetto Solare Termodinamico Enea" riportato a questo link:

http://www.solaritaly.enea.it/index.php

Verrà utlizzato il calcolo della radiazione globale giornaliera media mensile (rggmm), al suolo, su superficie inclinata sulla media quinquenale fornita dal sito con modello " ENEA-SOLTER" adottando le stesse specifiche dell'impianto realmente esistente per le varie tipologie di inclinazione e latitudine.

Nello specifico:

 

1) Nord Italia, latitudine di Monza e Brianza ( impianto reale e funzionante) – Lombardia;

2) Centro Italia, latitudine e longitudine della capitale RomaLazio;

3) Sud Italia, latitudine e longitudine di Catania - Sicilia.

 

Nei calcoli si terrà conto nel costo degli impianti:

 

a) della loro installazione, manutenzione, aspettativa di vita ed eventuali riparazioni, ove possibile facendo riferimento a prezzi "full service" (tutto compreso) di mercato, tasse ed obblighi di legge dove presenti;

b) il rendimento della cifra calcolata al punto sopra ipotizzando un rendimento del 3% fisso senza ricapitalizzazione degli interessi per un tempo pari alla durata media della tipologia dell'impianto considerato (mediamente 15 anni);

c) il costo reale della fornitura energetica al consumatore (bolletta elettricità, gas, ecc.) calcolando la resa energetica della fonte in KWh e considerando i rendimenti dichiarati dalle schede tecniche delle apparecchiature prese in esame (in caso di più apparecchiature si utilizzerà un rendimento medio ponderato).

 

Dove non sarà possibile utilizzare documentazione di bollette energetiche (legna o pellet) si utilizzeranno dei prezzi medi di mercato.

Vista la molto probabile esiguità del costo rispetto a quanto si sta valutando, e valutate le molteplici tipologie di installazione non si considererà nello studio:

 

a) il costo dell'acqua potabile;

b) eventuali costi di addolcimento e trattamento sanitario delle acque;

c) costi energetici di movimentazione acqua (pompe e similari);

d) probabili rincari energetici successivi alla data del presente lavoro.

 

I risultati di seguito riportati hanno carattere puramente informativo ed intendono fornire solo una grossolana analisi comparata dei costi da varie fonti.

Vogliamo rimarcare le innumerevoli variabili dovute alle tipologie di impianto, installazione, costi ed utilizzo personale oltre alle differenti e soggettive abitudini.

In particolare il consumo di acqua calda sanitaria è fluttuante e spesso incostante nel tempo.

Pensate solo alla differenza di consumo a persona tra un giovane ed un anziano, tra un single ed una famiglia magari con figli piccoli, al farsi una doccia rispetto al bagno, a chi mangia spesso fuori o da un parente e chi invece cucina a casa e lava quindi i piatti oppure all'ospitalità fornita ad un amico o un parente per un certo tempo magari lungo, alla nascita di uno o più figli in una famiglia: insomma le variabili sono tante e cosi difficili da valutare nello specifico che si è scelto di utilizzare dati di impianti commerciali e consumi medi a persona come nei link forniti sopra.

 

 

Conclusioni

 

l presente lavoro riporta una disamina analitica dei prezzi domestici di produzione dell'acqua calda sanitaria. In particolare si sono analizzati i costi di produzione di un dato quantitativo di acqua calda per usi sanitari di una famiglia (nello studio il numero di componenti è stato considerato un parametro, anche se il caso base ha considerato una famiglia numerosa per motivi di economicità di scala) per via solare termodinamica, con i dovuti costi di integrazione con le diverse fonti possibili: elettrica, a gas metano, a pellet ed a legna. Al fine di condurre uno studio parametrico si sono considerate varie latitudini in Italia (si è considerato il Nord (Monza), il Centro (Roma) ed il Sud (Catania)), e si sono considerate varie inclinazioni possibili dei pannelli (da 0° a 90°).

Si rileva come l'impianto di produzione elettrosolare non risulti praticamente mai conveniente dati gli alti costi di installazione e manutenzione che inevitabilmente si abbattono sulla produzione di acqua calda sanitaria prodotta (nonostante "il sole sia gratis", raccoglierlo non lo è affatto!), a meno di non incentivare pesantemente con sussidi statali tale forma di produzione energetica (ma è ovvio che qualsiasi forma di energia risulterebbe conveniente in questo caso); il costo dell'opzione solare infatti è paragonabile al riscaldamento elettrico, pur considerando l'elevato costo dell'energia elettrica in Italia.

Si è analizzato anche il caso in cui si volesse sovradimensionare l'impianto solare per poter fare a meno degli impianti di integrazione. Questa opzione oltre a comportare costi di installazione elevati e fuori mercato, comporterebbe anche il rischio aggiuntivo (non eliminabile) di dover fare del tutto a meno di acqua calda per alcuni giorni all'anno (a tutte le latitudini), salvo poi avere una sovraproduzione di acqua calda sanitaria nei mesi più caldi ed assolati.

Il presente documento è corredato da un opportuno foglio di calcolo con cui ognuno può inserire i dati relativi al proprio impianto per i calcoli del caso.

Se a tutto questo si aggiunge una oggettiva complessità di gestione e manutenzione dell'impianto solare che lo rende poco adatto per persone digiune di conoscenze tecniche e di capacità di intervento, si può concludere che la via della provata convenienza di questa tipologia di impianti, al netto degli spot degli stakeholders coinvolti nel settore e dei politicanti in cerca di facili consensi, risulta ancora tutta da percorrere.

 

SCARICA IL RAPPORTO COMPLETO

 

NOTA:

Chi fosse interessato a ricevere il foglio di calcolo utilizzato per la stesura di questo rapporto contatti Atomi per la Pace via e-mail ( Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. E' necessario abilitare JavaScript per vederlo. ): il foglio di calcolo sarà inviato a titolo gratuito.

 

Commenti   

 
#2 Pietruccio 2015-07-14 20:42
Funzionano a energia elettrica e la valorizzano notevolmente come mezzo per prelevare il calore (o il fresco) dall'esterno (tipicamente la rivalorizza di un fattore 5, ma sull'anno diciamo che si arriva bene a un fattore medio pari a 3, cioè ogni kWh di energia elettrica che consumo mi daranno 3 kWh di calore in casa).

Ecco allora che spostando i consumi del settore civile sull'energia elettrica si va verso un futuro con grandi richieste di questo prodotto. Anche in quest'ottica l'energia atomica potrebbe essere di grande aiuto e favorire alla grande l'uso di energie rinnovabili (con 1 kWh di energia elettricha ne prendo dall'esterno altri 2 di rinnovabile, ma in condizioni favorevoli anche molti di più).
 
 
#1 Pietruccio 2015-07-14 20:41
Beh... prendersela col solare termico è un po' come sparare sulla croce rossa. Ha poi tutta un'altra serie di problemi tecnici che non sto qui ad elencare.

Vanno, e andranno sempre più, di gran moda le pompe di calore (sia le geotermiche che quelle "normali" che scambiano il calore con l'aria esterna).
 

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