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Discussione: Vivere off grid

  1. #1
    Seguace

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    Predefinito Vivere off grid



    Salve
    mi sto interessando molto sull'idrogeno. ed ho scoperto che esiste un nuovo modo sperimentale ma applicabile tuttora di costruire case. sto parlando di case off grid cioè senza rete. non torniamo al giurassico ma è una casa a 0 emissioni.
    ecco un link molto dettagliato:
    Emiliano Cecchini: Vivere off-grid - Wired.it
    Spero sia esaustivo.

    Cosa ne pensate? sarà la prossima evoluzione nella costruzione di nuove case?
    Grazie a chi mi risponde
    Tony995

  2. #2
    Pietra Miliare

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    Ho letto l'articolo, ma come spesso accade non viene trattato in dettaglio.
    Quanta potenza fotovoltaica devo installare per produrre idrogeno a sufficienza per i miei fabbisogni?
    Quanta autonomia ha il sistema di stoccaggio?
    Consideriamo che una famiglia media necessita di circa 3600 kWh/anno solo per l'energia elettrica...
    La stessa energia può essere prodotta da un impianto FV da 3kWp. Se usiamo però l'energia dell'impianto per produrre idrogeno, dai 3600 kWh elettrici otteniamo 2500 kWh potenzialmente contenuti nell'idrogeno prodotto (a causa delle perdite del processo elettrolitico). Questi 2500 kWh dobbiamo trasformarli in energia elettrica e otteniamo circa 1500 kWh elettrici, cioè meno del nostro fabbisogno e senza tirare in ballo l'energia termica per acs e riscaldamento!

    Saluti
    "L'incremento è graduale, la rovina precipitosa" [ Seneca]

  3. #3
    Seguace

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    Predefinito

    una casa off grid usa il solare fotovoltaico e il solare termico e in alcuni casi il geotermico.
    il consumo medio di energia è di 3500 kwh/anno quindi ci voglio 3.5 kwp di fotovoltaico.
    il riscaldamento è a bassa temperatura quindi si risparmia di idrogeno.
    fai un calcolo dei tuoi consumi di gas su base annua.
    secondo me ci vogliono 10 kwp totale di fotovoltaico e 15 mq di solare termico.

    calcola anche che ogni casa off grid è pensata al risparmio energetico ed è di classe A quindi i consumi si riducono.

    cmq l'articolo ha 3 pagine, l'hai letto tutto? è il più completo sull'argomento
    cmq la situazione va da individuo a individuo
    ciao
    informati anche sulle caldaie a idrogeno se vuoi ti do il link.

    ecco anche un esempio video
    Eco-Tech: Building Green - YouTube
    Ultima modifica di nll; 07-10-2011 a 11:20 Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

  4. #4
    Paladino del Forum

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    Predefinito

    Ho letto l'articolo.. interessante, non mi addentrerò in calcoli sul fabbisogno energetico in FV ma mi viene spontaneo indicare un passaggio in particolare: "Ottenuto l'idrogeno lo si conserva in bombole a bassa pressione..."
    Vista la bassa densità dell'idrogeno quanto grandi dovranno essere le bombole per potermi permettere nel periodo invernale di alimentare caldaia, cella a combustione, fornelli cucina etc etc???
    Un indicazione ho invece trovato alquanto realistica, in relazione al sistema di condizionamento, qui chiamato "solar cooling" che altro non è (immagino) che una delle varie applicazioni di cicli frigoriferi ad assorbimento (Einsten stesso inventò quello ad ammoniaca); come mai non riescono a prendere piede??

  5. #5
    Seguace

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    grazie per esserti interessato Lupino
    una famiglia media (4 persone) consuma 1400 mc di metano all'anno
    quindi una famiglia media in kcal consuma di metano: 1400mc x 8250 kcal = 11550000 kcal
    il sistema a idrogeno consuma molto meno rispetto a quello a metano quindi considero tutti i consumi.

    da premettere che per avere 11550000 kcal di idrogeno ci vorrebbero 3794 mc di idrogeno gassosa alla pressione di 1.033 bar. ma gli apparati di uso comune cella a combusitibile, caldaia a idrogeno o fornelli hanno bisogno di una pressione maggiore per poter apportare il calore (30 bar) quindi l'idrogeno viene stoccato in meno spazio.
    oppure si potrebbe portare la pressione a 250 bar poi grazie ad un riduttore portarlo alle utenze.
    alla pressione di 1 bar, 1 kg di idrogeno ha 33000 kcal quindi ci vogliono 350 kg di idrogeno all'anno stoccabili in 4252 mc seguendo questo calcolo: 0.0823:1 = 350:x. quindi questa soluzione è impensabile
    alla pressione di 30 bar invece: 2.42:1 = 350:x ci voglio 145 mc quindi in cubo di 5.5 m di lato
    alla pressione di 250 invece: 17.79:1 = 350:x ci vogliono 19 mc per stoccarlo quindi in un cubo di 2.5 m di lato

    se vuoi approfondire sull'idrogeno vedi questo:
    http://tesi.cab.unipd.it/27014/1/IL_...;IDROGENO..pdf
    Ultima modifica di nll; 07-10-2011 a 11:20 Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

  6. #6
    Paladino del Forum

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    tony995 però tu stai prendendo in considerazione l'uso di H2 solo per riscaldamento, ACS e cucina. L'articolo parlava di usare il gas anche come riserva nottuna/invernale per la produzione di elettricità attraverso pile a combustibile. Da qui vedi anche tu come i 11550 Mcal diventino insufficenti. Un conteggio spannometricamente più esatto andrebbe fatto prendendo in considerazione, oltre al consumo di metano anche quello di corrente elettrica (bollette alla mano).
    ...il sistema a idrogeno consuma molto meno rispetto a quello a metano...
    E perchè???
    Il consumo è identico se, riportando il tutto in calorie o joule diciamo che un utenza consuma ad esempio 100cal poco importa da dove provengano dette calorie sempre 100 saranno.
    Riprendendo gli 11550 Mcal/anno, da te indicati, pari a 48279 MJ/anno ovvero 37 kWh/giorno ed assumendo come consumo elettrico una media giornaliera di 10 kWh abbiamo un totale di circa 47kWh/giorno.
    Al sito Eliofania in Italia - Wikipedia è possibile vedere le mappe riportanti le eliofanie medie in Italia, l'ultima riporta quella annuale che per la zona in cui io abito (Torino) è di 1800 - 1999h, volendo essere buoni arrotondando e dividendo per i giorni/anno, il risultato sarà per la zona designata di un eliofania giornaliera media pari a 5,5 ore da cui si può vedere che una necessità giornaliera di 47kWh verrebbe teoricamente soddisfatta da una superficie FV con una produzione pari a 8,5 kWh.
    Ancora un passaggio.. considero il rendimento di un eletrolizzatore pari al 80% idem per il passaggio H2-->corrente elettrica all'interno di una pila a combustibile (sono buono ma in fondo il consumo puramente elettrico è la parte minore) per cui:
    -Parte riscaldamento, ACS, cucina: Resa pari al 80% - fabbisogno 37kWh/giorno - FV necessaria: 46,25 kwh/giorno
    -Parte impianto elettrico: Resa pari al 64% (doppio passaggio) - fabbisogno 10kWh/giorno - FV necessaria: 15,63 kWh/giorno
    Totale: 61,88 kWh/giorno di fabbisogno "reale" che, presupponendo un insolazione media giornaliera di 5,5 ore danno un valore per quanto riguarda la copertura FV pari a 11,25 kWh

    Al sito Stima radiazione solare sull'Italia si possono visionare le tabelle riportanti l'insolazione media mensile e la totale annua (anni 1994 - 99) di molti comuni italiani... riporto i dati in MJ/m² per l'anno 1999 per Torino

    Città gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Totale
    Torino 6 9.8 12.9 17 20.3 22.6 22.9 18.2 14.7 9 6.3 5 5016



    Trasformando il tutto in kWh/m² ed assumendo come rendimento massimo di un pannello FV il 15% dell'energia ricevuta

    Città gen feb mar apr mag giu lug ago set ott nov dic Totale
    Torino 0.3 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0.8 0.6 0.4 0.3 0.2 209


    Ancora una cosa, tutti i dati qui postati parlano di consumi/rese medie; un eventuale serbatoio di H2 non può essere dimensionato su questi valori... è come se dimensionassi una legnaia in base al mio consumo giornaliero di legna () senza tener conto di quello che è il consumo per tutta la durata dell'inverno.
    Ultima modifica di Lupino; 07-10-2011 a 13:32

  7. #7
    Seguace

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    Predefinito caldaia a idrogeno

    su h2planet.eu c'è un esempio di caldaia a idrogeno prodotta da uno che ha creato un sistema per produrre e consumare per creare calore e elettricità.
    quasi tutti abbiamo gli impianti autonomi collegati a termosifoni ad alte temperature (80°-90° C) il fatto è che una casa off grid consuma di meno grazie alla passività della struttura (isolamento) e inoltre usa un impianto di riscaldamento radiante a soffito o parete o pavimento. questo sistema consuma molta meno energia grazie alla temperatura bassa (30°-35° C) usato dal riscaldamento.

    ecco il link di quel sistema: Hydrogem: combustori catalitici a idrogeno | Combustori catalitici a idrogeno | Hydrogen & fuel-cell european megastore

  8. #8
    Paladino del Forum

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    Scusa tony995, il mio intervento non voleva essere negativista nei confronti di una casa off grid, tutt'altro, la vedo come idea plausibile e fattibile (l'idea di stoccare H2 sulla mia testa.... lo preferirei in giardino) partendo però da un determinato presupposto ovvero che, per funzionare, debba essere progettata e realizzata in tal senso sin dall'origine. A mio parere non è ipotizzabile l'adattare qualsiasi magione ad un simile progetto, non sarebbe comunque economico.
    ... il fatto è che una casa off grid consuma di meno grazie alla passività della struttura...
    Questa non è una novità, mai sentito parlare delle "passive house" (spero di averlo scritto giusto) tedesche??? Esistono da decenni e, pensa, la maggior parte vengono costruite in legno.
    ...usa un impianto di riscaldamento radiante a soffito o parete o pavimento. questo sistema consuma molta meno energia...
    Bé anche qui nulla di nuovo... è il normale funzionamento di una caldaia a condensazione con relativo impianto a pavimento.
    Ecco forse ciò che più si avvicina al concetto di casa off grid potrebbe essere proprio una "passive house" con l'aggiunta di un robusto impianto FV e un elettrolizzatore in grado di creare una scorta energetica per i momenti "bui" ma appunto... và costruita ad ok sin dalle fondamenta

  9. #9
    Seguace

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    ciao
    non ritengo che tu abbia scritto qualcosa di negativo

    Questa non è una novità, mai sentito parlare delle "passive house" (spero di averlo scritto giusto) tedesche??? Esistono da decenni e, pensa, la maggior parte vengono costruite in legno.
    ho scoperto su internet nuovi blocchi che sono migliori delle case in legno.sono blocchi in legno cemento.
    Ecco un link che spiega il tutto:Blocchi cassero e solai in legno cemento e legno mineralizzato per bioedilizia

    Sono d'accordo con te sul progetto in generale.
    Ma io penso che in fututo si potranno mettere bombole a idrogeno a bassa pressione come si mettono quel del gas sotto la cucina. io reputo la soluzione a bassa pressione nel sottotetto in quanto una bombola di idrogeno a bassa pressione o a idruri metallici è sicura in quanto grazie ad una finestra o apertura permette velocemente di far scappare l'idorgeno e inoltre permette di abbassare i costi per la costruzione dell'impianto.

    Ecco il progetto in sintesi della situazione energetica
    Fotovoltaico e termico sul tetto; geotermico a sonda verticale;
    bombola a idruro o bassa pressione sul tetto;
    riscaldamento a pavimento e a parete (bagno);

  10. #10
    Super_Mod

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    Solo una precisazione: l'idrogeno, spesso descritto come la panacea per tutti i mali, è solo un 'vettore energetico', cioè un modo per immagazzinare energia in poco spazio.
    Però parlare di bombole di idrogeno come fossero bombole di gas è fuorviante: l'idrogeno a temperatura ambiente NON può liquefare, quindi le bombole andrebbero refrigerate, e con un sistema a prova di guasto perchè altrimenti ci sarebbe una bella esplosione nel sottotetto...
    Certificatore energetico (ex?) in Lombardia

    FIAT Seicento Elettra 'Eli': http://www.energeticambiente.it/fiat...ia-di-eli.html

    Ecolà-Retrofit elettrico di una Lambretta del 1952: http://www.energeticambiente.it/categoria-l1-l3-es-scooters-moto-trasformate-elettriche/14725064-e-arrivo-la-ecola.html

    riqualificazione energetica del mio appartamento:http://www.energeticambiente.it/sist...-ho-fatto.html

  11. #11
    Paladino del Forum

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    Perfetto, ne è la riprova il 64% di efficienza da me spannometricamente stimato nel post 6 (e ti assicuro che è un valore decisamente sovrastimato).
    Ma scusa tony con un prospetto come quello da te ipotizzato, impiegando parte dell'FV in ragione di scambio e parte in consumo diretto, stoccando l'energia non con elettrolizzatori e bombole varie ma con semplici batterie (sicuramente meno pericolose e più economiche), aggiungendo una PDC per il riscaldamento e l'ACS collegata alla sonda geotermica, piastre a convezione per la cucina e uno o più puffer non si raggiungerebbe lo stesso risultato?
    ...alla pressione di 250 invece: 17.79:1 = 350:x ci vogliono 19 mc per stoccarlo...
    Sinceramente 250 bar (c.ca 247atm) non mi sentirei di definirla come una situazione di basse pressioni è pur vero però che si sta ipotizzando lo stoccaggio del fabbisogno annuale, la metà dovrebbe probabilmente bastare per cui....
    limitandoci ai 30 bar (c.ca 27atm) servirebbe un serbatoio di "soli" 70m³... un cilindro di 5m di diametro per c.ca 9 di altezza... anche volendo forzare la mano e definire i 30bar come bassa pressione dubito che un "sigaro" del genere possa stare in soffitta... io ho una mansarda con culmo a quasi 3m, ti assicuro non mi entra
    Scusa mi era sfuggito...
    ...ma gli apparati di uso comune cella a combustibile, caldaia a idrogeno o fornelli hanno bisogno di una pressione maggiore per poter apportare il calore (30 bar)...
    Sei sicuro? Io ricordavo per le fuel cells pressioni decisamente più basse, anche il documento da te linkato parla, ad esempio per le fuel cells ad acido fosforico, di una P tra 1 e 10 bar. Per quanto riguarda caldaie o fornelli non saprei ma un utente del forum che sta lavorando ad una caldaia ad HHO ha sempre parlato di pressioni (se non ricordo male) di 2 - 3 bar

    P.S.
    Colgo l'occasione per augurare a Riccardo gli auguri e miei complimenti per la nuova posizione all'interno di EA

  12. #12
    Appassionato/a

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    Cioa a tutti,

    riprendo questo post in quanto mi sembra inutile aprirne un altro che parli piu' o meno della stessa cosa perdendo tanti contributi interessanti già lasciati da chi ci ha preceduto.
    Lo riprendo per condividere con voi dei dati che potrebbero tornare utili a qualcuno circa quali possano essere i consumi elettrici di una casa senza risorse fossili.
    La casa e' stata descritta in questo post:
    http://www.energeticambiente.it/geot...c-con-vmc.html
    Adesso ci vivo da circa 5 mesi e comincio ad avere un idea precisa di consumi, punti di forza e debolezze del progetto ... mi viene un dubbio, meglio continuare in questo thread o proseguire in quello vecchio ?
    Voi cosa ne dite ?
    Etabeta

  13. #13
    Appassionato/a

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    Mi son fatto quattro risate leggendo l'articolo, non metto in dubbio l'entusiasmo ma mi sembra tanto di Grillo che diceva di risparmiare sulla fonia utilizzando il voip Sensazionalismo e nulla piu'

    Copia incolla dall'articolo:

    E la rete per telefono e internet, non produrrete in proprio anche quella....
    «No, in questo caso bisogna stipulare un contratto o sperare in un segnale wi-fi gratuito. Io consiglio di collegarsi comunque in wireless e non attraverso il doppino telefonico, per non dipendere fisicamente dall'operatore».

    Questa affermazione
    non regge in piedi sotto ogni punto di vista. Questo è il mio mestiere e riesco a dire senza ombra di dubbio che l'affermazione è falsa ... se 1+1 fa due dove non son esperto quali altre falsità si celano?

    Ma continuiamo

    L'idrogeno cosa attiva in una casa?
    «Essendo un gas, attiva la caldaia, il forno e i fornelli, ma può essere usato anche come elettricità, se non c'è sole né vento e i pannelli solari e la turbina eolica non posso produrla. In questo caso, l'idrogeno alimenta la fuell cell, un generatore che funziona attraverso un processo elettrochimico».

    Cioè fatemi capire questo tizio propone di utilizzare il FV per produrre idrogeno da bruciare in una caldaia? ah pure la tubazione dell'idrogeno in casa per i fornelli, oh madonna. Non è meglio una PDC e delle piastre ad induzione?

    In cosa il vostro sistema è differente dai molti altri che sfruttano le energie rinnovabili e sono a zero emissioni?
    «Quando si parla di rinnovabili, il problema è sempre la durata. Eolico e solare funzionano a intermittenza, se batte il sole e soffia il vento. Un sistema off-grid li ottimizza convertendoli in idrogeno, un gas leggero, che si conserva anche mille anni».

    L'unica cosa sensata, o almeno in parte. Ma sian sicuri che l'idrogeno sia il miglio modo di accumulare energia? sinceramente le mie competenze in materia non permettono alcuna speculazione.

    Una casa autonoma potrebbe essere competitiva con i grandi fornitori?
    «In linea di principio è così. Se ho un orto e una stalla che mi forniscono da mangiare, perché comprare a un supermercato? Ma l'off-grid è un sistema pensato soprattutto per le case con giardino e ancora da costruire, come quella di Cucinella, o per nuovi complessi industriali. In un palazzo di città è difficile da installare, non siamo vissuti come una minaccia dall'Enel. Almeno, non ancora».

    Piu' che difficile direi impossibile, almeno con le tecnologie attuali ma spero che qualcuno mi smentisca. Una struttura verticale non potrà allo stato attuale disporre della superficie necessarie per il progetto proposto. (spero che mi smentiate).

    Quanto costano installazione e manutenzione di un sistema off-grid?
    «Il nostro obiettivo è offrire un sistema che costi il 10 per cento del prezzo dell'immobile. La manutenzione non inciderà più dell'1 per cento sul prezzo. Con un prezzo base di 50 mila euro, mantenerlo ne costerà 500 all'anno. Sul lungo termine, il risparmio è garantito»

    10%??? voglio dei dati economici ... e poi quei 50 mila vorrebbe dire che con 5 mila mi ci faccia tutto l'impianto
    Vabbuo quello è il costo di una stanza ... una villetta 300 mila? significa 30 mila in impianti e 3 mila annui di gestione ... alla faccia del costo 0.

    Non voglio essere disfattista, ma articolo come questo a limite mi fan sorridere.

    off-grid no grazie ... io propendo per un sistema grid con scambio equo. Non abitiamo le nostre abitazioni 365gg l'anno 24/24. Accumuli o no in media ci saran sempre extra produzioni e sottoproduzione a meno di mega accumuli per compensare le sotto ma non le extra. IMHO gli accumuli (idrogeno, batterie etc etc) son il futuro ma integrato in rete con meccanismi di scambio rivisti.

    my 2 cents
    Ultima modifica di riccardo urciuoli; 27-01-2013 a 17:01 Motivo: violazione regola n.1

  14. #14
    Seguace

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    se ho una casa passiva non ho bisogno del riscaldamento ne condizionatori.
    oltre all'idrogeno si potrebbe anche usare l'aria compressa stoccata in una sorta di container nei sotterranei.
    inoltre si può utilizzare il solare parabolico a concentrazione prendendo un serbatoio di accumulo termico.
    Nuovo sito che incoraggia la produzione e la vendita del biodiesel in italia
    Eccolo qua!
    Perche biodiesel?
    La titolazione

  15. #15
    Pietra Miliare

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    Quote Originariamente inviata da tony995 Visualizza il messaggio
    ...si potrebbe anche usare l'aria compressa stoccata in una sorta di container nei sotterranei.
    Se la convenienza economica non è un fattore che interessa si può fare tutto, anche questo!

    Quote Originariamente inviata da tony995 Visualizza il messaggio
    inoltre si può utilizzare il solare parabolico a concentrazione.
    Per un'utenza domestica non serve acqua a 200°C, o vapore... basta il solare termico tradizionale.
    Saluti
    "L'incremento è graduale, la rovina precipitosa" [ Seneca]

  16. #16
    Appassionato/a

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    E' passato un anno e mezzo da questo post...
    Lo riapro allegando la discussione finale di un altro post meno visibile, così, magari mi dite cosa ne pensate

    ..."Il serbatoio ideale da me configurato, un equilibrio tra perdite e capienza energetica per essere utilizzato nella realtà, averbbe una capienza di 1 m^3 ossia 1000 litri, ovvero 70,85 Kg di idrogeno, ovvero 70,85 kg * 141,8 MJ/kg = 10039,44 MJ ovvero 2788,3 Kwh Termici stoccati.

    Primo: perchè considero HHV e non LHV? Beh considerando che l'idrogeno è il combustibile con la forbice più ampia tra HHV e LHV utilizzare una normale caldaia per bruciarlo saprebbe di bestemmia... Tanto più che la caldaia la dobbiamo aggiungere ad Hoc...

    Secondo: Sarebbero sufficienti 2800 KwH termici per scaldare un'abitazione media? NO ovviamente ma....

    Dobbiamo considerare che quei 2800 sarebbero i Kwh stoccati in estate. Il nostro impianto fotovoltaico continua a produrre anche in inverno.
    Ad esempio: Un impianto da 6 Kwh ( niente campi da calcio) con un'ipotesi di 1300 Kwh per Kwp, con un totale di produzione di 7800 Kwh/anno, ha una produzione nei mesi a caldaia accesa ( da metà Ottobre a metà Marzo) di circa 2500 Kwh.
    Ora, Circa 1200 Kwh andrebbero usati, con l'ausilio del pacco batterie per sopperire ai consumi elettrici. Ne rimarrebbero 1300. Tolta l'efficienza dell'elettrolizzatore ( 75%) ne rimarrebbero poco meno di 1000 (975 kwh) A questi 975 dovremmo togliere qualche altro Kwh per l'efficienza della FC quando il pacco batterie non basta. Nella peggiore delle ipotesi altri 97,5 Kwh perchè la FC ha un'efficienza del 90%.
    E perchè 90% e non 50%? Beh siamo d'inverno e l'acqua calda prodotta dalla FC la utilizziamo. Eccome se le utilizziamo!
    Quindi ricapitolando avremmo circa 2800 Kwh stoccati e altri 900/1000 prodotti. Totale ( siamo ottimisti) 3800 Kwh termici.

    Ancora poco certamente ma....

    Consideriamo che una casa in classe D da 100 Mq ne utilizza 10000 e una casa in classe A 3600. Volendo potremo fare un impianto e un sistema di stoccaggio più grandi; ma ne vale la pena? Le case, come gli elettrodomestici, vanno verso una migliore efficienza energetica; tra 2 anni cambieremo il frigo, ogni anno le lampadine, tra 5 magari la TV e poi la lavatrice. Tra 10 metteremo il cappotto termico e gli infissi nuovi... etc etc etc.
    Piano piano, il consumo elettrico diminuirà, liberando altra energia per il consumo termico. E il consumo termico diminuirà anch'esso.
    Il metano c'è comuque, ancora per qualche anno. Starà a ciascuna famiglia prendere le proprie decisioni, in base anche alle possibilità economiche, ovviamente, ma la possibilità, per una casa in classe A da 100 Mq ubicata in mezzo al paese, di essere COMPLETAMENTE indipendente è già reale... figuriamoci in Sicilia.

    Scusa, mi chiederete, ma i consumi per mantenere 1000 L di H2l? e per produrli?

    Acceleriamo.... "

    ..."Parliamo prima del serbatoio: Il nostro serbatoio da 1000 L.
    Come sicuramente sapete, per sfruttare correttamente il ciclo Linde per liquefare l'idrogeno, bisogna portarlo a -80 C° prima della valvola J-T, altrimenti, invece di raffreddarsi durante l'espansione, si scalda.
    Per fare questo l'drogeno in pressione normalmente passa in uno scambiatore di calore a bagno nell'azoto liquido ed è esattamente quello che faremo anche noi, unendo l'utile al dilettevole .

    Il nostro serbatoio da 1000 L è composto da una sfera di raggio di 62 cm. Idrogeno contenuto in una sfera di 1 cm di spessore di PE-UHMW ( per il momento teniamolo, casomai lo sostitueremo con l'adatto acciaio). 63 cm. Aggiungiamo 2 cm di vuoto assoluto. 65 Cm.
    Poi un'altra sfera di 1 cm,( sempre PE-UHMW) poi uno spazio di 1 cm riempito di azoto liquido.Chiudiamo l'azoto con un'altra sfera da 1 cm e siamo a 68 cm. altri 2 bei cm di vuoto e infine il nostro involucro esterno di ferraccio dipinto. Totale 71 cm o una sfera di 1,42 m di diametro.
    Immergiamo sottoterra la nostra sfera ( radiazione solare....) dentro un bel tombino di cemento con coperchio e riempiamo il tutto di banale H2O liquida.
    Sopra il tombino a qualche cm dal suolo, una piccola tettoia piramidale di materiale riflettente; con un buco in cima.
    Questi accorgimenti, più quello che vi dirò, faranno si che la nostra sfera esterna sia immersa in un bagno d'acqua a temperatura costante di circa 4 C° anche nei mesi più caldi. Sicuramente in ghiaccio in quelli più freddi, ma a noi interessano i caldi.
    Già avrete notato una cosa: 3 strati di PE-UHMW e uno di ferro. Più acqua. Tettoia col buco in caso di perdite. Ma della sicurezza parleremo più avanti.
    Torniamo alle perdite per irraggiamento. Quelle più importanti.
    Considerando la formula prima postata, i dati da prendere in considerazione per irraggiamento sfera in ferro-contenitore azoto sono:
    raggi delle sfere:70cm interno sfera esterna, 68 cm esterno prima sfera interna. T esterna 278 k, T interna 77,35 K .
    Rifacendo tutto i calcoli ( che vi risparmio, ma se volete controllare mi fate un piacere) sono 20 W di potenza trasmessa.
    Che copriremo. poi vi dico come.
    Passiamo ora al calcolo di evaporazione dell'idrogeno: dati: raggio interno sfera azoto 65 cm; esterno idrogeno liquido 63 cm.
    T azoto 77,35 T idrogeno 20,2. Rifacciamo tutto di nuovo e mi viene una potenza trasmessa di 0,1 W.
    Che corrispondono a 8,540 KJ al giorno e dato che l'entalpia di vaporizzazione è 0,45 KJ/mol a 19,2 moli evaporate al giorno o 0,21 M^3 di idrogeno al giorno che dovremo rimadare nel ciclo di liquefazione. Solo nei mesi estivi, perchè d'inverno se evapora la bruciamo.
    Possiamo considerarla quasi trascurabile? Ditemi voi
    Parliamo ora di quei 20 W per mantenere azoto liquido a 77 k.
    Usando questo o un suo simile:Sunpower Inc. - CryoTel® GT avremo tutta la potenza di raffreddamento necessaria per: sopperire all'irraggiamento/conduzione/convezione per mantenere l'azoto E ( ma qui ancora i calcoli non li ho fatti, anzi se volete darmi una mano ...) abbassare la temperatura dell'idrogeno per la liquefazione.

    Voi direte: guarda che il lift a 77 k è 15 W. Vero: ma avete visto come si alza il lift passando da una temperatura di raffreddamento del cryocooler da 45 C° ( 11 W lift ) a 10 C° ( 15 W lift). E se noi lo raffreddassimo con l'azoto evaporato? A diciamo -100 C°?
    Faccio notare inoltre che tutto l'azoto evaporato lo faremmo circolare con una serpentina nell'acqua esterna al serbatoio, dopo essere passato dal cryocooler. Ci sono ancora tutti i conti da fare.
    Ah; questi affarini durani mediamente 30 anni con funzionamento 24/24 365 giorni l'anno. E consuma 240W. Quante ore dovrebbe stare acceso per sopperire ai 20 W di irraggiamento? Qui potreste darmi una mano

    Passiamo ora alla produzione dell'idrogeno...

    Comunque tralasciamo per un'attimo le perdite, che credo, a occhio, possano essere contenute senza pregiudicare il progetto e prendiamo per buono il dato del 30 % per l'energia spesa per la liquefazione dell'idrogeno.

    ( pausa, sono 4 ore e mezza che scrivo. Riprendo nel pomeriggio.)..."

    ..."Ariecchime, bello bombato di caffè proseguo col mio delirio.

    Dicevamo: riprendendo il nostro esempio dell'impianto da 6 KwP abbiamo già detto come coprire i consumi elettrici dei mesi bui, stimati in circa 1200 kwh. Quindi quei circa 2500 kwh prodotti d'inverno andrebbero a coprire i consumi eletrrici e parte dei consumi termici; con efficienze variabili a seconda dell'intesità di utilizzo della nostra cella FC.
    A proposito dell FC. Ovviamente non si tratterebbe di installare un'altro apparecchio oltre all'elettrolizzatore poichè questo ( compreso quello dell'Acta che sto prendendo ad esempio, anche per le efficienze) funziona in entrambi i versi. Ed è evidente che funzionerebbe da elettrolizzatore ( di giorno, d'estate impianto fotovoltaico che produce no utilizzo della FC) e in tempi diversi da FC ( di notte, d'inverno, impianto fotovoltaico non produce possibile utilizzo FC); risparmiando costi e complessità al sistema.
    Torniamo alla produzione di idrogeno.
    Ipotizziamo che la casa in questione abbia un consumo standard di 3000 Kwh elettrici; 1200 ne abbiamo già tolti per il consumo invernale; altri 1000 possiamo tranquillamente stimarli come direttamente utilizzati dall'impianto fotovoltaico e i rimanenti 800 con l'utilizzo del pacco batterie:
    Quindi ricapitoliamo: produzione 7800 kwh: togliamo 1000 di utlizzo diretto, 900 di utilizzo con pacco batterie ( 800 + 100 per le conversioni AC/DC e perdite) e 2500 già utilizzati d'inverno per coprire i consumi elettrici e parte dei consumi termici.
    7800 - 1000 - 900 - 2500 = 3400 Kwh rimasti.
    Ora considerando un consumo stimato del 30% per la liquefazione riusciremmo a stoccare 2380 Kwh in idrogeno liquido, poco meno della capacità del nostro serbatoio. E vero che l'elettrolizzatore ha un efficienza del 75%, ma è anche vero che il 30% da noi considerato parte dal presupposto che partiamo da una pressione di H2 gassoso ( 1 bar) e arriviamo alla stessa pressione di H2L, mentre l'elettrolizzatore in questione ti butta fuori idrogeno a 100 Bar quindi sarebbero da fare i calcoli complessivi. Allo stato attuale della mia ricerca non sono in grado.
    In buona approssimazione però si può dire che un impianto da 6 kw copra completamente i consumi elettrici e dia tra i 2200 e i 3300 kwh termici disponibili. Inoltre un serbatoio di quelle dimensione permetterebbe di gestire eventuali inverni caldi con basso consumo termico ed anni particolarmente produttivi per il fotovoltaico.
    Altre considerazioni di massima ancora da analizzare:
    Il consumo per lo stoccaggio e produzione andrebbe calcolato solo per 6/7 mesi all'anno. D'inverno non vi è necessità nè di liquefare ne di abbassare la temperatura dell'azoto. Usiamo tutto l'idrogeno prodotto.

    Il Cryocooler risulterebbe funzionante almeno per il 60% del suo tempo con l'impianto fotovoltaico "acceso" quindi diminuendo l'idrogeno prodotto per eccesso di produzione e con una massima efficienza di conversione.

    Non ci sarebbe necessità di andare a riempire l'intercapedine con azoto liquido, ci sono filtri che costano pochi euro e fanno passare solo azoto con un grado di purezza intorno al 99%. A liquefarlo ci pensa il cryocooler.

    Il fatto che l'impianto fotovoltaico non funzioni 24/24, cosa che è solitamente il suo tallone d'achille, dà il tempo al cryocooler ( di notte) di andare a liquefare nuovamente l'azoto evaporato per il ciclo Linde/mantenimento, senza avere necessità di sovradimensionare l'apparecchio.

    Seppure ridotto, esiste anche un consumo di acqua calda sanitaria anche d'estate. Ovviamente andremo ad utilizzare l'idrogeno evaporato per irraggiamento. Riducendo le perdite ed evitando di dover comprare altri apparecchi per il consumo di acqua calda ( pannelli solari ad esempio).

    Ecco indicativamente sono arrivato qua.

    Adesso potete dirmi le Vostre opinioni. Grazie dell'attenzione..."

    http://www.energeticambiente.it/risp...ido-dubbi.html

    Aggiungo questo link su un altro post da me aperto: se i dubbi vengono confermati bisognerebbe dimezzare i consumi per irraggiamento ( da 20 W a 10 W) e evaporazione idrogeno.
    Ultima modifica di nll; 08-07-2014 a 13:02 Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente

  17. #17
    Seguace

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    Si ma la questione poneva un accumulo a idrogeno gassoso non a idrogeno liquido che mi sembra inadeguato per piccoli impianti fotovoltaici. A mio parere oggi conviene costruire una casa più passiva possibile (in modo da ridurre i consumi di riscaldamento e raffrescamento) e creare un impianto ibrido isola/rete con batterie al piombo e con elettrolita liquido molto grandi in modo che durino in modo quasi eterno (scaricandone il 15% al giorno), le eccedenze verranno riversate sulla rete elettrica nazionale quindi non si tratta di un impianto totalmente offgrid.

    Tony995
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  18. #18
    Seguace

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    è passato un anno esatto dall'ultimo post. La situazione è questa:
    - L'idrogeno non lo vedo praticabile perchè ha una bassa efficienza di stoccaggio. A questo punto vedo di buona mira le batterie normali al piombo, al litio e quelle di flusso con elettroliti organici (no vanadio).
    - Avendo tastato il campo fotovoltaico posso dire che c'è bisogno di un sistema domotico per controllare i carichi che potrebbero essere messi tranquillamente in autoconsumo senza utilizzare la corrente stoccata nelle batterie.
    - Se si vuole vivere offgrid bisogna pensare seriamente anche al tipo di casa che si vuole costruire, infatti se la casa è molto energivora, un impianto fotovoltaico non riesce a sopperire a tutti i fabbisogni termici ed elettrici della casa. Quindi bisogna pensare a costruire una casa con il massimo coefficiente di risparmio energetico, in poche parole deve essere passiva totalmente (zeb) senza dare apporti da apparecchiature esterne.
    - Ho calcolato che fare una casa esclusivamente elettrica non è l'ideale poichè anche l'acs deve essere prodotto dal fotovoltaico installato con un boiler tradizionale o a pdc, io proporrei l'installazione di un impianto solare termico di almeno 6-10 mq a svuotamento con una inclinazione prettamente invernale in modo tale da produrre più acs in inverno senza avere apporti dai boiler che comunque vanno installati in caso di emergenza.
    - Bisogna comunque prevedere un gruppo elettrogeno di emergenza in caso di malfunzionamento.
    - Poichè gli impianti grandi produco molta energia soprattutto in estate, a volte non si riesce ad accumulare tutta l'energia prodotta quindi si potrebbe utilizzare l'energia in eccesso quando le batterie sono cariche e in casa non ci sono molti carichi accesi per trasformarli in altri vettori (acs, riscaldamento o raffrescamento per l'abitazione tramite vmc, acqua dall'umidità) oppure cedere alla rete l'energia in eccesso (e qui c'è un discorso che non prevede l'offgrid) con un ritorno economico.
    - Vedo inoltre importante l'aiuto di un auto elettrica o di uno scooter o quadriciclo da usare almeno per i tratti cittadini caricata dalle sovraproduzioni fotovoltaiche. Si riducono così anche le spese in carburante per un auto.

    Altri fattori fuori dall'energia sono:
    - L'approvigionamento di acqua con pozzi, filtri, raccolta di acqua piovana e impianti di produzione di acqua dall'umidità dell'aria deve essere in parte aiutata dalla rete idrica se presente.
    - Bisogna prevedere dei sistemi di depurazione (fitodepurazione) adeguati con un sistema di recupero dell'acqua per il giardino o per gli scarichi dei water.
    - Costruire dei bagni senza un consumo eccessivo di acqua. Esistono sistemi che consentono di scaricare un wc con un litro di acqua con il vuoto.
    - Attenzione al recupero di energia termica, l'acqua calda utilizzata può essere riutilizzata scambiando il calore con l'acqua fredda in entrata diminuendo i consumi ad esempio delle docce.
    - Bisogna assicurarsi di una adeguata produzione alimentare tramite un orto che sia di terra oppure aeroponico non ha importanza. Io vedo di buona mira il concetto di acquaponica dove i nutrimenti delle piante sono forniti da dei pesci coltivati in acqua.
    - Vivere offgrid vuol dire anche cambiare stile di vita a partire dall'alimentazione, se vi è presente un orto non vi è necessita di acquistare cibo al supermercato.
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  19. #19
    Appassionato/a

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    Scusate se intervengo ma produrre idrogeno elettricamente quanto può costare? Siamo sicuri che non costi un quanto in più dei benefici ricevuti?

  20. #20
    Seguace

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    Ho letto che oltre di idrogeno, che mi pare di avee capito sia ancora lontano nelli sviluppo (alcune auto giapponesi lo propongono), si sia parlato anche di case passive. Ora nell'edilizia si parla anche di casaclima oro, che dovrebbe essere lo step dopo la passiva.
    una casa solo elettrica e autoalimentata così dovrebbe essere teoricamente possibile?

  21. RAD
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