Elettricità

Risparmiare elettricità in casa

 

I modi per risparmiare elettricità in casa si distinguono sempre in comportamenti da adottare e tipi di impianti o apparecchi utilizzati.

Efficienza energetica

Usare o se è il caso sostituire gli apparecchi elettrici con quelli in classe A o A+++, in questo modo una lavatrice o un frigorifero pur facendo lo stesso lavoro di prima consumerà meno (a volte addirittura la metà) e sarà anche più silenzioso.

I Led

Usare i led per l’illuminazione, i led sono semiconduttori che producono un tipo di luce molto pura, non producono radiazioni pericolose come i raggi X, UV o radiazioni elettromagnetiche, come invece fanno le lampade a scarica. I led hanno una durata di circa 50000 ore rispetto alle 2000 di una lampada ad incandescenza e 20000 di una lampada a risparmio CFL, i led producono poco calore essendo molto efficienti, basti pensare che una lampadina led da 4W equivale ad una ad incandescenza da 40W. Con una attuale luce fredda si può arrivare a 150lm/W (lumen/Watt) anche se di solito si preferisce un colore led caldo per la migliore resa cromatica (e per ‘effetto rilassante) ma meno efficiente, il limite massimo teorico per i semiconduttori è sui 200 lm/W, le vapori di sodio a bassa pressione (quelle dei lampioni colore giallo) che sono attualmente il top in efficienza luminosa con i 200 lm/W arrivando a convertire il 30% circa, le fluorescenti tubolari se di grossa taglia si aggirano sui 100 lumen/W quindi sul 15%, le fluorescenti compatte CFL (quelle con la forma di tubi arrotolati o piegati) la metà e via a via fino a scendere alle incandescenza, una lampadina ad incandescenza al tungsteno da 100W sono circa 15 lumen e rende il 2%.

Controllate sempre i Lumen e i Watt assorbiti e anche i Volt, alcune sono a 12V in corrente continua altre a 230V in corrente alternata, se non trovate i Watt ricordate che la Potenza assorbita è Watt = Volt x Ampere, se i led esprimessero i valori in millicandele e gradi, questo sito vi permette di convertirli in lumen.

Pannelli fotovoltaici

I pannelli fotovoltaici ripagano in qualche mese l’energia spesa per la loro costruzione e sono garantiti circa 25 anni da alcune aziende, questi pannelli permettono di convertire la luce (i fotoni) del sole in elettricità con una resa massima che è il limite teorico dei semiconduttori cioè ancora 30% (senza concentrazione) ma i pannelli commerciali hanno rese attorno al 20%, per scoprire il rendimento di un qualsiasi pannello basta fare (Impp x Vmpp)/(10 x lunghezza x altezza), con Volt, Ampere, metri e risultato in percentuale, a volte si smascherano pannelli spacciati per molto efficienti quando invece non lo sono.

Se l’impianto è fatto bene contribuiscono non solo al risparmio energetico ma in alcuni casi anche all’ indipendenza elettrica, ci sono 2 tipi di impianti: lo stand alone cioè pannelli che accumulano energia in batterie dalla quale si preleva quando necessario tipo in montagna, camper, barche o dove non arriva la rete, altrimenti impianti greed connected cioè un allaccio in rete in cui riversare l’energia totale dei pannelli o solo la differenza dei consumi, in questi casi per potersi allacciare, l’impianto deve essere da almeno 1kWp e ci vogliono diversi permessi e tempo prima di poterlo fare, tuttavia si hanno contatori separati per l’immissione e il prelievo e a fine anno si fa un bilancio, per le tariffe bisogna fare riferimento al GSE. Nel caso della connessione alla rete il materiale e l’installazione sono imposti dalle norme e dal GSE oltre alle varie scartoffie burocratiche, l’impianto costa qualche migliaia di Euro/kWp, ogni 8 metri quadri di pannelli sono circa 1kW.

Impianti fotovoltaici isolati

Nello stand alone il costo è minore, circa 1000Euro/kWP, in questo caso non ci sono vincoli sulla scelta del materiale che risulta composto da pannelli che possono essere monocristallino, policristallino, CIS, amorfo, di solito il monocristallino è un Silicio più puro, con rendimenti e durata maggiori (16-23%), si riconosce per il suo colore nero o molto scuro e le celle smussate, perde un po’ di potenza con le alte temperature, è anche il più costoso anche se ormai il costo è meno di 1 Euro/W (esistono anche con celle back contact). Il policristallino è sempre di Silicio ma meno puro, di solito ha un colore azzurro, ha celle quadrate e lavora meglio alle alte temperature, rende un po’ meno del monocristallino (13-16%), lavora bene anche con cielo nuvoloso, ma costa anche meno. L’amorfo o CIS o film sottile è il meno efficiente (6-11%) e si degrada da solo col tempo, 20% inizialmente e 1% ogni anno (Effetto Staebler-Wronski) a differenza del rendimento più costante nel tempo dei cristallini, tuttavia il processo produttivo richiede meno energia, ha un miglior coefficiente di temperatura e sfrutta meglio la radiazione diffusa come ombre e addirittura la luce artificiale (10-15% in più rispetto ai cristallini). L’eventuale sistema di accumulo è il problema di questi impianti, ci sono le batterie al litio (Li ion, Lifepo, Lipo) in genere sono molto efficienti, hanno bassa autoscarica, sono care e hanno bisogno di un circuito di protezione per la sovra e sotto carica, a volte è integrato nella batteria (come nei cellulari), a volte nell’inverter, a volte può non servire, per esempio in caso di molti led in serie, la durata è di circa 1000 cicli, poi ci sono quelle al Piombo che costano meno, rendono meno (60%) e durano meno, la loro vita è solo qualche centinaio di cicli, oltre a problemi come elettrolisi e solfatazione, necessitano di un circuito di protezione da una sotto carica, ci sono e AGM più adatte ai cicli carica/scarica profondi, nelle gel avviene la solidificazione del gel e vanno bene solo per cicli leggeri come UPS o in tampone, stessa cosa per le batterie d’auto, le batterie non devono essere scaricate ad elevate correnti altrimenti si rovinano, un buon impianto inoltre dovrebbe far intervenire il regolatore il meno possibile.

Il regolatore di carica (se non fosse integrato nella batteria) deve impedire alla batteria di sovraccaricarsi ed eventualmente sottocaricarsi (le Ni Mh possono essere conservate anche a 0V), ci sono i modelli economici PWM che semplicemente cortocircuitano il generatore o aprono il circuito, però (di solito) rendono poco, infatti la tensione del pannello scenderebbe da 18V a 12V della batteria con la stessa corrente, sfruttando il pannello solo al 60% circa, i regolatori mppt sono invece dei convertitori DC DC e fanno lavorare il pannello sempre nel suo punto di massima potenza (18V) rendendo quasi il 100% (10-30% in più rispetto ai tradizionali PWM) ma il costo è elevato, un’alternativa potrebbero essere batterie alla stessa tensione del pannello (18V) ma ci sarebbero problemi di compatibilità con apparecchi a 12V. Poi ci sono i costi di installazione, e ovviamente gli utilizzatori alla tensione della batteria tipo luci, frigo, caricabatteria, pc, tv, per esempio a 12V, se si ha necessità della tensione di rete si può ricorrere ad un inverter (rendimento tra 70% e 95%). Ci sono inverter ad onda sinusoidale pura molto costosi (per tutti i tipi di carico) o più economici ad onda trapezoidale modificata (di solito non vanno bene per carichi induttivi), l’inverter ha anche un consumo a vuoto, non è consigliabile scegliere inverter di potenze esagerate o comunque è sempre meglio farlo lavorare alla massima potenza. Nello stand alone, con un po’ di “fai da te” e con le giuste conoscenze si può risparmiare molto, esistono anche dei kit già pronti da assemblare ma costano di più, esistono anche kit di celle da assemblare per fabbricarsi il proprio pannello solare a prezzi inferiori ai pannelli commerciali (per esempio Sunpower Maxeon C60). I pannelli fotovoltaici, a temperature inferiori, rendono di più (NOTC), inoltre rendono qualcosa anche col cielo nuvoloso e coperto, circa 1-25% della potenza nominale, dipende dalla luce e dalla tipologia del pannello.

Eolico

E’ possibile sfruttare il vento per generare elettricità, la turbina eolica può avere un’efficienza massima del 60% (limite di Betz), esistono due tipi di generatore eolico, ad asse orizzontale e verticale, quelle ad asse orizzonatale possono essere fisse o mobili e funzionano solo con vento in una certa direzione, quelle mobili presentano una coda per orientarsi (senza un sistema a molla di richiamo) potrebbero necessitare dell’uso di spazzole, il che potrebbe comportare manutenzione e perdita di rendimento, quelle ad asse verticale (Savonius, Darrieus) funzionano con il vento in qualsiasi direzione ma sforzano parecchio i cuscinetti. Il sistema funziona più o meno come per il fotovoltaico, il costo è di circa 1000 Euro/kW ma realizzando e installando da soli il generatore, si potrebbe risparmiare parecchio. Può essere integrato col fotovoltaico usando dei diodi.

Pompe di calore

Le PDC (pompe di calore) sono macchine termiche che lavorano al contrario, permettono sostanzialmente di trasferire grosse quantità di calore da o verso aria o acqua e spesso si installano disponendo di terreni o laghi o altre sorgenti termiche e l’energia spesa per il trasferimento di un quantitativo di calore è solo una piccola parte del calore stesso, sopratutto per differenze di temperatura contenute si riescono a raggiungere anche COP di 7 o più, contando che il limite teorico è sempre quello delle macchine reversibili cioè Tb/Ta-Tb e può arrivare anche a valori di 15 cioè con 1 kw elettrico “aspiro” 14kW termici a bassa temperatura da una parte e ne trasferisco 15 dall’altra a temperatura più alta, nelle macchine irreversibili anche se il rendimento fosse metà sarebbero comunque convenienti portando dal 5 al 10% circa i consumi elettrici per ogni kW termico scambiato, tuttavia i prezzi al privato risultano ancora abbastanza elevati, per chi vuole costruirsi una PDC può partire da un semplice frigorifero e adattare le serpentine alle proprie esigenze, ricordando che senza buone coibentazioni o grandi dissipatori o se usate male cioè fra alte differenze di temperatura perdono efficienza.

Perdite nei cavi

Usare sezione di cavo adeguate, in quanto le perdite di potenza per effetto Joule sul cavo aumentano col quadrato della corrente, un cavo sottile ha più perdite di un cavo spesso RxI2 o in alternativa usare 2 cavi in parallelo in quanto oltre una certa sezione, per l’effetto pelle non c’è più l’aumento di corrente.

Consumi inutili

Evitare i consumi inutili o guasti, lasciare un’elettrodomestico sempre acceso per esempio un’asciugacapelli da 1kW per un mese di fila cioè 24ore x 30giorni (o un guasto dell’apparecchio) in termini economici costa circa 1kW x 24h x 30giorni x 0,2Euro/kWh = 144Euro, ovviamente nessuno lascerebbe volontariamente acceso qualcosa da 1kW per 30giorni, tuttavia ci sono apparecchi come il campanello, il citofono, il trasmettitore wireless internet, trasformatori e altre cose che anche se non le usiamo consumano.

Staccare i dispositivi elettronici

Di solito nella maggior parte dei dispositivi elettronici come caricabatteria di cellulari o alimentatori c’è un trasformatore sempre collegato e anche se non usate l’apparecchio il consumo va dal 1 al 10% della potenza nominale in pieno carico dell’apparecchio, quindi se lasciaste un’apparecchio con la spina inserita tipo un pc da 100w anche se non in uso consumerete da 1 fino a 10W, quindi una ciabatta multi presa con interruttore potrebbe tornare utile (se usata) per esempio per scollegare pc, caricabatteria, stampante, scanner e tv tutto premendo un solo tasto anche solo col piede prima di andare via che di per se non costa nulla.

Prese temporizzate

Esistono delle prese temporizzate programmabili per esempio per spegnere vari dispositivi di notte, come per esempio il trasmettitore wifi o un televisore, quelle analogiche per funzionare consumano sempre circa 1W, in quelle digitali la bobina del relè consuma circa 4W (di solito non sono relè bistabili).

Prese elimina stand-by

Esistono delle prese in grado di sentire il consumo dell’apparecchio e di eliminarne il consumo da spento, per funzionare consumano circa 0,3W.

Lampade con sensore PIR

Esistono lampade o portalampade (e27) con sensore PIR incorporato per spegnere la luce quando non vi è nessuno in un locale, il consumo varia in base al relè e al circuito dell’apparecchio, di solito i prodotti migliori specificano la potenza consumata dal dispositivo da attivo e da spento.

Ridurre la potenza del wifi

Se avete un trasmettitore wifi a pochi metri da voi potete impostare nel centro connessione e condivisione nel menù di impostazione scheda e su configura, il raggio minimo, in questo modo ridurrete l’emissione di onde elettromagnetiche ed eviterete di consumare inutilmente.

Consumo del processore

Se usate un computer portatile, potete settare una combinazione per il risparmio di energia per esempio risparmio energetico anzichè normale e usarlo con la batteria, se modificate questa combinazione di energia sotto la voce processore potete settare l’uso massimo in percentuale della cpu, normalmente dall’alimentazione elettrica è fino al 100%, con la batteria invece è fino al 50% ma potete limitarlo anche dall’alimentazione elettrica (per esempio al 50%), risparmiando molta energia e calore conservando di più anche il processore stesso, se usate il pc per giochi 3D tenete presente che andranno un po’ più a scatti, dipende da che applicazione usate e da che uso fate del processore, questo è anche un ottimo modo per raffreddare il pc per esempio in estate, vi basterà cercare un compromesso tra calore e prestazioni e inoltre potete sollevare il portatile posteriormente con dei tappi di bottiglia per far circolare meglio l’aria.

Consumo della scheda video

Sempre nelle opzioni del risparmio energetico (in alcuni modelli) c’è anche la possibilità di settare il consumo e la qualità video come anche il pci express.

Correnti di dispersione

Le correnti di dispersione, anche se non fanno scattare il differenziale sono sempre correnti e quindi consumi, oltre ad essere pericolose per la salute, se lavandovi le mani avvertiste una piccola scossa o un piccolo formicolio, potrebbe esserci qualche problema di isolamento nell’impianto, un interruttore differenziale (o salvavita) da pochi mA in serie al contatore (se troppo sensibile rischia di intervenire in presenza di un grosso carico), se ci fosse un guasto in uno dei due avvolgimenti (nel nucleo toroidale), in una bobina tornerebbe meno corrente rispetto all’altra generando un campo magnetico sufficiente ad alimentare un dispositivo di sgancio.

Un saluto e alla prossima.

I commenti sono chiusi.