Veicoli elettrici - mobilità - tecnologie - ambiente - energia rinnovabile. L'esaurimento delle risorse e le conseguenti ripercussioni politiche ed economiche rendono necessario ridurre la dipendenza dall'importazione di prodotti petroliferi e spingere quindi verso lo sviluppo di fonti energetiche alternative. I veicoli elettrici possono utilizzare tecnologie e risorse nel modo più efficiente.


lunedì 14 aprile 2008

La Casa Elettrica

Ringraziamo vivamente l'Ing. Silvano Robur, l'autore del seguente post. Interessante l'aspetto del risparmio, della razionalizzazione dei consumi, della produzione di energia.




La Casa Elettrica

Correva l’anno 1930. In occasione della Triennale di Monza gli architetti Figini e Pollini esposero la loro casa (si veda la figura in alto) concepita per essere energeticamente gestita attraverso l’uso della sola elettricità. Illuminazione, elettrodomestici, ventilazione, cucina, ris
caldamento, acqua calda, erano tutti gestiti attraverso l’elettricità.
Le massaie dell’epoca, ancora abituate all’uso di fumose cucine alimentate a carbonella o gas illuminante (velenosissimo per la presenza di monossido di carbonio), di stufe alimentate a legna o carbone, erano meravigliate da questa costruzione in cui tutto era gestito attraverso il semplice azionamento di un interruttore.
Persino la cucina era alimentata elettricamente mediante piastre a resistenza che presentavano comodità d’uso e pulizia.
Venne chiamata “La Casa Elettrica”.

All’epoca l’elettricità in Italia veniva per il 90 % prodotta da fonte idroelettrica, conosciuta dai nostri nonni come il “carbone bianco”, che avrebbe affrancato la nostra patria dalle importazioni di carbone dopo le sanzioni del 1936 derivanti dalla Guerra di Abissinia.
Era dunque una fonte energetica rinnovabile ed inesauribile.
Potremmo muovere alcune critiche all’architettura del tempo propugnante un uso delle superfici vetrate che mal si addicono a formare un involucro deputato ad isolare il volume dalle avversità atmosferiche.
Ma era una costruzione dell’epoca, in cui il Razionalismo, figlia del Futurismo, imperava tra gli architetti.
A quei tempi si progettavano forme completamente disgiunte dai contesti ambientali : cilindri e parallelepipedi di ferro e vetro avvolgevano strutture di scale senza alcun riguardo ai dispendi energetici confidando nel progresso degli impianti che avrebbero sopperito fornendo luce e calore agli ambienti altrimenti invivibili.

Possiamo osservare come l’idea sia estremamente valida e sviluppabile grazie alle moderne tecnologie potendo giungere a sviluppare una odierna “Casa Elettrica” completamente svincolata dall’uso di com
bustibili fossili e biomasse ed energeticamente indipendente.
Mi chiederete : ma come è possibile ottenere un risultato simile votato alla completa indipendenza energetica e senza utilizzare combustibili fossili ?

La risposta risiede nel risparmio energetico, nell’utilizzo delle fonti rinnovabili, nell’uso intelligente dell’elettricità nel comfort abitativo.

Andiamo per ordine, altrimenti ci perdiamo.

Il risparmio energetico è il primo passo : una buona esposizione per massimizzare gli apporti gratuiti solari invernali sulle pareti verticali, aggetti per ridurre l’insolazione nelle calde giornate estive, un buon is
olamento ed un uso parsimonioso e mirato delle superficie vetrate.
Il ricambio dell’aria dovrà essere assicurato mediante scambiatori di calore a flusso incrociato.

Come funzionano ?

Semplicemente facendo cedere il calore dell’aria viziata che viene espulsa all’aria fresca in entrata.

Metteremo questi scambiatori-espulsori nei bagni e nelle cucine.
Così da richiamare aria dagli altri ambienti immettendo aria fresca in un punto centrale della casa, ad esempio la sala da pranzo od il corridoio.
L’impianto di illuminazione dovrà essere realizzato con lampade a basso consumo. Adesso possiamo installare anche lampade al LED che hanno un rendimento ancora più alto delle lampade fluoroscenti compatte di ultima generazione.
Anche il recupero dell’acqua piovana proveniente dalle c
operture e dalle superfici impermeabili dovrà essere inserito nella costruzione mediante l’uso di capaci cisterne collegate agli impianti per usi non idropotabili quali scarichi di wc, lavaggio auto, annaffiatura dei giardini.
La cassetta di scarico del water dovrà essere eliminato ed essere sostituito da un normale rubinetto. Per pulire sarà sufficiente ruotare il rubinetto e chiuderlo non appena si sarà ottenuto l’effetto desiderato.

Questo per evitare lo spreco di utilizzare diluvi di acqua per pulizie di ... limitata entità.

Risparmiando acqua negli usi non
idropotabili significa avere più acqua a disposizione per produrre energia idroelettrica.
Per il riscaldamento dobbiamo ricorrere ai vantaggi della geotermia mediante pompa di calore alimentata elettricamente.

Con un buon isolamento ed il riscaldamento a pavimento un appartamento di 100 mq può essere riscaldata con una potenza termica inferiore a 3 kW.

Con una pompa di calore con effetto utile pari a 3 spendendo 1 kW di energia elettrica otteniamo 3 kW di energia termica.
Faccio presente che nella casa elettrica di Figini e Pollini l’impianto di riscaldamento era costituito da resistenze elettriche.
Con una resistenza elettrica spendo 1 kW di energia elettrica e ricavo 1 kW di calore.
Con una pompa di calore geotermica spendo 1 Kw di energia elettrica e ricavo 3 kW di calore.

Non credo che vi siano bisogno di commenti per dimostrare che la geotermia è una fonte molto vantaggiosa rispetto alla vecchia resistenza elettrica.

L’acqua sanitaria la otterremo mediante collettori solari sottovuoto orientati a sud – ovest di 10 gradi collegati ad un boiler a doppia serpentina.

Il boiler a doppia serpentina non è altro che uno scambiatore di calore deputato alla produzione di acqua calda per uso sanitario che può essere alimentato o da fonte solare (pannelli solari sottovuoto) o da fonte geotermi
ca (pompa di calore geotermica).
In questo modo abbiamo eliminato il ricorso ad ogni combustibile fossile.

Mi chiederete: per la cottura dei cibi come faccio ad eliminare il gas metano?
Usando le piastre ad induzione ad alimentazione elettrica.

Sono molto più efficienti delle piastre a resistenza e sono infinitamente più sicure dei fornelli a gas metano.

Il funzionamento rende l’idea della loro efficacia.
Mettendo la pentola di acciaio sulla piastra essa viene investita da un campo magnetico ad alta frequenza che mi induce nella massa metallica delle correnti, dette di Foucault.
Le correnti così indotte percorrendo il metallo
per effetto Joule mi producono calore proporzionale al quadrato della corrente.
La pentola mi diventa generatore di calore e non il fornello!!!

Lo stesso principio viene utilizzato nei forni ad induzione per fondere all’interno di un crogiuolo i rottami ferrosi derivanti dalle attività di recupero.

La superficie della piastra ad induzione mi rimane fredda.

Ad essere pignoli mi si riscalderà un poco a causa della conduzione di calore dovuto al contatto della pentola.

Per motivi che non mi dilungo ad enunciare le pentole dovranno essere tutte in acciaio.

Pentole in rame, in allumino in vetro non funzionano.

Per l’energia
occorrente ci dovremo affidare a pannelli fotovoltaici ed al microelico.
Mi direte: vabbè per il fotovoltaico, ma addirittura il microeolico mi sembra esagerato!

Faccio un piccola osservazione : il pannello fotovoltaico è costoso (circa 6'000 Euro per kW di picco installato, IVA esclusa), il microgeneratore eolico costa circa 3’000 Euro per kW installato, IVA esclusa.

Inoltre il pannello fotovoltaico funziona solo di giorno.

L’eolico funziona ogni volta esista il vento.

Come supporto basta usare il palo dell’antenna TV.

Normalmente la potenza per ciascun microgeneratore eolico è di 400 W.

Se solo funzionasse a ¾ della potenza sarebbe sufficiente a coprire il fabbisogno giornaliero per l‘assorbimento energetico del frigorifero.
Bisogna vedere la ventosità della zona, frequenza e velocità.
Concludo questo mio “breve” articolo (se vi ho annoiato, ditemelo!!! ) allegandovi la foto di villa Girasole, costruita a Marcellise, vicino Verona, una costruzione che segue il sole ruotando su stessa.

Villa Girasole

E’ stata progettata e costruita all’ingegner Angelo Invernizzi nel 1935. Fu costruita in cemento ed eraclit, un mattone fatto di fibre di legno riciclato, con una alto potere termoisolante.
Esagerando possiamo dire che l’ingegner Angelo Invernizzi aveva brillantemente risolto il problema dell’orientamento dell’edificio !

Si accettano, come sempre, critiche e suggerimenti !

Silvano Robur
.

6 commenti:

Anonimo ha detto...

silvano per quanto riguarda la casa elettrica stò ideando un tagliaerba col motore elettrico...che lo possa utilizzare anche per la motozappa (RETROFIT come la 500)semplicemente passandolo da telaio a telaio...non userei betterie ma una bella prolunga che già ho in casa....
uso tagliasiepi elettrico e per alberelli motosega elettrica!!
uso l acqua del pozzo per il giardino e lavare macchina....a breve il pozzo entrerà anche in casa per stracci vari e wc!!

Giuseppe Lo Vecchio

roberto ha detto...

Interessanti le piastre a induzione, non le conoscevo. Saranno anche più efficienti rispetto a quelle a resistenza ma qual'è l'efficienza rispetto al metano?
E la villa girasole quanta energia utilizza per ruotare su se stessa?
Non voglio fare il pignolo, ma più di case elettriche abbiamo bisogno di condomini elettrici. Costruiscono sempre più palazzi enormi (non conosco le normative ma le nuove costruzioni hanno qualche obbligo in fatto di risparmio energetico?) che se avessero un minimo di indipendenza energetica rinnovabili non sarebbe affatto malaccio.
Comunque nel complesso bell'articolo, non mi sono affatto annoiato.

Silvano Robur ha detto...

Grazie per i vostri commenti.
a) Rispondo a Giuseppe Lo Vecchio : esistono in commercio varie macchine per l'orticoltura ed il giardinaggio. Io ho tutto elettrico ! Dal tosaerba alla elettrosega per il legno.
Il motore elettrico è molto più semplice ed è più robusto del motore a combustione interna.
b)Rispondo a Roberto.
Non so quanta energia elettrica consumi Casa Girasole. L'ho voluta descrivere quale esempio estremo.
Non possiamo certo metterci a costruire case girevoli per poter ottimizzare l'esposizione solare !
Per quanto attiene le piastre ad induzione sono più efficaci del metano per questo motivo : la fiamma prodotta dalla combustione del metano viene utilizzata per il 40 - 60 % per riscaldare la pentola. Il restante viene disperso nell'ambiente. Nella piastra ad induzione il generatore di calore è la pentola stessa. Alla fine, supponendo di dover ricavare energia eletrica dalla combustione del metano, tra il rendimento termodinamico e rendimenti elettrici vari si arriva ad una sostanziale parità.
Da escludere nel confronto le piastre a resistenza : meglio il metano !!!

MondoElettrico ha detto...

E' un argomento che mi affascina molto quello delle abitazioni (e non solo) che tendono a diventare autosufficienti dal punto di vista energetico. ne dovremo tenere conto sempre più nel futuro prossimo.

laura ha detto...

carissimo il tua articolo è molto interessante!
stiamo studiando l'opera di pollini e figini....sai dove possiamo trovare piante sezioni o altro materiale su casa elettrica?
grazie in anticipo!!!

Anonimo ha detto...

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