Ciao.
Entro un po' più nel dettaglio e nella concretezza.
Dividiamo la questione in due capitoli: il calcolo della produzione possibile, con relativi costi, e il calcolo dei consumi.
Affronto per ora la produzione, e non introduco l' eolico perché a differenza del fotovoltaico lo conosco poco e per quel poco che ne so su una barca lo trovo meno adatto.
I pannelli solari in silicio amorfo montati orizzontalmente hanno, intorno all’ Isola d’ Elba, tanto per fare un esempio, una produzione giornaliera media, per ogni Kw di potenza teorica installata, sempre superiore a 3 Kwh al giorno nel periodo compreso tra l’ equinozio di primavera e quello di autunno, con medie giornaliere superiori ai 5 Kwh nei mesi di giugno e luglio.
La produzione che ti indico si riferisce a una uscita finale in alternata a 220 V, è leggermente prudenziale, e tiene conto delle perdite di sistema dovute a cablaggi e inverter. Possiamo immaginare rendimenti simili anche per uscite in 12 o 24 V CC.
Però dobbiamo considerare che su una barca, anche montando i pannelli più a poppa possibile, subiremmo una perdita di produzione dovuta ai saltuari ombreggiamenti provocati da albero e eventualmente vele. Assumiamo prudenzialmente questa perdita intorno al 20%
1 metro quadro di pannelli amorfi pesa circa 13 kg e ha una potenza di picco di 60 W ; quindi per avere quel Kw di potenza teorica devo disporre di una superficie orizzontale di circa 16 metri quadri, e accettare sulla barca un peso di circa 210 kg, oltre al peso della struttura di sostegno, portico od altro. Il costo di un impianto di questo genere (sempre escludendo la struttura di sostegno), con inverter e uscita in 220V CA non dovrebbe superare di molto i 4.000 euro IVA esclusa. Non so però dirti se un impianto FV su una barca beneficia dell’ IVA al 10%, come per gli impianti « terrestri ».
Un impianto in silicio cristallino avrebbe una produzione a parità di superficie impiegata circa doppia dell’ impianto in amorfo, ma probabilmente non sarebbe adatto al nostro caso per molti motivi, i principali che tale impianto soffrirebbe moltissimo degli ombreggiamenti e poi che soffrirebbe nelle giornate « no », con poco sole, e ti darebbe una produzione troppo oscillante..
Prima di passare a parlare dei consumi, per poi calcolare la dimensione dell’ impianto FV, parliamo brevemente della produzione di acqua calda e dell’ immagazzinamento della energia elettrica che si produce.
Produrre energia elettrica fotovoltaica, per poi farla passare in una resistenza allo scopo di scaldare l’ acqua è energeticamente e quindi economicamente ed ecologicamente assurdo. Conviene piuttosto produrre l’ acqua calda con un solare termico, e immagazzinarla in un capace boiler per l’ uso notturno e delle prime ore della mattina.
Oppure, se vuoi dotare la tua ipotetica barca anche di aria condizionata, puoi avere l’ acqua calda come sottoprodotto gratuito delle pompe di calore che ti rinfrescano gli ambienti. ; in tale caso la produzione di acqua calda sarebbe elettrica ma indiretta.
Infine, visto che comunque un motote sulla tua barca lo vuoi mettere e se non altro per le manovre anche in rada lo userai, acqua calda la avrai anche come sottoprodotto dell’ uso del motore. Rinunciarci sarebbe ecologicamente colpevole.
Invece l’ immagazzinamento della energia eettrica è un processo costoso, in termini di soldi, di peso, di ingombro e in parte anche di efficienza.
Quindi un comportamento virtuoso dovrebbe prevedere la massimizzazione dei consumi in tempo reale rispetto alla produzione, con conseguente minimizzazione dell’ immagazinamento.
Questo lo vedo possibile per il dissalatore e per i frigoriferi, che se progettati con piastre di accumulo, magari eutectiche, potrebbero consumare energia solo di giorno. Teniamo anche conto che di notte i frigo sarebbero meno sollecitati dalle frequenti aperture caratteristiche della giornata. Anche altri apparati (ad esempio un eventuale compressore per ricarica ARA) potrebbero essere usati solo di giorno.
Sul versante dei consumi l’ analisi è molto legata a fattori soggettivi, principalmente alle esigenze di confort e alla educazone dell’ equipaggio. 300 Watt/ora al giorno a persona, compresi strumenti, autopilota ecc dovrebbero bastare. Molto dipende dal consumo di acqua : un equipaggio educato, che non si fa mancare le comodità ma che non spreca, consuma in estate sui 25 litri a testa al giorno (ma possono diminuire o aumentare molto). Produrre 25 litri con osmosi inversa costa circa 120 wattora. In quei 300 wh procapite/die ci stiamo. X 14 persone fanno 4,2 Kwh al giorno.
A giugno e luglio con l’ impianto di cui si parlava prima di 16 mq ce la fai quasi, ovviamente senza condizionamento d’ aria (calcolando quel 20% di perdite dovute agli ombreggiamenti l' impianto ti da una produzione di 4 kwh al giorno). Avrai perdite dovute all’ immagazzinamento, ma avrai anche qualche apporto dall’ alternatore del motore.
Negli altri mesi ce la fai peggio, ma un po’ ti soccorre il minor caldo, con minor consumo di acqua e di frigoriferi.
C’ è poi un bilancio energetico ancor più complicato, che accenno ma non svolgo, che comprende i costi energetici del pannello (della sua produzione e smaltimento a fine vita) e del suo supporto, i costi energetici delle batterie di immagazzinamento (produzione e smaltimento)….
Pretendere la totale autonomia rischia di essere una radical-schiccheria ecologicamente controproducente, perchè ti costringerebbe a un dimensionamento esagerato e ecologicamente costosissimo dell’ impianto FV, basato sulle giornate meno fortunate (nuvole), sulle stagioni meno soleggiate e sui picchi di consumo in presenza di equipaggi numerosi, e magari poco virtuosi. Meglio allora una buona autonomia parziale… e poi altenatori e combustibili fossili.
Una domanda non pertinente : che pensi di fare con un’ancora di 30 kg su quella bestia di catamarano che immagini ? Guarda che costruire un cata di 24 metri, energeticamente ed ecologicamente costa parecchio…
(altra cosa che sovente sottovalutiamo quando pensiamo all’ ecologia della vela)
Saluti elettrici ed ecologici.
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