Fotovoltaico e accumulo acqua per riscaldamento

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Buongiorno a tutti,

avrei una domanda, si pensava, nei momenti di bassa richiesta elettrica, d'utilizzare l'energia in più fornita da un impianto fotovoltaico non per caricare una batteria e tanto meno per venderla ad Enel, ma utilizzandola per riscaldare, tramite delle resistenze elettriche, un accumulo da 1000 litri d'acqua utilizzato per riscaldamento/acqua sanitaria. Stiamo parlando di una casa in montagna, dove nelle stagioni fredde il problema più grosso è il riscaldamento, si pensava di sovradimensionare l'impianto fotovoltaico in modo che aiuti la caldaia riscaldando l'accumulo risparmiando così sul combustibile, in questo caso pellet. Secondo Voi può essere una buona idea? Avrei anche un quesito che mi hanno posto e visti i pochi ricordi termodinamica non so rispondere, eccolo: ipotizzando che i 10 quintali d'acqua dell'accumulo siano ad una temperatura di partenza di 20 gradi, quanto tempo servirebbe per portare a 60 gradi l'acqua con delle resistenze elettriche da 3KW?

Grazie a tutti per le vostre considerazioni, buona giornata

[omaccio]

Seeee, ste cose funzionano solo nei film!!!!

Allora premesso che se avessi un surplus di energia non la sprecherei su una resistenza elettrica ma me ne andrei su una fonte come pompa di calore che ki restituisce almeno il doppio di una resistenza..ma poi ti sei chiesto quanti soldi servono per sovradimensionare il tuo fotovoltaico?

Direi di spendere quella cifra in isolamento e anche in montagna vedrai che il tuo fabbisogno di energia si abbassa di parecchio al punto di farti reintrare nella spesa in 5/6 anni!

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Ciao Omaccio,

grazie per la risposta, si la pompa di calore va molto meglio della vecchia resistenza, ma in montagna, dove ci sono molte rocce, di solito l'installazione è difficile e costosa, ma non sono un esperto, non so... che tipo di pompa di calore si potrebbe usare? Stiamo parlando di una casa ancora su carta, in fase di progetto dove come isolamento è stata scelta una delle migliori soluzioni ad oggi, però non saprei desciverla, dovrei chiedere. Quale sarebbe secondo voi la miglior soluzione, od insieme di soluzioni, da adottare per una nuova casa di montagna a circa 1100 metri, a nord di Verona? Buon isolamento, caldaia a pellet, pompa di calore e fotovoltaico?

Grazie ancora

[reka]

ma non esiste un progetto termotecnico complessivo?

se parli di nuova costruzione credo sia d'obbligo..

[omaccio]

Come detto da Reka, se è nuova costruzione ti serve il progetto del termotecnico.

Richiedi e costruisci in classe A o AA  e vedrai che il riscaldamento è ininfluente!!!

 

 

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Ciao a tutti e scusate il ritardo,

@reka non c'è ancora un progetto termotecnico della casa, volevo solo avere dei consigli su quali soluzioni consigliereste per una casa sulle montagne veronesi a quota 1100 metri dove la spesa più grossa è il riscaldamento, dove il metano con c'è ed il GPL è costosissimo, da evitare.

Da qui l'idea di scaldare l'accumulo d'acqua se avanza energia elettrica dai pannelli solari, cosa, credo, semplice da realizzare ed economica.

Al giorno d’oggi sono tante le soluzioni, sicuramente si investirà il massimo sull'isolamento, ma mi chiedevo tra miriadi di caldaie, di pompe di calore, di pannelli termici, pannelli fotovoltaici, ecc... cosa consigliereste,

grazie

[Alessio Menditto]

L’equivoco persiste sempre e comunque: certo che una pompa di calore ha una resa termica (non rendimento) sicuramente il doppio di una resistenza elettrica, se non di più.

Se ci si fermasse qui solo un pazzo sceglierebbe quindi una resistenza elettrica, ma c’è un però, sarebbe troppo facile.

Ci sono inconvenienti legati alla produzione del calore che vanno considerati, importante è essere consapevoli e quindi non cadere dalle nuvole dopo.

Modificato: 27 luglio 2020 da Alessio Menditto

[Semplice 1]

Ciao PlayPic

 

Ma tu intendi una casa dove ci si vive tutto l'anno oppure solo saltuariamente o addirittura molto saltuariamente ?

 

Comunque, in situazioni come la tua, l'unica soluzione valida (per il riscaldamento invernale tanto o poco che sia) è una Stufa/Caldaia a Pellet.

Tali Stufe o Caldaie, se dotate di adeguato Polmone di Accumulo, possono anche produrre Acqua Calda Sanitaria in abbondanza.

 

Il riscaldamento a Pellet è imbattibile nei costi (almeno per ora) da qualsiasi altro sistema di riscaldamento conosciuto.

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Il FV mi sembra del tutto inappropriato se si pensa di scaldare Acqua Sanitaria in inverno.

 

In Inverno  il sole dura poche ore, anche avendo una "esposizione" del tetto perfetta a Sud.

Inoltre ci saranno anche un certo numero di giorni di brutto tempo, nuvoloso o nebbia persistente, e anche di neve.

Di giornate così se ne potranno anche avere parecchie di fila e di scaldare acqua, con il niente che produrrà il Fv non se ne parlerà proprio (tanto con resistenza nel Boiler quanto con Pompa di Calore).

 

A parte poi il fatto che, in caso di neve abbondante, se disgraziatamente poi questa gela e resta abbarbicata ai Pannelli FV corri pure il rischio supplementare che i Pannelli vengano strappati dal tetto (dipende ovviamente anche dalla pendenza del tetto e da altri fattori).

 

Poi spesso, in montagna, ci sono temporali da paura con abbondanza di fulmini (lasciamo pure da parte la grandine)....... non è una buona cosa per un Fotovoltaico !

 

 

 

 

 

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Grazie a tutti per le risposte,

@Semplice 1 confermi quanto ho scritto sopra, l'uso delle caldaie a pellet in montagna per ora è il più usato/economico, non si pretende di scaldare l'acqua con una resistenza nell'acculumo, non ho mai detto questo. Stimao parlando di una casa abitata tutto l'anno con un ipotetico impianto di riscaldamento con accumulo e caldaia a pellet. Se ci fossero anche i pannelli FV ed un analizzatore di consumi ci si chiedeva se avrebbe senso in un momento, anche se per poche ore, di sovra produzione di energia elettrica anzichè vendere l'energia per poco/nulla di spenderla per aiutare/contribuire a scaldare l'accumulo aiutando, anche se poco, la caldaia a pellet, questa era la questione.

[Semplice 1]

Ciao PlayPic

 

La faccenda sta, energeticamente, più o meno così :

 

Un sacco di pellet da 15 kg, oggi, ti può costare 5 €, ogni kg costa 5/15 = 0,333 €/kg e contiene (così sta solitamente scritto sui sacchi di roba buona) 5 kWh/kg.

La resa complessiva del Sistema a pellet, rispetto al riscaldo acqua nel tuo Accumulo da 1000 lt, può essere stimata al valore accettabile di 0,90.

 

Dunque bruciando 1 kg di pellet si trasferiscono 5,0 kWh x 0,90 = 4,50 kWh all'acqua, per cui 1 KWh presente nell'Acqua Calda risulta costare 0,333 € / 4,50 kWh = 0,0741 €/kWh.

 

1 kWh di Energia Elettrica costa mediamente 0,210 €/kWh e dunque, di norma, nessuno impiega in modo diretto l'Energia Elettrica della Rete su Resistenze (salvo casi di  estrema ed inderogabile necessità).

 

Nel tuo caso dovrai valutare se l'utilizzo di 1 kWh di Energia prodotta dal FV (utilizzata attraverso la Resistenza di Riscaldo Boiler) ti costa meno dei 0,0741 €/kWh che spenderesti  con la sola Caldaia a pellet.

 

Poi ci sarebbero anche molte altre considerazioni da fare (che sono tutte a favore dell'utilizzo della sola Caldaia a pellet) ma la cosa diverrebbe di estrema lunghezza......

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Per quanto riguarda solo e semplicemente gli Impianti FV :

 

Chi ha un FV dimensionato correttamente (dal punto di vista della massima resa Economica), per le necessità di casa "normali", sarà ben difficile che in brutta stagione, al Nord italia , in montagna come da te, abbia degli "avanzi" energetici da travasare in Rete (nei 4 mesi da tutto Novembre a tutto Febbraio).

 

Per chiarire con un esempio numerico che cosa si intende per FV "dimensionato correttamente" : se i Consumi Annuali di Utenza sono previsti in 4000 kWh/anno allora il FV dovrà essere da 4 Kwp o al massimo da 4,5 kWp se si vuole tenere conto del decadimento di produttività che si avrà nel corso degli anni.

 

Comunque se, per puro caso, ti avanzasse durante la brutta stagione qualche kWh allora  andrà alla Rete e a fare somma con quelli  che risulteranno in esubero  nella bella stagione.

 

Il totale di questi kWh formeranno la quantità  in "SCAMBIO" che verrà valutata dal GSE che ti ritornerà indietro una certa cifra.

Puoi fare conto di avere un "RITORNO GSE" di circa 0,10 €/kWh per ogni kWh scambiato.

 

Se l'Impianto FV ha le giuste dimensioni (secondo la regola già detta) allora non rimarrà neanche un kWh lasciato inutilizzato in Rete.

Modificato: 31 luglio 2020 da Semplice 1

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Ciao Semplice 1,

ti ringrazio per il chiarimento, ora mi è tutto più chiaro,

mille grazie

[Semplice 1]

Ciao PlayPic

 

Ok.

Poi tra qualche tempo (ma ce ne vorrà parecchio anche per vedere i risultati che otterrai e dovrai analizzare), se ti andrà, fatti risentire.

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Esatto,

ci vorrà parecchio tempo per finire la casa, ma appena avrò il progetto termotecnico in mano lo condivederò con voi,

grazie ancora

[Cialtrone]

Secondo me l'idea non è da scartare. Far partire la caldaia a pellet d'estate, solo per scaldare l'acqua dei piatti e per un paio di docce...

Se la differenza è prendere 0,1 euro dal GSE e spenderne 0,074... in fase di realizzazione dell'impianto io la predisposizione la farei, mi pare che i costi non dovrebbero essere eccessivi.

 

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Ciao Ciatrone,

infatti, è questo che si pensava, d'estate i pannelli forniscono più energia ed il riscaldamento è spento per cui se l'energia elettrica in più scaldasse l'acqua si risparmierebbe l'accensione della caldaia a pellet e credo che la spesa per aggiungere e gestire le resistenze poste nell'accumulo sia relativamente bassa a confronto dell'istallazione di un pompa di calore.

 

Per curiosità mi potreste dire quante ore, circa, servirebbero per portare da 20 a 60 gradi un ipotetico accumulo di 1000 litri d’acqua con delle resistenze da 3KW? Come si esegue questo calcolo?

 

Inoltre non ho ben chiaro una cosa: economicamente parlando sarebbe errato sovradimensionare un impianto FV per avere più energia da utilizzare per scaladare/rinfrescare la casa o avrebbe senso solo in caso di includere delle batterie?

 

Grazie

[del_user_288139]

Secondo me, ed è opinione condivisa da molti, le batterie economicamente non convengono mai e poi mai. Servono solo al gestore di rete per evitare picchi e squilibri fra la domanda diurna e quella notturna e quindi se le potrebbe pagare lui invece che farle pagare all'utente produttore. Sicuramente rende molto di più usare la corrente per riscaldare e, soprattuto viste le estati roventi che stiamo vivendo, raffrescare la casa dove vivi. Le pompe di calore hanno il vantaggio di avere un carico più o meno costante nell'arco della giornata. Il condizionamento estivo poi ha un andamento che ricalca quello dell'insolazione e quindi si accoppia da solo molto bene alla produzione del FV.

 

Per quanto riguarda usare un accumulo di acqua calda per le eccedenze è sicuramente una soluzione praticabile e per KWH immagazzinato costa una frazione delle batterie al lito e non richiede apparecchiature costose come un secondo inverter con gestione dell'accumulo (se non ne abbiamo uno già predisposto). Resta da capire quanto ti costa realmente riscaldare l'acqua con metodi tradizionali e confrontarlo con quanto ti da il gestore per ogni KWH scambiato e da qui determinare la mera convenienza economica. Poi il tutto va mediato anche con altre considerazioni di praticità. Per esempio in estate se scaldi l'acqua con le (abbondanti) eccedenze del FV eviti di accendere la caldaia a pellet e ti risparmi di dover fare una provvista adeguata di combustibile per non rischiare di rimanere senza acqua calda sanitaria. Poi mettici l'usura della caldaia che aumenta i costi di manutenzione e altre considerazioni come il fatto che lo scambio te lo pagano l'anno successivo mentre il pellet lo paghi in contanti che tutte insieme potrebbero spingerti a decidere per l'uso delle eccedenze del FV anche se magari il mero criterio economico le renderebbe meno convenienti.

 

Per i calcoli considera che per elevare la temperatura di 1 litro di acqua di un grado centigrado servono 4,12 KJ e che un KWH sono 3,6 MJ ovvero 3600 KJ. Nel tuo esempio per 1000 litri di acqua con una differenza di 40 gradi centigradi servono:

 

4,12 KJ * 1000 * 40 = 164800 KJ

 

164800 KJ / 3600 KJ = 45,77 KWH

 

Considerando per semplicità il rendimento di una resistenza immersa pari a 1,0 con una potenza di 3 KW ti ci vorrebbero:

 

45,77 KWH / 3 KW = 15,25 h

 

Naturalmente sono 15,25 ore di funzionamento ininterrotto con la resistenza a piena potenza. In pratica per evitare prelievi dalla rete e usare solo le eccedenze devi usare sistemi come quelli della serie Elios4you di 4-noks o analoghi che misurano i flussi di corrente e pilotano un modulatore di potenza collegato alla resistenza che varia la potenza erogata istante per istante per evitare prelievi e minimizzare le immissioni (fino alla potenza nominale della resistenza). In pratica ti ci vorranno molto più delle 15,25 ore teoriche visto che da noi neanche in estate riuscirai ad avere così tante ore di produzione con eccedenza di almeno 3 KW. In realtà per calcolare se il FV ti darà delle eccedenze sufficienti a garantire il fabbisogno di ACS della tua famiglia servono calcoli più complessi in cui non mi addentro per non fare un post fiume. Intanto spero di averti dato qualche informazione utile a capire meglio come funziona.

[Cialtrone]

1 ora fa, Vale71 ha scritto:

Naturalmente sono 15,25 ore di funzionamento ininterrotto con la resistenza a piena potenza.

Ineccepibile. Però 1000 litri di acqua calda sono parecchi, considerando che ci sono famiglie di 4 persone con un boiler elettrico da 60 litri...

La possibilità di usare l'eccedenza del fotovoltaico per mantenere l'acqua calda potrebbe tradursi, in estate, in alcune accensioni in meno della caldaia a pellet.

Bisognerebbe valutare tante condizioni ma, secondo me, il gioco vale la candela. Alla fine si tratta di aggiungere una resistenza con termostato ed un gestore dei carichi, che magari era comunque previsto.

[Semplice 1]

Ciao PlayPic - Vale71 - Cialtrone

 

Condivido (quasi) totalmente quanto detto/spiegato da Vale71.

 

Un altro modo (equivalente) ma con grandezze di calcolo diverse dai, da me odiati Joule, sarebbe :

 

1000 lt x (60 °C - 20 °C) / 867 kcal/kWh = 46,13 KWh (praticamente come i 45,77 kWh detti da Vale71)

 

Per quanto riguarda il garantirsi la sicurezza di utilizzare solo quello che produce il Fv (e che residua dagli altri utilizzi della casa) è chiaro che dovrai utilizzare un  "Sistema" particolare proprio del tipo proposto dal citato Elios4you di 4-noks 

 

Vedi anche con una ricerca su Internet .

XXXXXXXX| Monitoraggio impianto fotovoltaico connesso in rete fino 12 kWp monofase (280 €)

4XXXXXXXXPower Reducer | Parzializzatore di potenza cablato con Elios4You per produzione di acqua calda da fotovoltaico (380 €).

Oppure più specificatamente :

XXXXXX

Il tutto costerebbe 660 € + qualcosa per il cablaggio e altro.

 

Nella ipotesi di utilizzare tale Sistema, il tempo di riscaldo INIZIALE dei 1000 lt d'acqua è molto incerto anzi incertissimo.

Infatti chi può dire quale sarà la produzione  del tuo FV nelle varie giornate e poi non si sa nemmeno da quanti kWp sarà realmente il tuo FV.

 

Comunque se il FV fosse (ipotesi) un classico 3 kWp e tu utilizzassi tutta la sua Produzione solo per il detto RISCALDO INIZIALE di 1000 lt acqua  da 20 a 60 °C allora, stimando una Produzione Giornaliera FV di 15 kWh in caso di sole splendente tutto il giorno, ti servirebbero come minimo 46 kWh acqua boiler / 15 kwh/giorno = 3,06 giorni.

 

Le 15,25 ore che sono state calcolate da Vale71 si riferiscono solo al caso che tu esegua il RISCALDO INIZIALE utilizzando l'Energia della Rete e avendo 3 kW di Resitenze installate nel Polmone.

 

Comunque il problema non è questo (RISCALDO INIZIALE) dato che tu ad un certo punto della stagione spegnerai la Caldaia a Pellet e quindi partirai in "elettrico" sicuramente con i 1000 lt di acqua caldi ai voluti 60 °C.

 

A questo punto (a parte le perdite dall'isolamento del Polmone, che solitamente viene chiamato PUFFER, e altre perdite) quello che dovrai reintegrare sarà solo la quantità di Energia che verrà sottratta a causa della quantità di acqua calda che tu userai, e quale possa essere il tuo consumo medio giornaliero solo tu puoi saperlo......

 

Dato che sei in montagna la tua acqua da scaldare sarà piuttosto fredda anche in estate e comunque a non sarà mai a più di 15°C. 

 

Il reale problema, ma questo potrai stabilirlo solo tu facendo funzionare il tutto, è per quanto tempo (giorni di fila continuati) l'apporto elettrico del FV sarà in grado, da solo, di mantenere il Polmone da 1000 lt  ad una temperatura ancora accettabile (per es. almeno a 50 °C). 

 

Bisogna anche tenere conto del fatto che il Polmone è in realtà un Contenitore di acqua calda per il Riscaldamento Termosifoni dove è solitamente immerso un tubo avvolto a serpentina entro il quale scorre l'Acqua Sanitaria e che questa, una volta che inizia a scorrere non potrà che assumere una temperatura sempre inferiore a quella presente nel Polmone (solitamente circa 10 °C in meno). 

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Io, per mia filosofia (piuttosto retrograda), non mi avventurerei sicuramente in questo tipo di esperimenti.

Però a qualcuno può piacere l'Avventura e magari chissà......

 

 

 

Modificato: 4 agosto 2020 da Alessio Menditto
Eliminato pubblicità

[Alessio Menditto]

Semplice ho dovuto eliminare la pubblicità che hai fatto a fin di bene, se Playpic è interessato gli puoi mandare il link tramite MP

[Semplice 1]

Ciao Alessio Menditto

 

Ok grazie.

Fatto il M.P. per PlayPic 

[PlayPic]

Ciao a tutti e scusate il ritardo,

volevo ringraziarvi per la vostra competenza e per il vostro tempo dedicatomi, adesso mi è tutto più chiaro, non so quando prenderà piede la ristrutturazione di questa casa, vi terrò aggiornati per ora mille grazie ancora per la vostra competenza e pazienza

[luc60]

Mi scuso ma sono nuovo ai forum e spero di essere nella discussione appropriata, ho un'idea simile a PlayPic (o forse uguale), ho montato 6 Kwh di fotovoltaico e 10Kwh di batteria,

il riscaldamento di casa è a pavimento e la caldaia a gas è a condensazione e ha 2 anni, mi chiedevo se era possibile inserire un boiler elettrico sul ritorno del circuito di riscaldamento per innalzare un po' la temteratura dell'acqua e limitare il consumo di metano della caldaia

[Alessio Menditto]

Luc per favore devi aprire una nuova discussione tua, vedrai avrai aiuto, grazie.