Come gestire la tua casa esclusivamente con l'energia solare

La vera domanda potrebbe essere: perché nessuno dovrebbe voler convertire la fattoria di famiglia in modo che funzioni al riparo dai raggi del sole? Sembra proprio la formula per la felicità, giusto?

La verità è che decidere di passare al solare ha alcuni vantaggi piuttosto grandi, ma sono in qualche modo compensati da potenziali svantaggi.

L'energia solare è gratuita, dopo l'investimento iniziale di installazione dell'impianto. Anche l'energia solare è efficiente (sebbene il suo effettivo livello di efficienza sia dibattuto da alcuni esperti) e priva di inquinamento. Ma una volta che decidi di diventare completamente solare, fuori dalla rete, devi affrontare il maltempo che potrebbe rovinare i tuoi piani.

Se rimani sulla rete (il sistema elettrico tradizionale), puoi comunque utilizzare l'energia fornita dalla rete elettrica tradizionale in situazioni in cui non puoi produrre abbastanza energia o non hai energia immagazzinata. L'obiettivo è spesso eliminare del tutto la necessità di combustibili fossili, ma questa opzione potrebbe essere sufficiente per convertire alcuni scettici che sono riluttanti a fare il salto. La terminologia potrebbe anche essere scoraggiante, dal momento che "andare fuori dalla rete" è talvolta associato a evasori fiscali e serial killer. State tranquilli, una casa solare con tutto il cuore è del tutto salutare.

La pianificazione di gestire la tua casa completamente con l'energia solare richiede notevoli investimenti finanziari, mentali ed emotivi . L'infrastruttura è un po' più complicata, i calcoli devono essere più precisi e un errore può lasciarti senza abbastanza energia per cavartela. Almeno c'è già una luce che ti guida lungo la strada.

1. Concentrando i raggi
2. Come la vitamina D per la tua casa
3. Pagare per ciò che è gratuito

Il primo esempio pratico di controllo dell'energia solare potrebbe essere stato quando qualcuno ha notato che una lente d'ingrandimento, tenuta ad angolo retto, poteva appiccare fuochi e bruciare le formiche. E da lì, sono passati praticamente eoni prima che gli umani scoprissero un modo per usare i raggi del sole in modo veramente costruttivo.

La prima cella fotovoltaica al silicio (quelli che conosciamo come "pannelli solari") è stata prodotta negli Stati Uniti nel 1954. I nostri attuali pannelli solari sono un diretto discendente di questa tecnologia: sono stati appena resi più efficienti nel corso degli anni.

Nel corso degli anni, dagli anni '50 ad oggi, sono stati sviluppati vari edifici residenziali e commerciali con diverse priorità solari. Un edificio per uffici ha ottenuto il riconoscimento per il riscaldamento dell'acqua solare . Le pietre miliari residenziali sono passate dalle verande ai sistemi solari/griglia ibridi fino alle case autonome completamente solari (una delle prime delle quali è stata completata nel 1983). Nel 2000, una famiglia del Colorado ha completato un'installazione solare che ha alimentato quasi completamente la loro casa per la loro famiglia di otto membri.

Ci sono altre innovazioni utili oltre ai pannelli solari montati sul tetto, come una versione modificata di un sistema di riscaldamento radiante. Instradando con cura l'impianto idraulico della casa, l'acqua può essere riscaldata dal sole e, mentre viene pompata attraverso la casa, il calore può essere dissipato per aiutare a controllare la temperatura della casa. Questo tipo di calore non andrà ad aggiungersi al consumo elettrico della casa. In un concorso nazionale di progettazione di case solari nel 2007, un gruppo di studenti della Santa Clara University in California ha persino capito come utilizzare un sistema di riscaldamento solare radiante per raffreddare la casa e riscaldarla. Per quanto attraente sia questa idea, potrebbe essere particolarmente difficile da eseguire; una coppia del Tennessee che ha progettato una casa con un sistema simile ha avuto difficoltà a trovare un appaltatore all'altezza della sfida [fonte: Lewis]. La casa del Tennessee, sebbene non faccia parte di un concorso, evoca lo stesso senso dello spirito. È degno di nota per l'uso di SketchUp, un programma di architettura e design di Google. Le altre caratteristiche della casa includono l'illuminazione a LED ad alta efficienza energetica e l'isolamento derivato dal mais.

Alcuni modelli danno maggiore responsabilità e flessibilità agli occupanti della casa. Nella competizione del 2007, un team della Virginia Tech ha aggiunto alla casa dei monitor meteorologici, che, tra le altre caratteristiche, aiuterebbero i residenti a decidere quando aprire e chiudere le persiane coibentate per mantenere le temperature interne desiderate nel modo più efficiente possibile. Nel 2010 c'è stata una competizione simile in Europa. Un gruppo di studenti in Inghilterra si è concentrato sulla progettazione di una casa prefabbricata che potesse essere ordinata e assemblata ovunque, e si sono assicurati che fosse conforme ai codici edilizi più restrittivi del paese. Speravano di dimostrare che le case solari prefabbricate erano un'alternativa accessibile e desiderabile alla costruzione su misura o alla conversione inefficiente di una casa esistente. Come bonus,

Il costo, ovviamente, può creare o distruggere qualsiasi iniziativa. Il prezzo della tecnologia solare è rimasto abbastanza stabile di decennio in decennio, ma ci sono stati alcuni notevoli miglioramenti. I prezzi delle celle solari sono stati ridotti di circa l'80% negli anni '70, il che ha migliorato drasticamente il loro potenziale. E nel febbraio del 2009, First Solar, un produttore di pannelli solari, ha annunciato che il costo per produrre i suoi prodotti era sceso a un dollaro per watt, una pietra miliare tanto attesa. Gli esperti affermano che la "parità di rete" è la pietra miliare necessaria per far funzionare davvero l'energia solare. La parità di rete si ottiene quando l'energia solare costa come l'energia convenzionale, senza l'aiuto di sovvenzioni, sussidi e sconti che la rendono possibile per molti clienti. A quel punto, l'offerta probabilmente non sarà in grado di tenere il passo con la domanda, dal momento che alcuni dei pannelli solariHutchinson ].

Per immaginare come l'energia solare possa fornire abbastanza energia per un'intera casa, è necessario coprire un po' le basi. Probabilmente abbiamo già visto tutti i tradizionali pannelli solari: cose piatte, che inducono abbagliamento e dall'aspetto ingombrante che sporgono dai tetti. Certamente non sono snelliti in alcun modo, il che li fa sembrare ingombranti. Come abbiamo discusso, il loro continuo perfezionamento ha guadagnato un certo rispetto critico nel settore, ma funzionano ancora allo stesso modo.

Poiché i pannelli solari sporgono dal precipizio a varie angolazioni, catturano tutta la luce solare disponibile e la convertono in corrente continua . Un inverter converte la corrente continua in corrente alternata (che è quella che usiamo per alimentare i dispositivi elettronici). E per le persone che vogliono alimentare completamente un'intera casa con i raggi del sole, sono disponibili sistemi per convertire e immagazzinare energia extra sotto forma di energia della batteria. In questo modo, la casa può ancora avere una fonte di energia di notte o in caso di maltempo (ma - e questo sarà importante in seguito - non può coprire le carenze di un sistema mal progettato o inadeguato).

Le tegole solari sono un'opzione disponibile di recente, un'alternativa sottile e aerodinamica a quei lembi abbaglianti rivelatori. Sono pannelli solari, realizzati con gli stessi materiali dei tradizionali pannelli solari, che sono anche tegole, e assomigliano più o meno a un tetto normale... forse solo un po' più lucente. Le tegole solari, contrariamente alla credenza popolare, possono funzionare anche in condizioni di sole debole o sparso (il che implica, ma non conferma, che le tegole superano i pannelli in tali circostanze). 

Allora, perché la conversione al solare richiede un po' di persuasione? Generalmente, le case negli Stati Uniti possono ottenere calore sia dal gas che dall'elettricità. Per il bene dell'argomento e degli scopi di questo articolo, supponiamo che qualcuno che fa il solare in corso voglia completamente fuori dalla rete - e questo significa niente gas o elettricità. Quindi, l'energia solare deve ospitare il riscaldamento, l'aria condizionata (che, di gran lunga, è uno dei maggiori assorbimenti di energia in una casa), altre parti dell'infrastruttura della casa come l'illuminazione e i ventilatori, tutti i principali elettrodomestici (frigorifero, piano cottura , lavatrice e asciugatrice) e altri dispositivi elettronici come il microonde, lo stereo, la televisione e il computer. Questo elenco, ovviamente, non è affatto completo (quanti membri della tua famiglia hanno bisogno di caricare costantemente i propri smartphone o tablet?) e ci sono molte variabili. Se la tua casa è enorme o sei un power hog che lascia l'elettronica accesa tutto il giorno, avrai bisogno di una configurazione solare più intensa. Sarebbe bello presumere che chiunque sia seriamente intenzionato a eseguire questa conversione sia già abbastanza consapevole dei consumi e faccia uno sforzo per ridurre il consumo di energia, come utilizzare tendine isolanti invece di accendere l'aria condizionata, o rinunciare a una lavastoviglie che si riscalda e zangola per ore. In questo momento, questa è probabilmente una buona generalizzazione, ma poiché il solare diventa più mainstream, i primi utenti eco-consapevoli potrebbero non essere la maggioranza. Il punto è che devi calcolare tutta l'elettricità utilizzata dalla tua casa e per la quantità di tempo al giorno e assemblare una configurazione di pannelli solari in grado di soddisfare tale domanda. Se ti sembra troppo,

Anche se è certamente complicato e sicuramente non economico, le persone con le risorse per progettare e costruire una casa a energia solareda zero hanno alcuni vantaggi in termini di flessibilità. Molte sottigliezze entrano in gioco quando si pianifica un sistema solare residenziale per una specifica casa esistente. Il design effettivo della casa è uno di questi fattori. Quanto è grande la superficie del tetto (che influisce sulla sua superficie potenziale solare)? In che direzione è rivolto il tetto e qual è il grado della sua inclinazione? Ci sono ostruzioni che causano ombra parziale? Puoi vedere che la maggior parte di questi ostacoli è impossibile da cambiare, ma potresti comunque essere in grado di lavorare con loro. Anche la posizione è un fattore. Una casa in Scandinavia, con i suoi giorni notoriamente brevi, non andrà bene come una casa vicino all'equatore. Anche il numero medio di giorni di sole è importante; se piove fino al tramonto, non importa se la notte arriva tardi.

Quando stai cercando di capire quanta energia puoi produrre e quanta ne avrai bisogno, è utile guardare i dati meteorologici per la tua area. Ti mostrerà quanta luce solare puoi aspettarti in un dato mese, in base alle medie passate. Dovresti avere copie delle tue bollette nelle vicinanze, che ti faranno sapere quanta energia usi e puoi usare queste informazioni per capire se il sistema che desideri produrrà abbastanza elettricità. Le linee guida generali raccomandano una configurazione che generi 1 kilowatt per 1.000 piedi quadrati di casa. Non lasciare che il tuo ottimismo prenda il sopravvento: devi assicurarti di poter produrre abbastanza energia per superare i momenti peggiori, non i migliori. Avrai voglia di prepararti letteralmente per la proverbiale giornata di pioggia.

I raggi del sole sono a disposizione di chiunque, ma ci vogliono molte apparecchiature costose per trasformarli in energia. I pannelli solari sono la forma meno costosa di energia rinnovabile, ma costano ancora da tre a quattro volte tanto quanto l'energia tradizionale. Se sei seriamente intenzionato a fare il passaggio, non lasciare che questo ti scoraggi: potrebbero esserci dei modi per farlo accadere.

"Grid parity" è un termine che viene utilizzato per descrivere uno degli obiettivi finali della sostenibilità dell'energia solare, quando le fonti alternative di energia rinnovabile (che, in teoria, include altre fonti oltre al solare) costeranno lo stesso dell'energia tradizionale. Si stima che una delle pietre miliari verso il raggiungimento della grid parity sia quando i costi di produzione per l'infrastruttura dell'energia solare scendono a circa 65 centesimi per watt [fonte: Hutchinson ]. Quindi, può essere venduto con profitto per le aziende, ma sarà comunque più facile per i proprietari di case fare il salto.

Prima del fallimento immobiliare, le banche erano note per prestare qualcosa in più ai clienti che pianificavano di investire in miglioramenti energetici efficienti e tecnologie verdi , ma ora è un po' più difficile rendere convincente un caso del genere. Un "mutuo verde" potrebbe ancora essere un'opzione per gli acquirenti di case che hanno un buon credito e numeri affidabili che dimostrano una buona ricerca e impegno dovrebbero aiutare. Una solida argomentazione mostrerà alla banca quanto risparmierà l'investimento e il periodo di tempo necessario per recuperare i costi.

Gli incentivi e gli sconti relativi all'energia variano così tanto e cambiano così frequentemente che chiunque stia considerando una conversione di una casa solare dovrebbe dare un'occhiata da vicino ai vantaggi specifici dello stato. La giusta combinazione di sovvenzioni, crediti d'imposta e sconti per watt potrebbe rendere l'investimento iniziale più conveniente di quanto molti proprietari di case pensino. A partire dal 2012, l'Energy Policy Act del 2005 fornisce ancora ai proprietari un credito d'imposta del 30%, o fino a $ 2.000, nell'anno in cui il sistema è installato. Oltre ai vantaggi a breve termine, gli esperti stimano che per ogni mille dollari di risparmio energetico annuale, il valore della tua casa aumenterà di $ 20.000 [fonte: Solar Energy World ].

Se e quando vendi la tua casa a energia solare, l'investimento dovrebbe ripagare alla grande. Anche i costi energetici variano in base alla località, quindi vivere in uno stato poco soleggiato potrebbe comunque fornire notevoli vantaggi (dove l'elettricità costa così tanto che i risparmi valgono l'investimento, anche se la casa non genera tanta energia quanto sarebbe altrove).

Poiché i costi delle utenze aumentano e i tuoi vicini pagano di più per l'elettricità, potresti effettivamente avere diritto a un rimborso dalla tua società di servizi. Se i tuoi pannelli solari producono più energia di quella utilizzata dalla tua casa, puoi vendere la tua energia extra alla rete. Le aziende che installano energia solare residenziale pubblicizzano questo vantaggio come un modo semplice per recuperare l'investimento, ma ovviamente i risultati possono variare ampiamente (e anche le leggi al riguardo variano a seconda di dove vivi). Questa è una buona motivazione per ridurre il consumo di energia della tua famiglia.

Alcune località hanno fatto uno sforzo per portare l'energia solare alle masse. Berkely, California e Boulder, Colorado, hanno programmi solari municipali, in cui la città fa investimenti infrastrutturali e recupera i costi attraverso le tasse. Altre località offrono prestiti speciali che vengono rimborsati tramite tasse di proprietà aggiuntive. E almeno una società ha escogitato un programma di leasing (un po' come affittare il tuo decoder via cavo o la tua parabola satellitare dalla tua compagnia via cavo), incentrato su stati che hanno costi energetici particolarmente elevati per attrarre il maggior numero possibile di consumatori.

C'è un lato oscuro nell'energia solare: in alcuni luoghi, non è davvero fattibile. La Germania ha fornito più di 130 miliardi di dollari in sussidi per l'energia solare, solo per decidere nel 2012 che tali benefici sarebbero stati gradualmente eliminati. L'infrastruttura, dicono, è troppo costosa e inefficiente per essere utilizzata su larga scala, anche se i raggi del sole sono liberi. Il paesaggio e l'orientamento del paese potrebbero essere semplicemente inadatti a rendere sostenibile l'investimento; gli esperti ritengono che l'apparentemente impressionante iniziativa solare della Germania non avrà alcun effetto sulla riduzione del riscaldamento globale.

Ma se non vivi in ​​Germania, nei Paesi Bassi o in qualsiasi altro paese con orari di luce notoriamente brevi, esci e festeggia. Se vuoi convertire la tua casa alla piena energia solare, probabilmente è possibile.

Pubblicato originariamente: 19 giugno 2012

Una casa può funzionare solo con l'energia solare?

Quali sono i contro dell'energia solare?

Quanto costano i pannelli solari per una casa di 100 mq?

Perché l'energia solare è importante?

Nota dell'autore: come gestire la tua casa esclusivamente con l'energia solare

Ho letto molto per questo articolo (più del solito) perché sono stato distratto dall'abisso tra pratiche case solari e case solari da esposizione. In entrambi i casi, la maggior parte delle innovazioni tecnologiche legate al solare erano più o meno ciò che mi aspettavo. Le case estreme - ville da milioni di dollari e simili - sono affascinanti e belle, e ovviamente vorrei viverne una, se potessi. Il problema è che tali studi di progettazione (ed è proprio quello che sono) non servono a molti scopi nel mondo reale. Sono ambiziosi, ma la persona media non può permetterselo. E se la persona media non può permettersi una villa progettata per mostrare le capacità dell'energia solare, il messaggio finale è che la persona media probabilmente non può permettersi una casa a energia solare.

È un peccato, perché, dopo tutto, i residenti di una casa a energia solare non dovrebbero essere interessati a vivere in modo più efficiente, in generale? Con questo intendo dire, forse ogni residente non ha bisogno delle proprie diverse migliaia di piedi quadrati. Anche se un tetto enorme che copre una casa enorme genera abbastanza energia solare per uscire dalla rete, ci sono altre risorse utilizzate in modo inefficiente.

Per non giudicare troppo duramente i proprietari delle ville solari: dopotutto, tali progetti generano sicuramente una pubblicità positiva per la tecnologia. Ma i miei interessi hanno trovato la loro strada verso l'altra estremità del mercato, verso i proprietari o gli acquirenti di case che vogliono l'energia solare, ma sono costretti a considerare l'investimento, soppesando attentamente i vantaggi contro gli svantaggi.

Sono stato sorpreso di scoprire che, a parte l'investimento iniziale rispetto all'alimentazione tradizionale, non ci sono davvero inconvenienti. Un sistema solare può essere progettato per quasi tutte le case e può funzionare in modo così fluido che i proprietari si accorgeranno a malapena che c'è qualcosa di diverso. È allora che l'energia solare sarà davvero un successo, quando è la norma piuttosto che l'eccezione. È difficile dire quanto tempo ci vorrà prima di arrivare a quel punto.

articoli Correlati