Energia solare combinata con altre fonti rinnovabili. Schema, descrizione

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Energia solare abbinata ad altre fonti rinnovabili. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Un buon risultato si ottiene combinando diverse fonti di energia rinnovabile, ad esempio il calore solare combinato con l’accumulo di calore stagionale sotto forma di biomassa. Oppure, se il fabbisogno energetico residuo è molto basso, è possibile utilizzare biocarburanti liquidi o gassosi in combinazione con caldaie efficienti per integrare il riscaldamento solare.

Una combinazione interessante è il riscaldamento solare e le caldaie a biomassa solida. Ciò risolve anche il problema dello stoccaggio stagionale dell’energia solare. L'utilizzo della biomassa in estate non è una soluzione ottimale, poiché il rendimento delle caldaie a carico parziale è basso e le perdite nelle tubazioni sono relativamente elevate - e negli impianti piccoli la combustione della legna in estate può causare disagi. In questi casi, il 100% del carico termico estivo può essere fornito dal riscaldamento solare. In inverno, quando la quantità di energia solare è trascurabile, quasi tutto il calore viene generato bruciando biomassa.

L’Europa centrale ha una vasta esperienza nella combinazione del riscaldamento solare e della combustione di biomassa per la produzione di calore. Tipicamente, circa il 20-30% del carico termico totale è coperto dal sistema solare, e il carico principale (70-80%) è fornito dalla biomassa. Questa combinazione può essere utilizzata sia nei singoli edifici residenziali che nei sistemi di riscaldamento centralizzato (teleriscaldamento). Nell’Europa centrale, circa 10 metri cubi di biomassa (ad esempio legna da ardere) sono sufficienti per riscaldare una casa privata e un impianto solare aiuta a risparmiare fino a 3 metri cubi di legna da ardere all’anno.

Suggerimenti per il designer

Quando si progetta un impianto fotovoltaico è necessario tenere conto di diversi fattori per trovare soluzioni ottimali. Innanzitutto, è necessario scoprire quanta energia è richiesta dall'installazione. Successivamente viene calcolato il consumo giornaliero totale in ampere-ora. Il volume totale di accumulo di energia deriva dal consumo totale giornaliero e settimanale. È necessario tenere conto di quanti giorni nuvolosi dovrebbe funzionare l'installazione. Infine, è necessario stimare quanti moduli fotovoltaici saranno necessari per produrre abbastanza energia. L'impianto fotovoltaico può essere combinato anche con altre fonti energetiche. Ad esempio, un piccolo generatore eolico e fotocellule vengono combinati con successo. L'energia risultante può essere immagazzinata in una batteria al piombo o al nichel-cadmio.

Caratteristiche tipiche del sistema

I sistemi off-grid hanno un’efficienza inferiore perché funzionano a un carico quasi costante tutto l’anno e i loro moduli fotovoltaici sono dimensionati per fornire energia sufficiente in inverno, anche se questo significa produrla in eccesso in estate. Un tipico impianto professionale in Europa produce in media 200-550 kWh/kWp all'anno.

I sistemi ibridi hanno un fattore di efficienza più elevato perché sono dimensionati per soddisfare il carico richiesto in estate e sono integrati da un altro sistema - una turbina eolica o un generatore diesel - in inverno e in condizioni meteorologiche avverse. La produzione media annua tipica di un tale sistema è di 500-1250 kWh/kWh, a seconda delle perdite causate dal regolatore di carica e dalla batteria.

I sistemi fotovoltaici collegati alla rete hanno il miglior rapporto di efficienza, poiché tutta l'energia prodotta viene completamente utilizzata in loco o immessa nella rete. La produzione media annua tipica è di 800-1400 kWh/kWp.

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