L’Accumulo Termico a Costo Zero

Parliamo ora dell’accumulo termico, cos’è, a cosa serve, come si ottiene e quali vantaggi procura. L’accumulo termico non è altro che un serbatoio in acciaio smaltato internamente, ben coibentato, di diverse forme e dimensioni a seconda dell’utilizzo a cui è destinato.

Nel suo interno c’è della comune acqua, la quale si potrà portare ad una temperatura che può variare dai 55° ai 99°. Per creare un accumulo termico a costo Zero, occorre prelevare tutta l’energia dal sole e creare un volano termico in un determinato periodo del giorno per poi poterlo riutilizzare in seguito nell’arco della giornata anche di notte, quindi niente caldaie a combustibili fossili, solo l’energia del sole.

Un esempio pratico è il solare termico, di giorno scaldiamo l’acqua con i pannelli solari termici e la riutilizziamo poi un tutto il resto della giornata .

Quale è il reale vantaggio che questo ci procurerà?

I vantaggi sono due.

Il primo è quello di avere energia termica spalmabile nell’arco di tutta la giornata. Il secondo è quello di avere una potenza termica immediata superiore alla potenza del generatore che scalda l’acqua. Vediamo ora come è possibile generare questo calore ”gratis” che poi andremo ad accumulare e riutilizzare in tempi diversi.

  1. Il classico sistema è il solare termico, come menzionato sopra.
  2. Un altro sistema è riscaldare l’acqua con una pompa di calore elettrica abbinata ad un impianto fotovoltaico .

Nel secondo caso è necessario accendere la pompa di calore solo quando l’impianto fotovoltaico produce energia, quindi non attingiamo dal contatore. Come vediamo in tutti e due i casi abbiamo prodotto energia termica nelle ore più assolate del giorno, gratuitamente, poi questo calore accumulato lo potremo riutilizzare in seguito.

Possiamo anche far lavorare insieme queste due fonti termiche, solare ed elettrico, in modo da avere una maggiore potenza termica immediata di ricarica e poter accumulare più litri di acqua calda, ed avere un volano termico maggiore che ci darà più ore di indipendenza termica.

Un altro fattore importante è la temperatura dell’acqua che possiamo raggiungere nel nostro serbatoio di accumulo, più sarà elevata maggiore sarà l’autonomia, a parità di litri accumulati.

accumulo termico a costo zero

Vediamo ora da questa immagine uno schema di accumulo termico generato da una pompa di calore, alimentata da un fotovoltaico, coadiuvata da un solare termico e tutta l’energia termica accumulata in un serbatoio di 500 litri.

Iniziamo ora a fare un po’ di conti con esempi comprensibili a tutti.

Immaginiamo di avere una casa che ha un fabbisogno termico in pieno inverno di 50 Kw al giorno. Con un impianto, come illustrato sopra, saremo in grado di produrre 60 Kw termici in sole tre ore e questo ci basterà a soddisfare i fabbisogni termici della nostra casa per tutta la giornata.

Ma anche in pieno inverno avremo più di tre ore di sole (quando parlo di sole intendo luce e calore relativo) anche con il cielo velato o nuvoloso avremo energia da catturare chiaramente con il cielo sereno l’energia sarà maggiore.

Nel mese di Dicembre avremo almeno 6 ore per catturare energia termica quindi ne produrremo più del doppio di quella che consumeremo.

Ora potremmo immagazzinare l’energia termica in un serbatoio più grande, in modo di avere scorte per più giorni, oppure ridimensionare la potenza della pompa di calore e del fotovoltaico, mentre il solare termico lo lascerei così con 2 pannelli solari. In questo modo abbasseremo i costi di acquisto della centrale termica.

Quindi anche questo impianto va ben dimensionato in base alle esigenze specifiche della casa e della zona climatica del paese.

lo schema termico nell’immagine sopra si presta a diverse variabili. In esso vediamo come generatore di calore elettrico una pompa di calore con un COP di 4,5 ed una temperatura di mandata di 55°, ma possiamo adottare anche altre tecnologie.

Prodotto COP Consumo Kw/h Resa KW Costo € Temperatura
Pompa di Calore 4,5 2,2 10 8.000 55°
Caldaia Ionica 2 5 10 4.000 80°
Resistenza el. 0,85 12,5 10 290 80°
Caldaia Idrosonica 2,5 4 10 7.500 99°

Come vediamo nella tabella comparativa sopra abbiamo inserito altre tre voci di possibili alternative alla pompa di calore che come efficienza non ha paragoni, ma ha una temperatura massima di soli 55° ed un costo di acquisto nettamente superiore alle altre tre tecnologie.

Se noi, a parità di litri , abbiamo accumulato dell’acqua a temperatura più alta, avremo a disposizione più Kcal da sfruttare, quindi raggiungeremo un’autonomia di utilizzo più lunga a caldaia spenta.

Queste Kcal accumulate sono misurabili e possiamo stabilire anche quanta autonomia ci procurerà, senza mai riaccendere la centrale termica. Facciamo ora due esempi con la stessa quantità di litri accumulati ( 500), ma con due diverse temperature di stoccaggio, e misuriamo le Kcal. accumulate.

Nel primo esempio adotteremo una pompa di calore con una potenza termica di 10 Kw, che ci porterà l’acqua fino a 55°.
Nel secondo esempio con una caldaia idrosonica con una potenza termica di 10 Kw che ci porterà la temperatura dell’acqua a 99°.

La prima cosa è vedere le ore necessarie per arrivare alla temperatura massima raggiungibile fino a spegnere la centrale termica. Supponiamo di dover portare l’acqua da una temperatura iniziale da 20° fino a 55°, avremo un salto termico di 35° e questo è un dato. Un secondo dato sono i 500 litri. Il terzo è la potenza termica della centrale che come vediamo nella tabella sopra l’abbiamo fissata in 10 Kw. La formula è questa 35 x 500 / 10.000 = 1,75

Questo è il tempo che impiega la pompa di calore per raggiungere della sua massima temperatura nel serbatoio di accumulo.

Analizziamo ora la seconda ipotesi ( caldaia idrosonica ) il salto termico in questo caso sarà di 79 gradi, quindi la formula sarà 79 x 500 /10.000 = 3,95 ore.

Qual’è la sostanziale differenza tra questi due tipi di accumulo termico?

Quindi, nel secondo caso, a parità di litri di accumulo (500) siamo riusciti ad immagazzinare più calore quindi energia, ed avremo in seguito una maggiore autonomia termica.

Poi bisognerà bilanciare i consumi della centrale termica con la produzione fotovoltaica disponibile al momento per non attingere dalla rete, ma questa è un’altra storia.

S.T.E. Pignotti vende e installa i propri prodotti in tutte le provincie della regione Marche: Ancona, Ascoli Piceno, Fermo, Macerata e Pesaro.
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