Alcune considerazioni per un consumo più consapevole delle risorse energetiche

di Suman Andrea

REGOLATORE DI FLUSSO LUMINOSO

E' un sistema modulare per l'ottimizzazione della gestione dei consumi negli impianti di illuminazione con lampade a scarica (neon, vapori di mercurio, vapori di sodio, alogenuri). 
La caratteristica particolare di gestione dell'energia fornita al carico, consente di effettuare risparmi di consumo fino al 50%.
La peculiarità nasce dal fatto che le lampade a scarica hanno una caratteristica "potenza di alimentazione/illuminazione resa" non lineare. Sfruttando questa caratteristica è possibile limitare il flusso di potenza ceduto alle lampade.

A fronte di questo, è possibile ottenere un sensibile risparmio di energia, variabile tra il 30% e il 50% a seconda delle impostazioni.

E' possibile utilizzare questo sistema in tutte quelle strutture che utilizzano la tipologia di lampade citate quali supermercati, grandi magazzini, strade, gallerie, piazze, grandi aree coperte in genere, parcheggi, centri commerciali, capannoni industriali.

I vantaggi possono quindi essere individuati in:
• Risparmio energetico fino al 50%;i costi di manutenzione degli impianti.
• Arresto pressoché totale del decadimento delle caratteristiche delle lampade dovuto al loro invecchiamento.
• Controllo dell'inquinamento luminoso.
• Funzionamento ridotto dell'impianto di condizionamento per la minore quantità di calore emessa dalle lampade.
• Possibilità anche di correlare la funzione di ottimizzazione di tensione con l'intervento di un orologio; in tal modo si può operare una drastica riduzione del flusso luminoso nei periodi in cui non esiste la necessità di piena potenza luminosa.

CASA-ALBERGHI

Nonostante la crescente consapevolezza ecologica e la riduzione dei consumi delle famiglie - dovuti anche alle cicliche crisi economiche - la casa continua ad essere il luogo dove avvengono i maggiori sprechi energetici. Alcuni dei più comuni elettrodomestici sono già oggi posti in vendita con l'etichetta energetica che ne indica il consumo. Dovrebbero esserne già dotati frigoriferi, lavastoviglie, lavatrici e, a partire dalla metà del 1999 anche le lampadine.
Questi gli elettrodomestici che più incidono sul bilancio energetico, oltre che sul portafoglio, delle famiglie italiane. Per ognuno sono indicati la percentuale di presenza nelle case, il consumo annuo in KWh e il consumo annuo globale in Italia del singolo apparecchio in miliardi di Kwh e qualche consiglio per risparmiare energia.

Tenere la temperatura del frigorifero tra i +4, punto più freddo, e +10 col termostato tra minimo e medio. 
Non introdurre cibi caldi o tiepidi, aprire lo sportello solo quando necessario per il minor tempo possibile.

% di presenza

consumo annuo in KWh

consumo globale in Italia in mld di KWh

Frigorifero

97

320

7,1

La potenza assorbita dalle lavatrici varia, a secondo dei modelli, da 1,5 KW a 3,5 KW. 
Il consumo dipende dalla quantità e dalla temperatura dell'acqua. Meglio farla funzionare a pieno carico evitando programmi lunghi e temperature elevate. Non esagerare coi detersivi: si risparmiano acque, pesci ed energia. Le lavatrici con sistema di asciugatura consumano energia elettrica fino a 4 KWh in più per 5 kg di bucato.

E' una voragine di energia. Meglio regolare il termostato sui 50-60° per contenere le dispersioni e installare un timer perché funzioni solo a ore prestabilite e per il tempo necessario. Posizionare un miscelatore in uscita dello scaldabagno tarandolo sulla temperatura desiderata per non disperdere calore lungo le tubazioni; applicare un diffusore ai rubinetti per miscelare aria all'acqua e ridurre il consumo d'acqua. Ma la soluzione migliore è quella di adottare uno scaldabagno a gas.

Televisore

94

188

4,7

Lavatrice

79

450

8,2

Potrebbe anche sembrare un consiglio fanatico e integralista ma il modo migliore per lavare, disinfettare piatti e stoviglie - risparmiando energia - è quello di usare acqua, aceto e limone. Per chi, invece non può, o non desidera, rinunciare alla lavastoviglie i consigli sono gli stessi che per le lavatrici: cicli brevi, basse temperature e metterle in funzione a pieno carico.
Fonte: ENEA

LAMPADINE

Nel 1999 è entrata in vigore una direttiva comunitaria che impone l'etichetta ecologica anche per le lampadine. Come per altri elettrodomestici, dovrà quindi essere dichiarata anche per esse la reale efficienza energetica così che il consumatore, all'atto dell'acquisto, possa scegliere con maggiore consapevolezza. 
Le etichette conterranno 7 lettere dell'alfabeto (dalla A alla G) ognuna delle quali rappresenterà il consumo crescente di energia elettrica. Le norme per l'attuazione della nuova direttiva sono state approvate in Italia nel giugno 1999, ma si prevede che fino al dicembre del 2000 potranno essere vendute le lampade ancora prive dell'etichetta energetica. 
La differenza di consumo energetico tra i diversi tipi di lampadine è davvero notevole. Una lampada fluorescente ad accensione elettronica da 20 watt illumina come una tradizionale lampada da 100 perché la luce emessa dalla prima è pari a 1240 lumen. Al contrario una lampada tradizionale da 20 watt produce luce per soli 160 lumen. 
Stesso discorso per quanto riguarda il portafoglio. Ipotizzando un funzionamento medio l'anno di 2000 ore, la lampada tradizionale da 100 watt consuma 200 KWh, la lampada a fluorescenza compatta da 20 watt ne consuma invece circa 40. Questo significa che, a parità di luce, la seconda comporta una riduzione della bolletta elettrica almeno 5 volte inferiore.

Questi i tipi di lampade e lampadine più note, il rapporto tra quantità di luce emessa e quantità di energia consumata ed eventuali problemi (l'unità di misura della luce emessa dalle lampade è espressa in lumen per watt):
Lampadina incandescente: inventata nel 1879 da Edison, è una lampadina di tipo energivoro, solo il 5-15% di elettricità assorbita diventa luce. Unico vantaggio: non comporta tremolio nell'emissione. E' definita a luce calda perché il suo spettro comprende parti di onde violette e rosse.
Lampadina incandescente alogena: ha un'efficienza luminosa maggiore: 22 lumen/watt. Può durare circa 2000 ore ma emette più raggi ultravioletti. Si consiglia di tenere una distanza di sicurezza (1 mt) o di schermare con un vetro la luce diretta. E' buona norma controllare la presenza di campi elettromagnetici emessi dal suo generatore.
Tubi fluorescenti: dato che lo spettro di questo tipo di lampada è molto diverso dalla luce naturale, l'occhio ne risulta affaticato e possono comparire mal di testa e stanchezza, inoltre comporta un tremolio che viene percepito dal nervo ottico. Ha però un'alta efficienza luminosa: 90 lumen/watt e una durata media di circa 10.000 ore.
Lampada fluorescente Biolux: è la lampada che produce la luce più simile a quella solare. Studiata dalla Nasa per l'illuminazione dei sottomarini, la Osram ne acquistò il brevetto scaduto nel 1988. La sua durata è pari a tre volte di quella dei tubi fluorescenti. Svantaggi: i costi elevati e la scintillazione.
Lampade fluorescenti a risparmio energetico: hanno un ridotto consumo energetico e durano a lungo. Questi dati positivi vengono però ridotti drasticamente se la lampada viene accesa più volte in un'ora. Al momento dell'acquisto è bene controllare che il reattore sia elettronico, privo cioè di sostanze radioattive, per evitare problemi di smaltimento.

Differenze di consumo tra le lampade fluorescenti compatte ad accensione elettronica, ad accensione non elettronica e le lampade tradizionali ad incandescenza equivalente.

Cucina e forno

44

137

1,4

Congelatore

18

480

1,9

Condizionatore

1

790

1,3

Lavastoviglie

10

940

2,2

1999. Un gruppo di ricercatori dell'Università di Utrecht ha scoperto come eliminare l'impiego del tossico mercurio dalle lampade a fluorescenza sostituendolo con lo xeno, un gas nobile. In questo modo si potrà in futuro evitare l'inquinamento da mercurio perché quando si getta via una lampada fluorescente buona parte del mercurio riesce a infiltrarsi nel sottosuolo, raggiungere corsi d'acqua e laghi, essere ingerito dalla fauna ittica e di chi alla fine si ciba di pesci.
Un altro vantaggio è che le lampade a xeno si accendono immediatamente. Gli scienziati stanno ora studiando come ottenere una luce bianca perché, per il momento, hanno ottenuto solo quella che rientra tra la banda rossa e quella arancione.

ENERGIA SOLARE

L'energia radiante inviata dal sole sul nostro pianeta è, in realtà, difficilmente sfruttabile perché poco concentrata: la sua luce irradia, infatti, in maniera più o meno diffusa tutta la superficie della Terra, non focalizzandosi su nessun punto in particolare.
Viene utilizzata per produrre calore tramite pannelli solari (acqua calda e riscaldamento) e per produrre elettricità per mezzo delle celle fotovoltaiche.
I pannelli solari (collettori solari) sono una delle più economiche fonti per ottenere acqua calda nelle case non collegate, per scelta o per qualsiasi altro motivo, alla rete elettrica. Il numero e la superficie dei collettori da installare è in stretta relazione al numero di persone che dovranno usufruire dell'acqua calda o del riscaldamento.
Un esempio: nei mesi estivi, quindi in una situazione ottimale di luce solare, sono sufficienti 0,5 metri quadri di collettori, inclinati a 35°, per persona. In quelli invernali, quando la luce solare è più debole, ne servono invece 1,2 metri quadri, inclinati a 60°. Se si vogliono usare anche per il riscaldamento ne serve una superficie molto più ampia utilizzando anche una pompa di calore per limitare le dispersioni.
L'investimento parte da un milione per un nucleo di quattro persone e per un impianto da utilizzare soprattutto d'estate, che diventano due per un impianto da utilizzare sia in estate sia in inverno.
Per quanto riguarda l'installazione se ne occupa di solito lo stesso produttore che fornirà il nome di ditte specializzate.
Per installare i pannelli solari non è necessaria alcuna concessione edilizia in quanto viene considerata manutenzione straordinaria, serve solo una semplice autorizzazione.

CELLE FOTOVOLTAICHE

Attraverso le celle fotovoltaiche si produce energia elettrica con la conversione diretta della luce in elettricità. E' un settore con molte potenzialità ma con un unico ostacolo: il costo che, nel caso dei privati, è effettivamente molto alto.
Un pannello con celle fotovoltaiche può costare sulle 300 mila lire ed è in grado di far funzionare un televisore portatile o una serie di lampade.
Non richiedono una particolare manutenzione e possono funzionare per decenni.

Finalmente anche in Italia l'energia solare avrà tutte le carte in regola per decollare in modo concreto. La Camera ha, infatti, approvato una norma della Finanziaria che prevede uno stanziamento di 200 miliardi a favore dell'Eneaaffinché sviluppi, nei prossimi tre anni, un programma di ricerca nel settore di questa specifica energia alternativa e si impegni ad avviare un piano d'installazione di pannelli solari nella nostra penisola.
Il successo dell'emendamento segna una tappa fondamentale nel miglioramento della nostra politica energetica e fa ben sperare che il settore delle energie rinnovabili - troppo a lungo ignorato e rimandato, rispetto ad altri partners europei, per gli alti costi d'investimento - sia finalmente preso in seria considerazione.
Germania, Olanda, Austria e Spagna vivono già oggi un forte sviluppo nello sfruttamento dell'energia legata al ciclo solare, dovuto sia a programmi pubblici d'incentivazione sia a normative che favoriscono l'occupazione nel settore. LaGermania, ad esempio, Paese leader nell'utilizzo su larga scala del fotovoltaico, ha adottato la cosiddetta "green power": una politica d'incentivazione per la quale l'utente paga l'energia elettrica a un prezzo superiore al normale con la sicurezza, però, che il surplus pagato sarà utilizzato nello sviluppo e nell'applicazione di nuove tecnologie per la produzione di energia alternativa. Si tratta di una iniziativa auspicabile anche in Italia, così da incoraggiare le società produttrici a immettere in rete le energie prodotte da fonti rinnovabili.
Parallelamente all'iniziativa della Finanziaria, è in atto un progetto, promosso dal Ministero dell'Ambiente e dal Ministero dell'Industria, che prevede la realizzazione di 10mila tetti fotovoltaici.
Gli incentivi per la realizzazione del progetto, 45 miliardi (oltre i 200 stanziati dalla Finanziaria per la ricerca), sono un indiscutibile segnale della volontà di utilizzare questa nuova formula energetica su larga scala, e dimostrano che il tam-tam contro l'inquinamento ha cominciato a scuotere, si spera, le azionali e istituzionali coscienze.

REGOLAMENTI EDILIZI:

Secondo la normativa vigente, la realizzazione di un impianto fotovoltaico può essere equiparata a quella di un impianto tecnologico (intervento di manutenzione straordinaria). A tale riguardo si può fare riferimento alla legge 662/96 che prevede la procedura di silenzio-assenso. Nel caso in cui invece esistano dei vincoli di carattere paesaggistico-ambientale è necessario il rilascio dell’autorizzazione comunale (v. legge 457/78).

NORME ELETTRICHE:

Considerando il fatto che un impianto fotovoltaico costituisce un sistema di autoproduzione di energia elettrica, il suo collegamento alla rete deve essere effettuato secondo quanto indicato dalle norme CE 11-20 circa l’interfacciamento e dalle norme CE 64-48 riguardanti la sicurezza degli impianti elettrici. Inoltre devono essere rispettate le prescrizioni che le società elettriche stabiliscono circa le caratteristiche tecniche delle apparecchiature di interfaccia con la rete.

REGIME FISCALE:

L’esercizio dell’impianto deve fare riferimento alle norme che regolano il regime fiscale degli impianti di produzione di energia elettrica, cioè: denuncia di officina elettrica all’Ufficio Tecnico di Finanza, richiesta di licenza di esercizio e pagamento del relativo diritto annuale, installazione di un contatore per la contabilizzazione dell’energia prodotta e pagamento dell’imposta erariale. Gli impianti di potenza non superiore a 20 kW sono esonerati da tali obblighi (legge 133/99).

REGIME TARIFFARIO:

E’ previsto lo scambio non oneroso dell’energia tra Utente e Società Elettrica. Lo scambio prevede un corrispettivo per l’uso della rete ed il conguaglio annuale sull’energia scambiata.

Per approfondimento di quanto sopra esposto vale la delibera 224/00 (Disciplina delle condizioni tecnico-economiche del servizio di scambio sul posto dell’energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici con potenza nominale non superiore a 20 kW)

Per maggiori informazioni:

QUADRO SINTETICO DELLA TECNOLOGIA E DEGLI IMPIANTI

Sviluppata alla fine degli anni 50 nell'ambito dei programmi spaziali, per i quali occorreva disporre di una fonte di energia affidabile ed inesauribile, la tecnologia fotovoltaica (FV) si va oggi diffondendo molto rapidamente anche per applicazioni terrestri, come l’alimentazione di utenze isolate o gli impianti installati sugli edifici e collegati ad una rete elettrica preesistente. Il funzionamento dei dispositivi fotovoltaici si basa sulla capacità di alcuni materiali semiconduttori, opportunamente trattati, di convertire l’energia della radiazione solare in energia elettrica in corrente continua senza bisogno di parti meccaniche in movimento. Il materiale semiconduttore quasi universalmente impiegato oggi a tale scopo è il silicio. Il componente base di un impianto FV è la cella fotovoltaica, che è in grado di produrre circa 1,5 Watt di potenza in condizioni standard, vale a dire quando essa si trova ad una temperatura di 25 °C ed è sottoposta ad una potenza della radiazione pari a 1000 W/m². La potenza in uscita da un dispositivo FV quando esso lavora in condizioni standard prende il nome di potenza di picco (Wp) ed è un valore che viene usato come riferimento. L’output elettrico reale in esercizio è in realtà minore del valore di picco a causa delle temperature più elevate e dei valori più bassi della radiazione. Più celle assemblate e collegate tra di loro in una unica struttura formano il modulo fotovoltaico(Il modulo fotovoltaico è il componente elementare dei sistemi fotovoltaici ed è ottenuto dalla connessione elettrica in serie di più celle in silicio cristallino. I moduli FV più comuni sono costituiti da 36 celle connesse in serie, assemblate fra uno strato superiore di vetro ed uno strato inferiore di materiale plastico (Tedlar) e racchiuse da una cornice di alluminio. Nella parte posteriore del modulo è collocata una scatola di giunzione in cui vengono alloggiati i diodi di by-pass ed i contatti elettrici. Il modulo fotovoltaico ha una dimensione di circa mezzo metro quadro e produce 40 - 50 Watt di potenza. Un metro quadrato di moduli, in una tipica zona dell’Italia meridionale, produce un'energia media giornaliera pari a 0,2 - 0,3 chilowattora nel periodo invernale e a 0,5 - 0,6 chilowattora in quello estivo. Il modulo fotovoltaico è una struttura robusta in grado di garantire molti anni di funzionamento). Il modulo FV tradizionale è costituito dal collegamento in serie di 36 celle, per ottenere una potenza in uscita pari a circa 50 Watt, ma oggi, soprattutto per esigenza architettoniche, i produttori mettono sul mercato moduli costituiti da un numero di celle molto più alto e di conseguenza di più elevata potenza, anche fino a 200 Watt per ogni singolo modulo. A seconda della tensione necessaria all’alimentazione delle utenze elettriche, più moduli possono poi essere collegati in serie in una "stringa". La potenza elettrica richiesta determina poi il numero di stringhe da collegare in parallelo per realizzare finalmente un generatore fotovoltaico (Il generatore fotovoltaico è il cuore del sistema in tutte le configurazioni descritte; produce corrente a tensione continua (per il collegamento in rete è necessario trasformare la tensione continua in alternata). Un generatore fotovoltaico comprende una gran varietà di componenti tra cui:

  • i moduli FV
  • le strutture portanti e i materiali di fissaggio
  • diodi di bypass e diodi di blocco
  • fusibili, sistemi di protezione da sovraccarico (parafulmine)
  • interruttori, cavi e scatola di giunzione

 

L’energia elettrica prodotta in corrente continua prodotta dal generatore viene convertita in corrente alternata da un inverter. L’energia prodotta viene consumata dall’utenza elettrica o scambiata con la rete elettrica locale o nazionale grazie ad un sistema di contatori.). Il trasferimento dell'energia dal sistema fotovoltaico all'utenza avviene attraverso ulteriori dispositivi, necessari per trasformare ed adattare la corrente continua prodotta dai moduli alle esigenze dell'utenza finale. Il complesso di tali dispositivi prende il nome di BOS (Balance of System). Un componente essenziale del BOS, se le utenze devono essere alimentate in corrente alternata, è l’inverter, dispositivo che converte la corrente continua in uscita dal generatore FV in corrente alternata.

 

ACQUA

Per evitare sprechi d’acqua e, la cosa non guasta, anche alleggerire la bolletta dei consumi idrici basterebbe seguire piccoli accorgimenti, come quelli suggeriti dal Centro Studi e Comunicazione Ambientale Antartide che qui riportiamo: 

usare il frangigetto: il tubo di gomma o di metallo che si applica ai rubinetti può evitare la dispersione di almeno 6mila litri d’acqua al giorno

riparare il rubinetto che gocciola: può sembrare incredibile ma, goccia dopo goccia, possono andare perse decine di litri d’acqua al giorno

chiudere il rubinetto: quando si insaponano i piatti, ci si lava i denti o ci si rade, è un gesto che può apparire noioso o superfluo e invece consente di non sprecare centinaia di litri d’acqua; in questo caso sono molto utili i rubinetti a tempo

avviare la lavatrice, o la lavastoviglie, solo a pieno carico: in questo modo si risparmiano fino a 8.200 litri d’acqua all’anno

installare il water a scarico differenziato: rispetto ai water tradizionali, fa risparmiare anche 20mila litri d’acqua all’anno; bene anche non trascurare lo scarico che perde: può sprecarne fino a cento litri al giorno

preferire la doccia al bagno in vasca: questa scelta fa risparmiare ogni volta cento litri d’acqua; usando la doccia col miscelatore aria-acqua, il consumo diminuisce di un altro 50%

non lavare troppo spesso l’auto d’estate: in questo modo si evita che manchi l’acqua per le necessità primarie

innaffiare le piante la sera: una volta calato il Sole, l’acqua evapora più lentamente e quindi non viene sprecata

privilegiare impianti di irrigazione a micropioggia: programmato per la notte, quando cioè la necessità è minore, un impianto di questo tipo bagna il giardino senza inutili sprechi.

 

 

 

Pillole

 

Il risparmio energetico può essere ottenuto con:
- l'utilizzo dei nuovi impianti di riscaldamento a "irraggiamento" a battiscopa (tubi di rame con lamelle radianti) che determinano un microclima sano 
- il ricorso a serbatoi di acqua riscaldata dall'energia solare
- la costruzione di muri perimetrali piuttosto spessi e a isolamento termico
- l'installazione di doppie finestre
- l'utilizzo di stufe tradizionali a mattoni o in maiolica

lampade fluorescenti compatte

lampade tradizionali a incandescenza equivalente

accensione elettronica

accensione non elettronica

watt

watt

watt

9

7

40

13

11

60

18

15

75

25

20

100

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