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Il solare termodinamico sul tetto di casa

Applicando a un motore Stirling il solare a concentrazione, una tecnologia innovativa permette di fare solare termodinamico anche sul tetto o sul prato di casa. Uno soluzione in via di sperimentazione che dà sia elettricità che calore con ottime prestazioni e che gode di incentivi sia sulla produzione elettrica che su quella termica.

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Chi ha detto che gli incentivi al solare elettrico siano finiti? Una possibilità per sfruttare l’energia del Sole ottenendo consistenti aiuti dallo Stato esiste ancora, seppur poco conosciuta. Si può infatti mettere sul tetto o sul prato di casa una macchina solare termodinamica che dà sia elettricità che calore, ricevendo 0,36 euro/KWh per la produzione elettrica e, sulla parte termica, uno sconto fiscale del 65% su 10 anni, o, in alternativa, gli incentivi del conto termico per tre anni.

Si, avete letto bene: termodinamica. Anche se in genere questa tecnologia viene associata a impianti giganteschi, dove centinaia di specchi concentrano la luce su chilometri di tubi o torri alte decine di metri, c’è una vecchia tecnologia che permette di costruire piccole macchine termodinamiche cogenerative solari, che producono insieme elettricità o calore: il motore Stirling, quello che, nel XIX secolo, contese la supremazia alle macchine a vapore, che erano sì più potenti, ma, per la scarsa qualità dei materiali con cui si costruivano, anche sempre a rischio di scoppiare.

Il motore Stirling, invece, è la più elementare ed innocua delle macchine termiche, usando semplicemente aria, alternativamente riscaldata e raffreddata in due punti distanti della macchina, per muovere dei pistoni. Nel modello più semplice (ma ce ne sono molti) in un cilindro riscaldato esternamente, il pistone viene spinto dall’aria che si dilata, ed essendo collegato ad un secondo pistone in un cilindro raffreddato esternamente, lo muove, facendoli aspirare l’aria calda nel cilindro freddo. L’aria, raffreddandosi e riducendosi di volume, fa muovere il pistone “freddo”, che aziona a sua volta quello caldo, riportando così l’aria raffreddata nel cilindro riscaldato, e così via.

Su questa soluzione ha messo gli occhi di recente  Enel Green Power che, nel quadro della sua politica di sperimentazione di innovazioni tecniche, da impiegare poi nei suoi progetti in giro per il mondo, ha individuato un prodotto del made in Italy, costruito a Pescara dalla società Innova.

Nella macchina della Innova, chiamata Trinum, il motore Stirling è naturalmente in versione aggiornata e ultracompatta, con l’aria sostituita da elio (vedi immagine sotto e video). E, invece del fuoco del carbone, a scaldare a centinaia di gradi una estremità del motore è la luce solare concentrata da una parabola di 11 metri quadri di superficie, mentre a raffreddare l’altra è una circolazione di liquido refrigerante, che trasferisce poi il calore all’acqua di un boiler. Risultato: un chilowatt di potenza elettrica e tre di potenza termica, con un rendimento globale del 55 %, di cui un 13% elettrico, prodotto direttamente in corrente alternata a 220 volt. L’impianto è dotato di inseguitore solare su due assi, e ha un sistema che chiude automaticamente la parabola in caso di precipitazioni o vento eccessivo.

EGP ha acquistato una di queste macchine e la sta provando, con la collaborazione del Techno Innovation Park di Bolzano (TIS), un centro di trasferimento tecnologico fra Università e industria. Il test sta avendo luogo nel posto apparentemente meno adatto: a Prato allo Stelvio, ai piedi delle Alpi Retiche (Comune che ha un sistema energetico comunitario e al 100% a rinnovabili e che QualEnergia.it aveva visitato nel 2010, ndr). “Testare il Trinum in montagna – spiega Carlo Papa, direttore innovazione di Enel Green Power – in condizioni molto più dure di quelle di Catania, dove lo abbiamo provato per la prima volta, con ottimi risultati, ci consentirà realisticamente di valutare il suo uso per alimentare utenze isolate, inizialmente i nostri stessi cantieri in giro per il mondo, in seguito rifugi montani e scuole o comunità in paesi dove l’accesso alla rete elettrica non è sempre garantito, evitando così, grazie a questo generatore e a delle batterie, l’uso di costosi ed inquinanti generatori diesel. Noi abbiamo così individuato un prodotto che potrebbe rivelarsi utile per i nostri progetti, e Innova potrà tener conto nello sviluppo successivo dei suoi prodotti, i suggerimenti per migliorarli che il nostro know how internazionale ci consente di dargli”.

Trinum è il terzo prodotto innovativo che EGP ha acquisito e sta testando in Italia, dopo la pala eolica di Renzo Piano e la macchina per sfruttare il moto delle onde di South40 Energy, “Ma non è certo l’ultimo – continua Papa – in autunno annunceremo test su altri due prodotti innovativi italiani, mentre chiunque voglia farcene conoscere e valutare di nuovi, nei tre settori di nostro interesse, fonti rinnovabili innovative, integrazione fonti rinnovabili nelle città e miglioramento performance di fonti intermittenti, per esempio tramite storage, può fare la sua proposta sul nostro sito (qui, ndr)”.

Ma non bisogna essere un colosso dell’energia rinnovabile come EGP, per provare Trinum. Questo modello, come il suo gemello Turbocaldo, per la sola produzione di acqua calda, è già in libera vendita ed è già stato acquistato in decine di esemplari. Il loro costo non è basso, circa 12.000 euro per Turbocaldo, e circa 20.000 per il Trinum cogenerativo, prezzi certamente molto più alti di quelli di pannelli solari termici e fotovoltaici di pari potenza. Ai costi salati si aggiunga poi che si tratta di sistemi meccanicamente più complessi, che probabilmente, rispetto ai pannelli, richiederanno più manutenzione e saranno più a rischio di guasti.

Visto che però è una tecnologia innovativa, come detto, lo Stato ne aiuta lo sviluppo con gli incentivi per i sistemi termodinamici: 0,36 euro/KWh per la produzione elettrica e  per la parte termica del 65%, su 10 anni, o, in alternativa, degli incentivi del conto termico per tre anni. “Siamo una azienda giovane, ed il nostro prodotto, costruito tutto da noi, a parte il motore Stirling, che è olandese, ma che noi abbiamo adattato all’uso solare, è altamente innovativo e al 100% riciclabile dopo i venti anni di vita stimata – ci spiegano a Innova  – quindi i prezzi sono ancora alti e l’aiuto degli incentivi statali è indispensabile. Ma proprio grazie a questo aiuto iniziale, nel tempo, contiamo di affinare ed aumentare la produzione, abbassando notevolmente i prezzi. Intanto, però, considerate che le nostre macchine hanno prestazioni termiche notevolmente superiori ai pannelli solari piani. Usando luce solare concentrata, infatti, si può produrre acqua ad alta temperatura anche durante la stagione invernale, cosa molto utile per l’uso industriale o per integrare il solare al riscaldamento. Inoltre si può variare il puntamento della parabola, in modo da ottenere acqua più o meno calda, secondo le esigenze del momento”.

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