Sistemi energetici integrati: sistemi a confronto

Le strutture con zero emissioni sono una realtà sempre più diffusa in Italia, le soluzioni sono diverse e in alcuni casi si utilizzano diverse tecnologie integrate tra loro. L’obiettivo è sempre quello di trovare soluzioni sempre più efficienti, ovvero il minor rapporto costo risparmio e che permetta di usare qualcosa di durevole nel tempo. Le esperienze più diffuse di recente sono quelle che uniscono sistemi totalmente elettrici, come le pompe di calore appena introdotte, per riscaldare gli ambienti e produrre acqua calda sanitaria, e sistemi solari termici che sfruttano in molti casi un impianto fotovoltaico, allo stesso scopo di riscaldare ambienti, produrre acqua calda e coprire il fabbisogno elettrico.

Entrambi questi sistemi hanno i propri vantaggi e limiti. Entrambi i sistemi comunque possono garantire un’ottima copertura del fabbisogno di energia termica e elettrica, ma il costo all’inizio dei due sistemi è differente: il sistema completamente elettrico, quindi la pompa di calore è più costoso, anche se non ha bisogno di combustibile. La manutenzione è più gravosa inizialmente è nei sistemi solari, perché necessitano di pulizie. I sistemi elettrici hanno però problemi durante i picchi di freddo.

Entrambi i sistemi devono essere progettati in base al tipo di edificio per funzionare bene, considerando anche il tipo di riscaldamento presente, se ha un cappotto termico e la qualità della coibentazione. In particolare per le pompe di calore è bene trovare il giusto abbinamento con il tipo di riscaldamento, gli errori possono essere davvero onerosi.

Tante forme di energie rinnovabili

Fra le energie rinnovabili più utilizzate c’è l’energia idroelettrica che copre il 14% del fabbisogno elettrico in di tutto il mondo. Le centrali e le dighe sono moltissime e il raggio di chilometri coperto da bacini di raccolta enorme. In molti paesi l’ energia idroelettrica è fonte primaria, come in Norvegia, Canada, Brasile, Venezuela. In Italia sono usate solo al 15%. L’ energia idroelettrica viene prodotta per mezzo dello spostamento di masse di acqua, che determinano energia cinetica e poi elettrica grazie alla turbina e all’alternatore. Laghi, fiumi, mari sono tutte fonti di energia.

I vantaggi dell’energia idroelettrica sono moltissimi, anche perché si produce un quantitativo davvero alto di energia. Il problema è che anche se il sistema di fatto non è inquinante, l’impatto ambientale dovuto alla costruzione di dighe e laghi artificiali è purtroppo forte e in molti casi ha sconvolto interi ecosistemi. L’acqua utilizzata viene poi rimessa nel corso d’acqua da cui è venuta inalterata nelle sue proprietà fisiche e chimiche.

Le centrali idroelettriche sono comunque spettacolari opere di ingegneria idraulica, che utilizzano macchinari molto particolari per convogliare l’acqua e per trasformare la sua energia in elettricità. È ovvio che in questi sistemi non abbiamo una fonte inesauribile come il sole, ma un elemento che può anche scarseggiare e quindi può compromettere l’emissione energetica. Questo vale per gli impianti a deflusso regolato e per quelli a impianti d’acqua fluente. Diverso per l’ energia idroelettrica prodotta dal mare, sfruttando il movimento ondulatorio, le maree, le correnti e il divario termico, che ovviamente sono fonti più durevoli.

Altre fonti rinnovabili sono

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le bioenergie: cioè tutte quelle forme di energia, elettrica o termica, che si ottiene da una biomassa, ovvero da un materiale di origine organica, vegetale, animale, o la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani, che non hanno subito processi di fossilizzazione come petrolio e metano (combustibili fossili). Un esempio sono le caldaie a pellet, che utilizzano un combustibile pulito e rinnovabile e capace di portare vantaggi per l’ambiente e economici, che non guasta mai. La caldaia a pellet ha un rendimento del 98%, quindi altissimo. Una resa simile la hanno anche le caldaie a condensazione, che utilizzano un sistema che utilizza un bruciatore a pre-miscelazione. Anche se la caldaia a condensazione è meno inquinante non si può inserire nelle fonti alternative poiché anche se in piccola percentuale rispetto ad una caldaia a gas classica, questa emette fumi inquinanti.

l’ energia eolica: ovvero l’energia che viene prodotta sfruttando masse di aria in movimento. Grazie a delle pale eoliche è possibile intercettare il vento e per mezzo di generatori convertire la sua energia in elettrica. Gli impianti eolici si differenziano in due categorie essenziali: impianti su terraferma o in mare. Fra i primi si può fare anche un’altra suddivisione: tra impianti di piccole dimensioni, con cui si può produrre elettricità per utenze anche singole e che sono connessi alla rete a bassa tensione, e impianti di media-grande dimensione che costituiscono centrali eoliche vere e proprie costituite da turbine che sono collegate alla rete di media e alta tensione.

l’energia solare: che abbiamo visto bene nei paragrafi precedenti e che sfrutta l’energia delle radiazioni solari che arriva sulla Terra e che si può trasformare in elettricità oppure in calore per mezzo di impianti fotovoltaici e di impianti termici. I fotovoltaici permettono la produzione di energia elettrica, per autoconsumo o per immetterla sulla rete. Gli impianti termici invece sfruttano le proprietà di particolari liquidi che riscaldandosi in serbatoi, permettono la climatizzazione (in caldo e in freddo) di ambienti e la produzione d’acqua calda.

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