Solare Termico, Fotovoltaico e Risparmio Energetico

Dopo 4 mesi di vita del mio impianto solare termico, costituito da 4 collettori V26P (10,4 mq lordi) e serbatoio di accumulo da 500 litri, ecco i dati di produzione aggiornati, così come calcolati dalla RPS3 senza alcuna correzione (a tale riguardo, ho letto su questo sito che la RPS3 sottostima parecchio l'energia prodotta, ed effettivamente ho verificato anch'io la stessa cosa facendo alcune prove sul mio impianto, ma tornerò sull'argomento in un post successivo):
- Febbraio:131 kWh (integrazione del riscaldamento inserita solo nelle ore serali)
- Marzo: 384 kWh (integrazione del riscaldamento inserita solo nelle ore serali nella prima metà del mese)
- Aprile:583 kWh (integrazione del riscaldamento sempre inserita)
- Maggio:465 kWh (riscaldamento spento nella seconda metà del mese)
Questi risultati sono decisamente superiori a quello che mi aspettavo seguendo l'impianto di Sergio&Teresa (identico al mio, ma orientato molto meglio), tanto più che fino a metà marzo, per non duplicare inutilmente il FV, inserivo l'integrazione del riscaldamento solo di sera e quindi tendevo ad accumulare tutto il calore nel sanicube, con un conseguente forte calo di resa - fino al 45% - del solare termico. In realtà, contrariamente a quel che pensavo, mi sono reso conto che almeno nella mezza stagione il solare termico non si sovrappone al FV, se non in misura minima. Infatti, nelle giornate soleggiate da marzo in poi la PdC non si è accesa praticamente mai, anche quando non era inserita l'integrazione solare del riscaldamento. Ciò significa che, anche senza solare termico, i kWh prodotti dai pannelli FV sarebbero comunque stati immessi nella rete (e pagati tramite SSP 20,5 cc€/kWh, almeno stando agli ultimi dati relativi al 2012). Ho notato poi che se la PdC non viene spenta dal comando remoto, la circolazione si attiva ugualmente a intervalli regolari per un paio di minuti circa, anche a compressore spento, consentendo il trasferimento del calore dall'accumulo solare al massetto. Nei mesi di marzo e aprile, quando il sole è ormai piuttosto alto e potente ma ci sono ancora forti escursioni termiche fra il giorno e la notte, conviene sempre mantenere attiva l'integrazione solare del riscaldamento anche in giornate relativamente calde, perchè in questo modo migliora la resa del solare termico senza produrre aumenti significativi della temperatura in casa. Infatti, grazie alla caratteristica inerzia del riscaldamento a pavimento, il calore accumulato nel massetto viene ceduto all'ambiente solo di notte e non prima. Per fare un esempio, in una tipica giornata soleggiata di aprile, con temperature massime di 24-25 °C e minime di 8-9 °C (tutt'altro che infrequenti, almeno nella mia zona) la temperatura in casa raramente superava i 20,5 °C nelle ore più calde del giorno, ma raggiungeva il picco massimo di 22 °C verso le 2 di notte, per poi scendere intorno a 19,5 °C al mattino seguente. In buona sostanza, questo ritardo fra la cessione del calore al pavimento e il riscaldamento effettivo degli ambienti consente di sfruttare al massimo il solare termico ad integrazione del riscaldamento anche in giornate relativamente calde, evitando almeno nella mezza stagione l'accensione della PdC durante la notte, quando la temperatura esterna scende anche fino a 7 °C. Questi risultati sono particolarmente interessanti se si considera che con la vecchia caldaia, nei mesi di marzo e aprile, consumavo mediamente 9 smc di metano al giorno!

Forse mi sono dilungato un po', ma credo che queste considerazioni sull'impiego del solare termico ad integrazione del riscaldamento (a pavimento!) in presenza di una PdC alimentata da un impianto FV possano essere interessanti per chi ha un sistema simile al mio o intende realizzarlo.

Quanto hai di FV? L'impianto com'è fatto? Fai acs mediante la pdc con il sanicube da 500 litri su cui lavora anche il solare?

Assumendo di no...

In inverno il solare termico rende poco ma comunque molto di più del fv, per cui ti conviene lasciare attiva l'integrazione solare al riscaldamento per tutta la giornata durante la stagione fredda. Tieni conto che un fv rende circa il 10-15% in energia elettrica rispetto all'energia incidente, che moltiplicati per un COP di 3 fanno un 30-45% MASSIMO in energia termica. Il solare termico in BT con pannelli piani invece rende il 60-70%.... Quindi per chi ha il solare termico insieme al fv, la prevalenza deve andare sul primo... tenendosi la poca energia elettrica generata per il normale autoconsumo casalingo.

Ciao
Sergio

sergio&teresa ha scritto:
... Quindi per chi ha il solare termico insieme al fv, la prevalenza deve andare sul primo... tenendosi la poca energia elettrica generata per il normale autoconsumo casalingo.

Se la produzione Fv e' poca si... ma purtroppo quando funziona il solare termico e' perche c'e' il sole e quando c'e' il sole spesso si e' in sovraproduzione di FV.

Con l'impianto di Maurizio siamo arrivati piu' o meno alle stesse considerazioni... per l'appunto monteremo una valvola a 3 vie automatizzata che inserira' l'integrazione solare solo di notte e di giorno l'eventuale 'sole' verra ''immaganizzato'' nel Sanicube.

In questo modo di giorno si ha la produzione di calore con la catena FV + PDC, mentre di notte con SANICUBE + PDC .... naturalmente si tratta di un artefatto da utilizzarsi perche si ha termico + FV in una casa con PDC. che abbiamo gia visto essere un non senso.

Ciao,
F.

Vanno fatti un po' di conti....

Il FV in sovrabbondanza mica sarebbe perso... lo "recupereresti" parzialmente in ssp per l'uso notturno della pdc.

In compenso facendo alzare la T in accumulo per usare l'energia la sera vai a far rendere meno il solare.... Maurizio non ha un impianto in pura BT, e con tre pannelli orientati a sud-est non gli cambia la vita usare il termico di giorno o di sera.

Invece ssalvato ha 4 V26 e impianto BT puro.... veramente uno spreco far salire il sanicube a 60° per risparmiare un'oretta di pdc serale.

sergio&teresa ha scritto:Quanto hai di FV? L'impianto com'è fatto? Fai acs mediante la pdc con il sanicube da 500 litri su cui lavora anche il solare?

Il FV è da 2,99 kWp. L'impianto è costituito da 13 moduli REN 220p da 230 W, per una superficie totale lorda di 21 mq. L'efficienza di moduli è pari al 13,591%. Tanto per fare un confronto, i pannelli Rotex solaris hanno un'efficienza del 57,15% (con DT medio fra i collettori e l'aria esterna = 40 °C).

La PdC è "accoppiata" ad una caldaia a condensazione (sistema ibrido Rotex). L'ACS è sempre prodotta in modo istantaneo dalla caldaia a condensazione. L'accumulo da 500 l preriscalda sia l'ACS che il ritorno del riscaldamento. Se la T del sanicube (Tk) è pari o superiore a 43 °C interviene il blocco del bruciatore, la caldaia non si accende e l'ACS viene prodotta interamente dal solare termico. Lo stesso avviene col riscaldamento: se la T del sanicube è superiore alla temperatura richiesta dalla curva climatica, resta attiva solo la pompa di circolazione ma non il compressore della PdC.

Non ho ancora visto funzionare il mio impianto solare termico nelle condizioni più sfavorevoli, perchè me l'hanno installato alla fine di gennaio, ma concordo con te sul fatto che sia opportuno mantenere attiva l'integrazione solare del riscaldamento anche nei mesi invernali, per quel poco che può dare. Quello che invece ho osservato in questi mesì è che col riscaldamento a pavimento è possibile usare il massetto come serbatoio di calore aggiuntivo che cede "spontaneamente" il calore accumulato di giorno con un ritardo di 8-10 ore, cioè di notte quando serve. Questo meccanismo rende del tutto inutile accumulare il calore nel sanicube (oltretutto con una diminuzione di resa anche del 45%), perchè nelle giornate soleggiate in marzo/aprile, con T > 20 °C, la PdC non si accende praticamente mai e quindi non si riuscirebbe a sfruttare comunque il contributo del FV. Inoltre, i KWh in eccesso immessi in rete nel 2012 mi sono stati pagati (tramite SSP) in misura di 20,5 cc€, che in assoluto non è poco...

N.B. Per come ho programmato il sistema ibrido, il COP della PdC non è MAI < 4! Infatti il kWh elettrico nel 4° scaglione attualmente costa 0,38 € in fascia F1 e 0,30 in fascia F2/3, mentre il KWh prodotto da metano costa 0,08 €. In pratica, se le condizioni climatiche non consentono alla PdC di lavorare con COP almeno pari a 4, subentra la caldaia a condensazione in modalità ibrida...

sergio&teresa ha scritto:Tieni conto che un fv rende circa il 10-15% in energia elettrica rispetto all'energia incidente, che moltiplicati per un COP di 3 fanno un 30-45% MASSIMO in energia termica.

Nel mio caso specifico le cose non vanno esattamente così e provo a spiegarne il motivo:

1) I miei moduli FV hanno un'efficienza del 13,59%, certamente molto più bassa di quella dei collettori solari termici, ma in base ai costi dell'energia che ho inserito nel sistema ibrido (0,38 €/kWh in fascia diurna per l'EE e 0,08 €/kWh per il gas), almeno di giorno la PdC ha un COP non inferiore a 4,75 (di notte invece scende a 3,75). L'efficienza termica sale quindi al 64,55 %. Se si considera poi che la superficie captante dell'impianto FV è pari a 21 mq, contro i 10,4 dei collettori termici, si può dire che il mio sistema FV+PdC rende almeno il doppio del'impianto solare termico. Questo nelle giornate ben soleggiate. In presenza di nubi il gap aumenta parecchio, in quanto la resa del solare termico crolla mentre il FV, che sfrutta molto meglio la luce diffusa, ha ancora prestazioni discrete. Per fare un esempio, in una giornata ben soleggiata di dicembre il mio impianto FV arriva a produrre fino a 8 kWh elettrici, vale a dire 38 kWh termici. Dubito che con l'orientamento a sud-est che mi ritrovo il solare termico arriverà mai a tanto...

2) Conviene ugualmente "spremere" il solare termico perchè i kWh non utilizzati e immessi in rete non vanno sprecati ma vengono retribuiti in SSP 0,205 € (dati riferiti al 2012). Oltretutto in pieno inverno la potenza massima erogata dal FV difficilmente supera i 1200 W, e dunque non è sufficiente ad alimentare completamente la PdC e a coprire anche le altre utenze elettriche della casa, che non sono trascurabili. Quindi il contributo del solare termico è certamente utile e gradito!

Morale: è molto probabile che in inverno il solare termico e la PdC alimentata (in parte) dal FV lavoreranno insieme, integrandosi a vicenda. Ma questo ve lo saprò dire meglio a dicembre. Se poi nel frattempo sarò riuscito a mettere l'impianto on-line (fcattaneo non ti dimenticare ) sarà tutto molto più chiaro...

S.

ssalvato ha scritto:
Se poi nel frattempo sarò riuscito a mettere l'impianto on-line (fcattaneo non ti dimenticare ) sarà tutto molto più chiaro...

S.

avere una caldaia ibryd on-line sarebbe davvero interessante.
Dove e' ubicato il tuo impianto?

fcattaneo ha scritto:Dove e' ubicato il tuo impianto?

A Besozzo, in provincia di Varese.

S.

fcattaneo ha scritto:Se la produzione Fv e' poca si... ma purtroppo quando funziona il solare termico e' perche c'e' il sole e quando c'e' il sole spesso si e' in sovraproduzione di FV.

Attenzione che non va considerata tutta la produzione FV, ma solo quella rimanente dal resto del consumo elettrico (autoconsumo domestico), esclusa la PDC.

Quindi rifrasando quanto hai scritto: se l'energia FV disponibile alla pdc è poca si....

Avendo io sia FV che termico ed essendo un patito dei numeri, mi sono divertito a fare un po' di esercizio, usando i miei dati di produzione e autoconsumo.

Ho verificato che il mio FV da 2.58 kWp d'inverno (ho considerato inizio novembre-fine marzo per comodità) mi rende in media circa 600 kWh di energia elettrica, di cui in media circa 300 kWh vengono autoconsumati dai normali elettrodomestici. Totale disponibile ad un'eventuale PDC: 300 kWh.

Nello stesso periodo il mio termico rende circa 2000 kWh, che non sono sovrabbondanti rispetto al mio fabbisogno, perchè casa mia non si sovrariscalda quando viene riscaldata al 100% dal solo solare termico. Per poter ottenere un pari risultato con PDC senza prelevare energia elettrica di rete il cop medio dovrebbe essere superiore a 6.... il che evidentemente non è possibile, per cui se volessi generare quei 2000 kWh tramite PDC senza usare il termico dovrei prelevare dalla rete, in orario di punta...

Facciamo due conti per i due casi (solare termico in diretta, solare termico in differita), per capire quale opzione può convenire nel mio caso:

1) Solare termico in diretta
Nella stagione invernale genero 2000 kWh gratis col solare termico, e i 300 kWh elettrici non usati dalle utenze domestiche vanno in immissioni, che fruttano, ad un valore in ssp di 0.16 euro/kWh, 48 euro.

2) Solare termico in differita
Durante le giornate di sole mi servono 2000 kWh che il solare termico non mi da' più. Ad un COP di 3.5 il residuo da FV di 300 kWh disponibile alla pdc me ne dà 1050, gli altri 950 li devo generare prelevando dalla rete elettrica. Sempre COP 3.5 vuol dire 270 kWh prelevati, che al prezzo medio di 0.3 euro/kWh mi costano 81 euro.

Immagazzinando il contributo del solare termico ne abbasso la resa, che quindi non sarà più di 2000 kWh. Assumo un calo di resa del 30%, quindi mi rimangono 1400 kWh da usare in differita. Sempre a COP 3.5 questi 1400 kWh mi permettono di non prelevare 400 kWh dalla rete elettrica al prezzo medio di 0.3 euro/kWh. Risparmio perciò 120 euro.

Ma 81 li ho spesi, per cui mi rimane un valore in tasca di 39 euro....

Insomma, nel caso 2 ci perdo (anche il costo della deviatrice).

E' un esercizio, e ciascuno lo deve tarare sui suoi valori di produzione FV, autoconsumo domestico, contributo in conto scambio e costo medio del kWh elettrico.

Ciao
Sergio

ssalvato ha scritto:N.B. Per come ho programmato il sistema ibrido, il COP della PdC non è MAI < 4! Infatti il kWh elettrico nel 4° scaglione attualmente costa 0,38 € in fascia F1 e 0,30 in fascia F2/3, mentre il KWh prodotto da metano costa 0,08 €. In pratica, se le condizioni climatiche non consentono alla PdC di lavorare con COP almeno pari a 4, subentra la caldaia a condensazione in modalità ibrida...

Sono perplesso su questa tua configurazione... in pratica così rischi che la pdc non lavori quasi mai.... Una domanda: che contratto hai con così tanta differenza tra le due fasce orarie? Enel in bioraria a maggior tutela non ha tutta quella differenza di prezzo.

Ad ogni modo, non stai considerando che in realtà il tuo prezzo pagato per l'energia elettrica è più basso del costo del 4° scaglione. Prima di tutto perchè non ci credo che al netto del consumo della pdc tu erodi tutto il 3° scaglione.... e dunque il costo medio sarà un mix di 3° e 4° scaglione... e se non è così .... la prima cosa che devi fare è abbassare i consumi...

E poi perchè ogni anno ricevi un contributo in conto scambio per l'energia immessa da FV, che in pratica è dimostrato che corrisponde ad un abbattimento dei costi in bolletta complessivi annuali del 60-65%.... (al netto delle quote fisse). In pratica è come se il contributo ssp ti ripagasse il 60-65% del costo MEDIO ANNUO del kWh. Che non sarebbe il tuo 0.30 o 0.38, ma qualcosa meno, visto che d'estate prelevi e paghi meno la corrente. Diciamo che il costo medio annuo potrebbe essere 0.25 euro/kWh: l'ssp te ne ripaga almeno il 60%, che vuol dire che in media hai un risparmio SU TUTTI I KWH PRELEVATI NELL'ANNO di 0.15 euro.

Quindi il tuo costo del 4° scaglione (se proprio vuoi tenere quello come riferimento) non è 0.38 o 0.30 euro, ma bensì 0.23 o 0.15 euro....

Abbassa pure il costo del kWh.... userai meno gas senza aumentare i costi (considerando il complesso di costo energia + gas + recupero contributo ssp).

Ciao
Sergio

sergio&teresa ha scritto:Ho verificato che il mio FV da 2.58 kWp d'inverno (ho considerato inizio novembre-fine marzo per comodità) mi rende in media circa 600 kWh di energia elettrica,
Sergio

Mi sembrano pochini... I tuoi moduli FV sono orientati come i pannelli solari termici? Io col mio impianto da 2.99 kWp orientato a -55° est, con inclinazione di 30°, da inizio novembre a fine marzo ne produco 900...

S.

sergio&teresa ha scritto: che contratto hai con così tanta differenza tra le due fasce orarie?
Sergio

E-light bioraria di Enel energia (mercato libero). Il prezzo dell'energia (solo quota di vendita) è 0,1095 €/kWh in fascia F1 e 0,0335 in fascia F23.

Ebbene sì, in gennaio il 99% dei consumi della PdC sono ricaduti nel 4° scaglione, in febbraio il 94%. Poi la situazione è andata migliorando. Forse hai ragione, dovrei lavorare un po' sui consumi elettrici

Ammetto che non ho afferrato bene il tuo ragionamento sullo SSP... Io mi sono limitato a dividere il corrispettivo erogato dal GSE per i kWh immessi in rete nel 2012, ottenendo il valore medio di 0,205 €/kWh, che è piuttosto alto se si considera che il prezzo medio da me pagato in bolletta nello stesso anno è di 0,25 €/kWh...

Magari domattina, a mente fresca, mi rileggo il tuo post e ci ragiono un po' sopra. L'argomento comunque mi interessa molto, e sarà il caso prima o poi di approfondirlo.

Ne riparliamo

S.

Discorso davvero molto interessante..
Costi a parte comunque servirebbe poter gestire la PDC in funzione della produzione FV.
Le PDC di oggi metto a disposizione vari ingressi x permettere queste cose...

X quanto riguarda il monitoraggio.. ti mando una e-mail al piu' presto.

F.

ssalvato ha scritto:

sergio&teresa ha scritto:Ho verificato che il mio FV da 2.58 kWp d'inverno (ho considerato inizio novembre-fine marzo per comodità) mi rende in media circa 600 kWh di energia elettrica,
Sergio

Mi sembrano pochini...

Hai ragione, ho fatto il conto usando l'anno più sfigato...

Guardando i dati storici (impianto del 2009) ho visto che in media sto sui 750 kWh, con minimi poco sopra i 600 e massimi poco sotto 900. Rifacendo i conti viene un pari e patta... che vuol dire perderci la spesa della deviatrice.

ssalvato ha scritto:Ammetto che non ho afferrato bene il tuo ragionamento sullo SSP... Io mi sono limitato a dividere il corrispettivo erogato dal GSE per i kWh immessi in rete nel 2012, ottenendo il valore medio di 0,205 €/kWh, che è piuttosto alto se si considera che il prezzo medio da me pagato in bolletta nello stesso anno è di 0,25 €/kWh...

Ottimo.

Adesso però prova a fare il rapporto tra il corrispettivo erogato e i kWh prelevati. Otterrai di quanto l'immesso ti ripaga la spesa della bolletta. Il numero che troverai lo puoi detrarre dal costo di qualunque kWh prelevato in qualunque momento dell'anno....

Dovrebbe essere che l'SSP ripaga circa il 60-65% del costo medio del kWh prelevato per un impianto dimensionato grosso modo sui propri consumi. Nel tuo caso questo valore potrebbe essere un po' più basso assumendo un consumo maggiore dato dalla pdc... ma sono sicuro che non sarà sotto il 50%....

Il che vuol dire che puoi tranquillamente sottrarre 0.125 euro dai valori di configurazione che usi attualmente per il costo energia elettrica nella pdc ibrida.

Ciao
Sergio

sergio&teresa ha scritto:Adesso però prova a fare il rapporto tra il corrispettivo erogato e i kWh prelevati. Otterrai di quanto l'immesso ti ripaga la spesa della bolletta. Il numero che troverai lo puoi detrarre dal costo di qualunque kWh prelevato in qualunque momento dell'anno....

Ok, procediamo con ordine:
2011: kWh prelevati = 3640; kWh immessi = 2378; OE = 544,12; CEI = 197,04; CUS = 0,0914; contributo CS = 418,79 €
2012: kWh prelevati = 3942,7; kWh immessi = 2135; OE = 442,13; CEI = 185,8; CUS = 0,1181; contributo CS = 437,97 €

Il rapporto fra il corrispettivo erogato e i kWh prelevati è pari a:
2011: 418,79/3640 = 0,115 €/kWh
2012: 437,97/3942,7 = 0,111 €/kWh

Quel che ancora mi sfugge è perchè mai dovrei detrarre questi importi dal prezzo del kWh acquistato, visto che nella formula del calcolo di CS non viene utilizzato il fattore OE (nel mio caso infatti risulta sempre CEI < OE). In altre parole, non mi pare ci sia alcun legame fra i kWh che io prelevo dalla rete e ciò che il GSE mi corrisponde per l'energia immessa dal FV. Per questo tenderei a considerare il prezzo dell'energia e il contributo in CS come due cose distinte e separate...

S.