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Un uso diretto od ausiliario di energia solare, può ridurre, drasticamente o parzialmente i consumi di energia elettrica e termica.
Impianti solari attivi e passivi. Come trasferire l'energia ci sono varie persone che si rifiutano totalmente di usare o di sfruttare il sole, si giustificano facendo calcoli approssimativi e totalmente sbagliati. Visto che si parla tanto di Europa, facciamo un esempio di che cosa consumavano gli stati membri della comunità nel 1991, tutti utilizzavano circa 1000 miloni di tonnellate di petrolio all'anno per scaldarsi, viaggiare, produrre energia ecc. Una parte di questo era destinato (circa il 40%) agli edifici per scaldare gli ambienti, per illuminare,per raffreddare e per ventilare. Se invece si usa l'energia solare nel modo più necessario, si riducono in maniera più che accettabile L'intero fabbisogno energetico dell'intera Nazione. Dopo questa breve introduzione,ritorniamo al tema principale. L'energia solare viene impiegata in due modi:
- sistemi solari passivi
- sistemi solari attivi
Gli edifici ove sono impiegati i sistemi solari passivi, alcuni componenti dell'edificio, sono usati per imprigionare e allo stesso tempo conservare per poi distribuire, questa energia solare allo scopo di ridurre per quanto possibile i costi di riscaldamento. Nelle abitazioni invece, i benefici guadagnati aumentano il comfort ed una riduzione a seconda dei casi dell'attuale impianto di riscaldamento ambientale. In case non residenziali, si possono avere ulteriori benefici, con una riduzione di energia artificiale (illuminazione) e in tipologie differenti anche una soluzione a problemi di ventilazione e allo stesso tempo di raffreddamento artificiale.
Come catturiamo il sole ?
I modi o le tecniche per catturare l'energia gratuita sono molti e possono essere di tipo diretto, sfruttando tutti gli spazi illuminati naturalmente, con collettori installati sul tetto, creando dei loop convettivi, infine con camini solari. Tutti questi utilizzano il famoso "effetto serra" causato da tutti i materiali trasparenti, che funzionano come una valvola unidirezionale, che lascia entrare energia solare trasformandola in energia termica. Se analizziamo un sistema semplice il calore che si forma si trasferisce da dove si è accumulato al resto dell'edificio o della casa. Si possono costruire anche sistemi ibridi dove si impiegano elementi attivi, ventilando forzatamente (con opportuni ventilatori o sistemi di ventilazione) in modo da agevolare la circolazione dell'aria scaldata dal sole. Non è facile creare un buon progetto per un edificio solare passivo, perchè richiede molta attenzione nel capire i flussi più adatti per un buon rendimento termico, nelle varie zone dell'edificio tenendo ovviamente conto di una diffusione della temperatura costante.
Il computer un domestico insostituibile: vi succederà spesso d'inverno o d'estate, di cercare sempre un equilibrio termico tra il vostro benessere all'interno dell'edificio che occupate: ed il clima esterno, cosa assai difficile da compensare solo da un semplice riscaldamento a carburante o da un condizionatore. Infatti di solito nel progettare un edificio od una abitazione non si tiene mai conto dei veri fattori di comfort che giocano un ruolo fondamentale nella vita quotidiana. I sistemi solari passivi quindi sono insufficenti ed inadeguati, dove il clima varia nel tempo ed in zone specifiche dell'edificio. Allora ci vuole un controllo automatico dell'energia solare, che però tenga conto innanzitutto delle condizioni climatiche esterne, questo determinerà un risparmio notevole di energia.
Per avere un vero controllo di tutte le condizioni per il buon funzionamento dell'impianto, bisogna tenere conto innanzitutto delle condizioni del clima esterno, allora si costruisce una piccola stazione esterna che tiene conto della velocità del vento e la sua direzione, della luminosità, e ovviamente della temperatura esterna. Tutte queste informazioni servono al computer principale per avere sotto controllo lo stato termico ed ambientale esterno,per fare in modo di controllare e comandare i dispositivi interni ed esterni dell'edificio,per trovare l'equilibrio termico più adatto per l'ambiente interno.Ovviamente esistono dei comandi sia manuali che automatici,perchè in una stanza di dimensioni X che ha un numero di occupanti Y ha delle condizioni termiche diverse da una stanza occupata da una sola persona.