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DOMOTICA E FOTOVOLTAICO PER IL RISPARMIO ENERGETICO

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Un “cervello” in grado di gestire in maniera intelligente ogni impianto dell’edificio per farti risparmiare energia e denaro. Questa è la Domotica, la nuova frontiera del risparmio energetico.

Domotica, quando si parla di nuove tecnologie a volte se ne sente parlare,  ma non tutti sanno cosa sia in realtà e quali sono le sue effettive potenzialità, soprattutto in ambito domestico e industriale. Sentiamo parlare di “domotica”, in genere, quando si fa riferimento alla sicurezza, al comfort di casa o ai piccoli automatismi che rendono più agevole la vita quotidiana. Se ne sente parlare meno, invece, quando si fa riferimento al risparmio energetico, al risparmio in bolletta ed a tutti gli impianti di autoproduzione di energia da fonti rinnovabili. Cosa c’entra  la domotica con il fotovoltaico? E cosa c’entra con il risparmio energetico? Nel seguito di questo articolo scopriremo come la domotica sia oggi la tecnologia fondamentale per sfruttare al meglio ogni impianto fotovoltaico e per gestire al meglio la produzione ed consumi energetici di ogni edificio.

Intanto è utile sottolineare che la domotica non viene utilizzata solo al servizio di casa, ma viene utilizzata anche (e soprattutto) al servizio delle aziende, per gestire gli ambienti di lavoro, per coordinare il personale, per gestire la sicurezza, o per gestire in maniera ottimale i processi produttivi ottimizzando produzione e consumo di energia.

Cosa è la domotica? Chiariamo subito un cosa: la domotica non è una tecnologia, la domotica è una scienza. La scienza che studia l’automazione ed il controllo remoto di funzioni e processi, in qualsiasi ambito, utilizzando le nuove tecnologie, la rete web e l’elettronica in genere.

La domotica è l’unione di due parole: “domus”, casa-edificio, e “robotica” che significa “automatizzare”. Ogni sistema domotico è un insieme di tecnologie in grado di monitorare e gestire in maniera “ottimale” dei processi o delle specifiche funzioni. La Domotica può applicarsi ad un sistema anti-intrusione, ad un sistema di sicurezza, ad un sistema di gestione dell’energia o ad un sistema di controllo dei processi produttivi di un’azienda. Ogni funzionalità della domotica, in genere, può essere gestita manualmente “da remoto”, in tempo reale, o in maniera del tutto automatizzata.

Ogni sistema di domotica è composto da almeno tre elementi:

1)    un elemento che raccoglie “un input”,

2)    una centralina elettronica “di gestione”

3)    ed un elemento che produce “un output”.

Se paragonassimo la Domotica al “corpo umano” potremmo dire che il primo elemento è costituito dai 5 sensi, che raccolgono informazioni dall’ambiente, il secondo elemento è il cervello, che raccoglie le informazioni, le elabora e fa delle scelte, il terzo elemento è costituito dagli arti che compiono specifiche azioni.

Se il concetto è già abbastanza chiaro a livello teorico, diventa molto più comprensibile con un piccolo esempio pratico.

Immaginiamo un impianto di riscaldamento per la casa: se si è fuori tutto il giorno per lavoro, che senso ha riscaldare stanze non utilizzate per gran parte della giornata? Per ottimizzare i consumi e massimizzare i risparmi legati al riscaldamento possiamo utilizzare una centralina elettronica in grado di rilevare e gestire in automatico la temperatura in ogni ambiente della casa: impostando la temperatura desiderata per ogni stanza ed in ogni fascia oraria, la centralina gestirà in automatico l’attivazione e lo spegnimento di ogni calorifero in funzione della temperatura desiderata. Si tratta, in questo esempio, delle funzioni gestibili dal classico termostato. Il termostato di casa, in effetti, è già un piccolo sistema di domotica che permette di ridurre i consumi al minimo necessario.

Come si capisce, il vero vantaggio della domotica, non è semplicemente “il gestire” delle funzionalità, ma quello di programmare ed innescare degli automatismi in grado di gestire con intelligenza gli apparecchi della casa. Il vero vantaggio della domotica, in altre parole è la “gestione intelligente”.

Cosa c’entra la Domotica con le fonti rinnovabili?

Cosa c’entra la domotica con il fotovoltaico? Cosa c’entra con le fonti rinnovabili? L’applicazione della domotica al servizio di un impianto fotovoltaico permette di massimizzare l’autoconsumo in maniera totalmente automatizzata: una centralina elettronica sarà in grado di gestire i flussi di energia in modo da massimizzare l’autoconsumo nel momento stesso della produzione dell’impianto.

L’investimento in un impianto fotovoltaico, oggi, per essere veramente conveniente, deve poter garantire il maggior autoconsumo possibile: solo utilizzando “in proprio” l’energia autoprodotta si ottiene il miglior ritorno economico dall’investimento perchè consente di ridurre al minimo i costi dell’energia pagata in bolletta.

Oggi, per risparmiare veramente sui costi energetici, non basta più mettere il fotovoltaico o apparecchi per il “risparmio energetico”. Oggi, per risparmiare veramente occorre gestire in maniera intelligente l’energia prodotta e l’energia consumata dalle varie utenze. La domotica al servizio del fotovoltaico serve proprio a questo: a gestire in maniera efficace l’energia prodotta per rendere massimo l’autoconsumo, cioè: il suo immediato utilizzo riducendo i prelievi dalla rete.

Perchè l’energia autoprodotta è più conveniente di quella prelevata dalla rete?

Ecco perchè l’energia autoprodotta è più conveniente dell’energia prelevata da rete Enel: l’elettricità in bolletta viene pagata, mediamente, tra i 20 ed i 30 centesimi per kWh. Il prezzo pagato in bolletta comprende non solo il costo effettivo dell’energia prelevata dalla rete, ma anche diversi costi accessori: servizi di distribuzione, trasmissione, dispacciamento, oneri, imposte, ecc… Il costo “netto” dell’energia è meno della metà del costo “lordo” pagato in bolletta: oggi sul mercato elettrico l’energia costa mediamente tra i 5 ed i 10 centesimi di euro per kWh, ma in bolletta viene pagata anche 30 centesimi/kWh.

Il costo di produzione dell’energia prodotta da un impianto fotovoltaico, invece, è di circa 6 centesimi di euro per kWh: un impianto da 3 kw, che costa oggi intorno ai 6000 euro, produce almeno 80mila kwh di elettricità in un periodo di 20 anni. Con gli effetti delle detrazioni fiscali, inoltre, la produzione del kWh fotovoltaico costa la metà, rendendo ancora più conveniente l’autoconsumo in sito anzichè il prelievo da rete Enel.

Se fossimo in grado di autoconsumare tutta l’energia prodotta avremmo a disposizione energia (pulita) ad un costo di molto inferiore a quello oggi sostenuto in bolletta. Ecco perchè l’autoconsumo in sito è oggi la modalità più conveniente di utilizzo del proprio impianto fotovoltaico. La domotica, in questo senso, ci aiuta ad elevare l’autoconsumo in sito.

La domotica al servizio del Fotovoltaico e del risparmio energetico

Come deve funzionare un apparecchio Domotico al servizio di un impianto fotovoltaico? L’obbiettivo è, come più volte ribadito in questo lungo articolo, quello di massimizzare l’autoconsumo in sito. L’impianto fotovoltaico produce molta energia nelle ore diurne e, per ottimizzare al massimo questa produzione “a costo zero”, sarà utile spostare, per quanto possibile, i propri consumi elettrici all’interno degli orari di produzione impianto.

Ogni casa, infatti, al contrario delle aziende, produrrà di giorno molta più energia di quella che normalmente è in grado di consumare. Di sera, per contro, avrà un fabbisogno elettrico che non riesce a soddisfare col fotovoltaico, ma solo attingendo dalla rete Enel. Prelevare energia dalla rete Enel, come visto sopra, ha un costo/kWh abbastanza oneroso rispetto a quello che è possibile avere con l’autoproduzione.

La Domotica permette di gestire questo processo in maniera del tutto automatizzata o pre-programmata: con la gestione domotica dell’impianto si possono dare delle “priorità di consumo” ai diversi elettrodomestici di casa: ogni apparecchio elettrico programmabile può essere impostato per farlo funzionare ad alcune condizioni. Grazie all’utilizzo di “prese intelligenti” sarà possibile, per esempio, programmare l’attivazione della lavatrice solo quando l’impianto produce la potenza elettrica necessaria a farla funzionare. Stessa cosa per la lavastoviglie e gli altri elettrodomestici “programmabili”. Allo stesso modo con un sistema domotico sarà possibile attivare manualmente “da remoto” e “in tempo reale” un forno elettrico, un impianto di riscaldamento o una cucina elettrica.

In maniera analoga è possibile sfruttare le eccedenze produttive diurne dell’impianto fotovoltaico per coadiuvare il sistema di riscaldamento o per attivare un bollitore in grado di pre-riscaldare l’acqua “in entrata” in caldaia.

Consumo intelligente: prima di tutto dal fotovoltaico

In ordine di priorità un sistema di gestione intelligente del fotovoltaico deve prevedere:

1)    l’autoconsumo istantaneo,

2)    l’attivazione di elettrodomestici pre-programmati,

3)    l’attivazione di eventuali sistemi di climatizzazione elettrici (eventualmente in ausilio alla caldaia pre-esistente),

4)    l’accumulo in eventuali sistemi di accumulo (batterie),

5)    la cessione alla rete Enel

In definitiva, grazie alla domotica si possono attivare degli automatismi che permettano alla casa di utilizzare prima di tutto l’impianto fotovoltaico ogni volta che ci sono le condizioni per poterlo utilizzare. Solo quando questo risulta insufficiente a soddisfare il fabbisogno, il “cervello” del sistema attingerà, in prima istanza, ad un eventuale sistema di accumulo, e poi, in ultima istanza, alla rete elettrica di Enel. La sola energia fornita dalla rete Enel sarà quella che verrà addebitata nelle bollette elettriche dal proprio operatore di vendita dell’energia.

Non solo: la domotica al servizio del fotovoltaico permette di monitorare in tempo reale, anche da un semplice smartphone o da un iPad, la produzione istantanea dell’impianto fotovoltaico, la quantità di energia immessa in rete, la quantità di quella prelevata o la quantità di autoconsumo istantaneo.

Il monitoraggio dell’impianto e lo stoccaggio dei dati di produzione, inoltre, permette di rilevare in tempo reale eventuali malfunzionamenti e di intervenire per tempo in caso di guasti, furti o qualsiasi altro malfunzionamento. Con la domotica, inoltre, è possibile interfacciarsi con la rete web per ottenere utili informazioni. E’ possibile, ad esempio, ottenere delle previsioni di produzione impianto in relazione alle previsioni meteorologiche o valutare l’efficienza del proprio impianto rispetto agli altri presenti nella stessa zona.

Quando si parla di automatismi e di gestione remota degli impianti, anche la sicurezza deve essere garantita con adeguati standard: con un sistema di domotica sarà possibile, ad esempio, ricevere istantaneamente degli avvisi su smartphone in caso di anomalie sull’impianto elettrico e sarà possibile disattivare in tempo reale un impianto  elettrico o un singolo apparecchio in caso di problemi.

Come si capisce, in definitiva, l’unico limite della domotica e delle sue molteplici applicazioni è potenzialmente solo quello della propria fantasia.