Cosa è un “deviatore” o ottimizzatore solare fotovoltaico?

La sfida con l’energia rinnovabile, e in particolare il solare fotovoltaico, sta nell’utilizzare l’energia generata. Il solare fotovoltaico su un tetto esposto a sud genera il picco di potenza a mezzogiorno, quando generalmente le persone sono in giro (in particolare quando c’è il sole!). L’accumulo tramite batterie è ancora relativamente costoso, quindi una soluzione conveniente è immagazzinare l’energia in acqua. Per fare questo è necessaria una caldaia dell’impianto domestico (o una pompa di calore) con bollitore ad accumulo (le caldaie combinate possono essere convertite per tale utilizzo con l’aggiunta di un bollitore).

Cosa sono i deviatori di energia solare fotovoltaica?

I deviatori di energia solare sono gadget intelligenti i quali impediscono che l’elettricità prodotta dai pannelli solari venga esportata nella rete deviando invece l’elettricità verso un bollitore. Perché inviare elettricità in eccesso a un bollitore? La ragione per farlo è che con la tariffa pagata dal GSE si guadagna meno della metà di quanto si paga l’elettricità prelevata dalla rete.

Quindi, se puoi utilizzare tutta l’elettricità che produci nella tua casa invece di esportarla, non solo beneficerai comunque dei pagamenti massimi della tariffa incentivante disponibile, ma anche del massimo risparmio energetico. Nel complesso questi deviatori di energia solare (noti anche come ottimizzatori solari fotovoltaici) deviano l’elettricità verso la resistenza all’interno di un bollitore.

Infatti, essi monitorano l’elettricità consumata in casa e l’elettricità prodotta dai pannelli solari – non appena viene prodotto un surplus lo deviano al riscaldatore a immersione del bollitore – senza il deviatore di potenza in posizione, questa elettricità verrebbe normalmente esportata alla rete elettrica nazionale, a meno che uno non abbia aggiunto un pacco batterie al proprio impianto fotovoltaico. In pratica:

• Un sensore rileva l’elettricità che ritorna alla rete.
• Il deviatore di energia solare indirizza quindi questa elettricità al riscaldatore a immersione per riscaldare l’acqua calda.
• Se accendi un elettrodomestico in casa, il che significa che inizi ad acquistare elettricità dalla rete, si spegne automaticamente la resistenza elettrica. In questo modo, l’energia solare gratuita di riserva viene utilizzata per riscaldare l’acqua calda.
• Il deviatore di energia solare può controllare due elementi ad immersione o altri dispositivi come portasciugamani elettrici, riscaldatori per piscine o riscaldamento elettrico a pavimento.

Cosa fa un regolatore solare fotovoltaico per resistenza a immersione?

Si tratta di dispositivi intelligenti che sfruttano la potenza in eccesso generata dai pannelli solari fotovoltaici per riscaldare l’acqua calda tramite una resistenza a immersione in un serbatoio. I controller ad immersione ti consentono di utilizzare automaticamente l’energia solare fotovoltaica in eccesso generata a casa tua per riscaldare l’acqua calda.

I risparmi dagli array fotovoltaici solari aumentano quando l’utilizzo di energia è massimizzato, tuttavia, poiché i cambiamenti abituali possono aiutare a utilizzare più energia, ci saranno sempre periodi di “esportazione” in rete, quando non è possibile abbinare la domanda di energia alla generazione di energia. Gli inverter solari fotovoltaici sono progettati per consentire a questo eccesso di rifluire nella rete senza alcun vantaggio per il proprietario della casa.

I controller ad immersione monitorano l’energia esportata e controllano il riscaldatore a immersione per utilizzare l’elettricità all’interno della casa, facendo risparmiare denaro al proprietario della casa e riducendo il consumo di gas o altro combustibile.

Un malinteso comune per quanto riguarda i deviatori di energia solare

Se il deviatore di energia solare entra in funzione con una potenza FV in eccesso di 70 watt, questo non sarebbe sufficiente per alimentare il riscaldatore a immersione, poiché questi riscaldatori hanno una potenza nominale di 3 kW, quindi consumerebbero almeno 3000 watt, quindi i 2930 watt extra verranno prelevati dalla rete e le bollette dell’elettricità sarebbero molto elevate.

La potenza di rete in eccesso deve essere immessa nella rete fino a quando non è disponibile una potenza sufficiente per far funzionare gli apparecchi, 70 watt non lo faranno. Ovviamente se così fosse si limiterebbe piuttosto l’efficacia di un deviatore di energia solare! Estrarre la carenza di elettricità dalla rete ti costerebbe infatti un’enorme quantità di denaro. Fortunatamente nel complesso non funzionano così.

La verità sui deviatori di energia solare

Un televisore e la maggior parte degli altri apparecchi che richiedono un alimentatore elettronico possono funzionare solo utilizzando la piena tensione di rete e la potenza per cui sono classificati. Se dovessi limitare la potenza che scorre in tali apparecchi, non funzioneranno – in poche parole la TV non sarebbe accesa!

D’altra parte un apparecchio di riscaldamento come un riscaldatore a immersione è un carico resistivo puro e funzionerà a qualsiasi potenza indipendentemente dalla potenza nominale. In altre parole, un elemento ad immersione da 3 kW funzionerà abbastanza bene se dovessi limitare la potenza che scorre a 1,5 kW, ma produrrebbe solo la metà della sua energia termica nominale.

Un sistema di deviazione di energia solare “intelligente” regola elettronicamente la potenza che fluisce a tali dispositivi di riscaldamento in base alla potenza di esportazione disponibile, proprio come è possibile limitare il flusso d’acqua aprendo parzialmente un rubinetto.

Se la potenza di esportazione disponibile è (diciamo) 70 W, la gemma limiterà la potenza che fluisce nell’immersione a 70 W anche se la potenza nominale completa dell’elemento potrebbe essere 3000 W. Ciò garantisce che non venga importata alcuna potenza di rete per il riscaldatore a immersione.

Un sistema che ha semplicemente aspettato fino a quando 3 kW di potenza di esportazione era disponibile e poi ha attivato completamente l’immersione sarebbe molto inefficiente e sarebbe in grado di risparmiare solo una piccola percentuale della potenza esportata.

Così il gioco è fatto! Un deviatore di energia solare monitora sia l’elettricità consumata dalla casa sia l’elettricità prodotta dal sistema solare e devierà solo quando c’è un’eccedenza di elettricità prodotta, quindi spero sia chiarito un malinteso comune su come funzionano queste piccole unità intelligenti.

Quali risparmi posso aspettarmi?

La chiave è la dimensione del tuo impianto solare fotovoltaico e anche quanta energia consumi durante il giorno. Se si dispone di un array di dimensioni ragionevoli da 3-4 kWp e quindi in genere non si consuma troppa energia, il deviatore potrebbe riscaldare l’acqua gratuitamente. Ciò significherebbe una riduzione del consumo di combustibili fossili se si dispone di una caldaia tradizionale.

I deviatori per presa di corrente solare

Questi funzionano in modo simile ai controller per riscaldatori a immersione solari, ma invece di deviare l’energia al tuo riscaldatore a immersione del bollitore, la deviano ai dispositivi collegati alle prese intorno alla casa. Spesso possono controllare più spine e apprendere quanto utilizza ciascuna spina. Quindi accendono i dispositivi in priorità a seconda di quanta energia è necessaria.