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Titolo: Cosa fare con Sole e  250'000 euro ed energia elettrica

In un recente thread si e' scritto di come investire 250.000 euro per un
impianto di 40KW chiavi in mano.
Vediamo che cosa possiamo fare con 250'000 euro e "vecchia" tecnologia.
Consideriamo un'approccio "basso livello", con quello che si
trova sul mercato. Percio' le efficienze non saranno ottimali, ma quelle
praticamente accessibili.
Per cominciare ci serve la temperatura piu' alta ottenibile con i
collettori ordinariamente ottenibili sul mercato.
Una opzione:
http://www.schott.com/solarthermal/english/download/etc16_it_200307.pdf?PHPSESSID=626e4fe4a91e9736b1f63693f799e143
che puo' fornire 100 gradi sopra la temperatura ambiente con una
efficienza superiore al 50%.
Un'altra:
http://www.ecorete.it/commerce.php?stato=info&codicearticolo=KIT-SOLARE-SOTTO-VUOTO-150LITRI-SHCMV
L'importatore vende anche il singolo tubo SHCMV al prezzo di circa 20
euro al pezzo.
Il collettore ha misure: D.70 mm x 1900 mm lunghezza + 150 mm terminale
"caldo". Superficie captante 0,13 m2 (potenza massima 120W)
Dal grafico della resa posso stimare:
DeltaT efficienza
   10     76%
   30     72%
   50     67%
  100     52%
  150     35%
  200     18%
  250      0%
Ma andiamo sul sicuro. Scegliamo un DeltaT di 100 gradiC, il che, con 
una  temperatura ambiente di 20 gradiC ci da' un temperatura del fluido 
di 120 gradiC. Consideriamo percio' una efficienza del 50%.
Spendiamo 150'000 euro per i tubi, ovvero 150'000/20 = 7'500 tubi
con una superficie utile di 7'500 x 0,13 = 975 m2
Al valore convenzionale di irradiazione pari a 1kW/m2, raccogliamo 975 
kW dall'impianto che l'efficienza dl 50% vuol dire 480 kW termici con 
fluido a 120 gradiC.
Poi ci aggiungiamo una turbina ORC (Organic Rankine Cycle). In pratica 
e' una turbina a vapore (come quelle delle centrali termoelettriche) 
solo che invece di usare vapore d'acqua, usa vapori organici che operano 
a temperature molto piu' basse. Ad esempio, possiamo anche usare una 
temperatura di 120 gradiC.
Per esempio, si puo' avere una microturbina a due stadi sul cui asse 
abbiamo un generatore elettrico ad alta velocita' (come gli alternatori 
usati sulle automobili per ricaricare la batteria e fornire i servizi).
Naturalmente lavorando "solo" a 120 gradiC, l'efficienza ne' risente, 
possiamo stimarla intorno al 12%. Notare che le turbine ORC arrivano 
anche al 22% di efficienza, basta fornire fluido a 270 gradiC.
Una efficienza del 12% e' decisamente schifosa per una turbina a vapore, 
pero' ... e' una efficienza ragionevole vista la fonte dell'energia: 
gratis (a parte i costi della infrastruttura).
E nel caso del termosolare: abbondante. Infatti abbiamo a disposizione
480 kWt che con il 12% di efficienza diventano 480x0,12= 57 kWe
Il costo di una turbina ORC di quella potenza e' ancora elevato, 
trattandosi di fatto di ordini su misura. Ma si puo' stare 
tranquillamente entro i 50'000 euro.
Ci restano altri 50'000 euro per i telai, le tubazioni, i serbatoi, etc.
Per un totale di 250'000 euro.
Con la stessa cifra si e' scritto di un'impianto FV da 40 kWe, percio' 
qualcuno potrebbe dire: ma come tutto questo per spremere un 40% di 
potenza elettrica in piu' ? A parte il fatto che un 40% in piu' non e' 
poco, ci sono alcuni vantaggi.
a) e' una tecnologia che non ha limiti di materie prime, ne' soffre di 
monopolizzazioni di fatto come per il silicio cristallino
b) e' una tecnologia che non ha sovverchie difficolta' per essere 
appresa in loco (non servono sofisticati laboratori asettici, etc.)
c) lo "scarto" ottenuto dall'impianto e' un flusso termico di circa 400 
kWt a quasi 80 gradiC, penso che le idee non manchino su cosa farne :-)
d) l'impianto puo' essere fatto funzionare anche quando non c'e' sole in 
due modi:
d1) accumulando il calore, per esempio, usando un generatore piu' 
piccolo da 30 kWe, si puo' accumulare energia termica, per fare 
funzionare il generatore fino a tarda sera, insomma per tutto il periodo 
in cui l'energia elettrica e' piu' utilizzata (dal mattino alla sera).
Si noti che accumulare calore, usando ad esempio i cambiamenti di fase e 
per periodi brevi (meno di alcune decine di ore), e' molto piu' 
economico e sicuro che accumulare energia elettrica.
d2) fornendo calore con combustibili, ad esempio di scarto o di origine 
biologica (biomasse).
e) l'impianto e' facilmente migliorabile in futuro, se i motori Stirling 
riescono finalmente ad entrare in produzione di serie, semplicemente 
sostituendo la parte macchina (la quota parte dei 50'000 euro 
dell'investimento). Questo raddoppierebbe, IMHO, almeno, d'un solo colpo 
l'efficienza, portando la potenza elettrica oltre i 100 kWe a parita di 
impianto collettore.
f) e aggiungiamo anche una considerazione per l'ambiente, l'energia 
termica necessaria per costruire l'impianto e' decisamente minore di 
quella di un'impianto fotovoltaico della stessa potenza
La soluzione d2) permette di fornire energia elettrica anche al mattino 
presto, quando normalmente gli impianto solari non sono ancora in grado 
di funzionare, e non c'e' piu' accumulo del giorno precedente.
Nonostante che la soluzione prospettata non e' a livello dei progetti di 
Rubbia, ed usa materiali normalmente in commercio, e lavora con 
efficienze penose (12% per un motore termico a regime fisso di 
rotazione), riesce ugualmente ad essere superiore alla soluzione 
fotovoltaica ed e' fattibile gia' per impianti al di sopra della decina 
di kWe.
Ha un solo difetto: non puo' essere venduto dal primo commerciale che 
fornisce una paio di scatole imballate contenente collettori FV. 
Richiede la consulenza di un tecnico con le ... ma dopotutto si tratta 
di un'investimento di 250'000 euro. Percio' non si trovera' in giro 
molti promotori. E' la scoperta dell'acqua calda (e' dal 1980 che 380 MW 
sono in produzione in un certo posto degli USA), eppure, cosa importa, 
visto che l'energia elettrica la produce ?
Fuzzy ... c'e' ancora ?  ;-)
R.L.Deboni

 Fuzzy ... c'e' ancora ?  ;-)
eccolo!
appena ho tempo rispondo a questo tuo post.
In generale mi sembra che dai tuoi post traspare un leggero eccesso di
teoreticismo calcolistico... le mie obiezioni saranno pertanto di tipo
pragmatico.
ciao
fuzzy

 molti promotori.
Appunto, e perche dovrei comprarlo io - utente finale - allora? :-)
Come dicevo: i calcoli vanno bene, ma pragmaticamente , per
chi vuole investire in modo veloce e sicuro, è preferibile
qualcosa di colaudato semplice e commerciale.
ciao
fuzzy

 qualcosa di colaudato semplice e commerciale.
Investire una somma di 250'000 euro non e' (o non dovrebbe essere) una 
banale operazione commerciale. A meno che non voglia far fare un'affare 
ai soli fornitori. Ci si informa, si ascolta con occhio critico le 
proposte dei commerciali, si chiede chiarimenti sulle alternative, si 
paga la consulenza di un tecnico serio: cosa sono 500 o anche 1000 euro 
di fronte a 250'000 euro, se fanno la differenza tra un risultato 
mediocre (anche se non e' un bidone) ed un'affare ?, etc.
Tra l'altro qui sul NG ha la possibilita' di avere dritte (anche se non 
sono consulenze) sulle domande giuste da fare.
Alla fine concordo con lei che se il suo e' l'obbiettivo di avere subito 
un'impianto chiavi in mano con referenze per pari tipologia, questo 
thread resta solo un'esercizio intellettuale. Che pero' pone, IMHO, 
delle domande interessanti sulla direzione degli incentivi e di un certo 
tipo di politica energetica di riduzione delle emissioni di CO2.
R.L.Deboni

 Se mi segna come difetti anche i pregi ... senz'altro :-)
Segno difetti quelli che reputo difetti e argomento perche.
E credo che per fare investimenti bisogna fare prima di tutto
una critica radicale, l'avv. del diavolo. Non l'apologia di
questo o quel sistema perpartito preso.
cordialmente
fuzzy

 [cut]
Perchè in alternativa non pensare ad una sorta di " climatizzatore solare "? 
Ovvero una macchina che sfrutti cicli a trasformazione di calore (come 
quelle realizzate dalla robur) e che sia alimentata dall'acqua calda 
prodotta ad es. dal solare termico che in molti casi d'estate è ampiamente 
sottosfruttato, ovvero proprio nei periodi in cui la climatizzazione è 
maggiormente richiesta, a differenza del periodo invernale quando 
l'insolazione è inferiore
http://www.eere.energy.gov/consumer/your_home/space_heating_cooling/index.cfm/mytopic=12680
http://www.eere.energy.gov/de/thermally_activated/projects.html
" Specific technical goals include the development of an air conditioner 
(chiller) operating at a seasonal gas fuel efficiency of 0.7 or better and a 
nominal chiller rating efficiency at 95°F of 0.67 or better and a heat pump 
with a heating performance (COP) of 1.4 or better at 47°F rating point and 
the capability to provide heat pumping at or below 20°F, at a cost of about 
$2,500 (in year 2000 dollars) for a 5-ton system " (5 tonn di refrigerazione 
permettono di climatizzare in media una volumetria superiore ai 100 mc)
Oltretutto ciò allegerirebbe il carico di richiesta elettrica sulla rete nei 
periodi caldi proprio a causa dell'uso massiccio dei climatizzatori