L'innovazione fotovoltaico termodinamico

Un bel passo avanti

Ripetiamo spesso quanto sappiamo essere inventivi e geniali, ma anche quanto l'assenza di un vero sistema paese moderno ed efficiente impedisca alle nostre idee di diventare patrimonio industriale ed economico e vada invece, spesso e volentieri, ad alimentare la ricchezza altrui. Ogni tanto però, soprattutto il settore delle rinnovabili, comincia a regalarci qualche soddisfazione e fa piacere vedere che un'ottima idea, di cui parleremo fra un po', viene supportata da un gruppo di investitori e diventa realtà.

Il solare termodinamico anche domestico

Non parliamo, in effetti, di una vera e propria invenzione, ma di una realtà già presente nel settore delle energie rinnovabili, quella del solare termodinamico, adattata anche all'ambiente domestico o alle necessità di una piccola impresa. Cerchiamo di capire meglio il discorso.

Come funziona il sistema classico

Il classico sistema termodinamico, la cui definizione tecnica più usata è CSP, vale a dire Concentrating Solar Power, impianto solare a concentrazione, permette di convertire l'energia solare in energia termica, generando una temperatura ad una gradazione che permette di produrre vapore industriale, energia termica o che può essere trasformata in energia elettrica.

I primi tentativi

I normali impianti di solare termodinamico, almeno per come sono stati concepiti fino ad ora, sono adatti ad una produzione di energia che possiamo definire di tipo industriale, nel senso che producono temperature altissime, tanto da non risultare adatti ad un contesto residenziale. Naturalmente, sono nate diverse iniziative mirate a portare il solare termodinamico anche in ambito domestico, ma spesso con risultati non soddisfacenti in termini di resa. Insomma, le soluzioni attualmente sul mercato presentano un rendimento non sufficiente, in molti casi, a giustificare l'investimento necessario ad installare un impianto solare termodinamico residenziale.

I vantaggi del solare termodinamico anche a casa

Parliamo di una start up, Ohikia, che, a dispetto del nome greco, è tutta italiana e nasce dall'intuizione di Francesco Negrisolo, un ex progettista di amplificatori ottici. L'idea è geniale: sfruttare un difetto del fotovoltaico, il calore generato, per fare caldo, freddo o energia e favorire quindi l'efficienza del sistema. Per ottenere questo risultato è stato necessario, però, sviluppare una serie di innovazioni, sia nei materiali utilizzati che nel design industriale, tali da rendere un impianto fotovoltaico termodinamico conveniente anche in ambito domestico e soprattutto scalabile. Fondamentalmente, quello che è stato realizzato, e di cui parleremo fra un po', ha permesso di incrementare l'efficienza energetica di un normale impianto fotovoltaico sfruttando un suo difetto, la generazione di calore, e trasformandolo in un vantaggio, utile per esempio per produrre acqua calda o per alimentare il normale riscaldamento.

Il favorevole rapporto costo/rendimento

Uno degli aspetti più interessante dell'innovazione introdotta da Ohikia è di aver realizzato un impianto che offre un rapporto costo/rendimento decisamente superiore rispetto alle due soluzioni più importanti, attualmente presenti sul mercato, per generare energia o acqua calda, in genere, dal sole, vale a dire il normale fotovoltaico e il solare termodinamico a media temperatura.

Mette assieme fotovoltaico e termodinamico

L'idea di Negrisolo è geniale. Visto che il pannello fotovoltaico produce calore, perchè non sfruttarlo e magari anche incentivarlo, per produrre altra energia, acqua calda e condizionamento?
E' così, da quest'idea che sembra semplice e banale ma che ha richiesto alcune originali e geniali innovazioni, che è nato quello che possiamo definire il primo esempio di fotovoltaico termodinamico, nella sostanza un sistema ibrido che, accoppiato ad un innovativo accumulatore di calore, può essere utilizzato per produrre:

  • Energia elettrica.
  • Condizionamento.
  • Acqua calda da utilizzare sia per uso sanitario che per il riscaldamento.
  • Calore e vapore per uso industriale.
  • Frigorie per il ciclo del freddo.

Dallo stesso sistema caldo, freddo ed elettricità

Nella sostanza il sistema si basa su un normale pannello fotovoltaico inserito all'interno di un sistema solare termodinamico, che di solito riscalda una miscela di acqua fino a circa 100°, mentre in questo caso ad un particolare liquido viene fatta raggiungere la temperatura di circa 250° centigradi. Quindi viene realizzato un intelligente impianto ibrido, che da un lato sfrutta la tecnologia fotovoltaica e dall'altro trasforma un difetto di quest'ultima, la generazione di calore, in un vantaggio mediante la tecnologia del solare termodinamico.

Raccoglie l'energia diffusa

Il segreto sta in un sistema di specchi, ma non solo, che reindirizza la luce da qualunque direzione provenga senza bisogno di costosi sistemi meccanici utilizzati per far muovere l'impianto in modo da catturare il massimo della luce disponibile. Inoltre il pannello, quello termico, è in grado di raccogliere anche quella che è definita energia diffusa, vale a dire la luce comunque presente anche nelle giornate nuvolose, aumentando quindi in modo sostanziale la resa dell'impianto, che può tranquillamente funzionare anche d'inverno con un grado di efficienza molto soddisfacente.

Impianto Ohikia per la produzione di energia e acqua calda.

Nasce il termodinamico di ultima generazione

Il nuovo prodotto così costituito, chiamato "collettore solare" raccoglie di conseguenza, grazie all'altissima temperatura raggiunta dal liquido interno, una grande quantità di calore che viene immagazzinato in una batteria cosiddetta "termica". Le batterie termiche non sono una novità, ma Negrisolo ha realizzato un liquido che permette alle batterie di funzionare in modo efficiente tra i 100 e i 200° C.
Una volta immagazzinato, il calore può essere ampiamente sfruttato per il riscaldamento oppure inviato ad un "chiller", un sistema che trasforma il calore in aria fredda, che può essere ovviamente utilizzata durante l'estate per il condizionamento oppure per alimentare apparecchi per la refrigerazione, sia in un'abitazione che in un negozio di alimentari o in supermercato, per esempio.

Tutta convenienza

I punti a favore di un impianto fotovoltaico termodinamico sono diversi. L'impianto è modulare e può essere adattato ad ogni esigenza, anche nel tempo, e, nonostante sembri una cosa complessa, e quindi costosa, in effetti, grazie ad alcune importanti innovazioni e all'altissima resa, abbatte il costo per chilowatt prodotto a 13 centesimi, praticamente la metà di un impianto fotovoltaico tradizionale. Quindi, se la domanda è: conviene di più un impianto di pannelli fotovoltaici o uno di solare termodinamico a media temperatura? La risposta, grazie al nuovo sistema realizzato do Ohikia, è in effetti molto semplice: tutti e due assieme!

Gli incentivi fiscali

Naturalmente, ma non ci sarebbe bisogno di specificarlo, anche gli impianti di pannelli fotovoltaici termodinamici permettono di accedere a incentivi e detrazioni fiscali previsti dalla legge di bilancio 2018, incrementando ancora di più il rapporto costo/rendimento già piuttosto favorevole. Ricordiamo che, a differenza del passato, ora gli incentivi sono rappresentati da uno sconto Irpef spalmato su un periodo di 10 anni.

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