Le Earthship utilizzano un sistema di produzione dell’acqua calda sanitaria che può essere facilmente applicabile anche in una casa o appartamento tradizionale.
In internet si trovano vari suggerimenti di installatori o progettisti (non venditori!) che forniscono ottimi e ipertecnici consigli. Se volete un impianto ad alte prestazioni, totalmente automatizzato, da utilizzare senza nessuna consapevolezza vi consiglio di rivolgervi a loro. Se invece preferite una soluzione low-tech e con investimenti minimi cercherò in questo articolo di esporvi al meglio le alternative che avete.
Qual’è il problema delle soluzioni “high tech” o altamente automatizzate?
Secondo voi è più sostenibile riciclare o semplicemente usare meno?
La risposta è banale, ma la pratica va in tutt’altra direzione.
Ad esempio: continuiamo a utilizzare colossali quantità di plastica e per compensare questo spreco investiamo nel riciclo. Ci dimentichiamo però che che non tutta la plastica può essere riciclata… Inoltre per poter riciclare è stato necessario: utilizzare camion per la raccolta e il trasporto, costruire industrie per la trasformazione, consumare combustibili e energia elettrica… Quindi, anche facendo finta di non vedere tutta l’energia secondaria utilizzata, riusciamo a riciclare solo un terzo della plastica prodotta1.
Negli impianti termici succede un po’ la stessa cosa: può essere riutilizzata l’energia termica immagazzinata nell’acqua per “produrne di nuova”, ma i sistemi che ci permettono questo risparmio sono complessi e altamente automatizzati. In genere sono necessari serbatoi di accumulo con capacità di alcune centinaia di litri che permettono non solo il recupero dell’energia termica, ma anche l’utilizzo di fonti discontinue, come i pannelli solari, o fonti molto lente, come le pompe di calore.
In un impianto di questo genere l’investimento è elevato e andrebbe contabilizzata anche l’energia ELETTRICA utilizzata e le manutenzioni prima di valutarne il reale rendimento.
Puffer, accumuli, serbatoi, scambiatori… differenze tra high tech e low tech
I sistemi tradizionali più diffusi per produrre acqua calda sanitaria utilizzano un serbatoio che viene scaldato con gas o elettricità.
L’acqua contenuta in questo serbatoio viene mantenuta in temperatura giorno e notte, sia che venga utilizzata o meno, in modo da avere acqua calda sempre disponibile.
In questi sistemi quindi una buona parte di energia viene spesso dispersa.
I sistemi più evoluti invece utilizzano sempre un serbatoio isolato, chiamato puffer, e dotato di serpentine interne che permettono il recupero del calore dell’acqua. In genere le serpentine che contengono l’acqua calda sanitaria (che d’ora in poi chiameremo ACS) passano all’interno del serbatoio che contiene l’acqua tecnica, cioè quella utilizzata nel riscaldamento. Questi puffer oltre al permettere lo scambio di temperatura tra acqua tecnica e ACS possono ricevere e integrare acqua calda ricavata da vari sistemi: caldaie a gas o GPL, caldaie a biomassa, pannelli solari, pompe di calore o scambiatori a piastre.
Il problema principale è che per mettere in comunicazione tutte questi generatori sono necessari: centraline evolute, pompe di circolazione, valvole e altri sistemi che vanno progettati e integrati con molta attenzione.
Sistemi così composti sono regolati da un elettronica delicata. Essa permette di sfruttare in automatico la miglior fonte di energia disponibile in quel momento. L’ACS inoltre è sempre istantaneamente disponibile.
Acqua calda nelle Earthship2
E se invece ritenessimo accettabile intervenire manualmente sul nostro impianto? Se decidessimo che girare un rubinetto tenendo d’occhio sole e temperatura fosse fattibile, potremo risparmiare moltissimo sulla produzione della nostra ACS.
Le Earthship non basano il loro buon funzionamento su tecnici specializzati e razionalizzano al massimo l’uso di energia. Nelle Earthship tutto il costoso sistema di riscaldamento o circolazione dell’acqua tecnica nemmeno esiste!
Come si scalda l’ACS in una Earthship dunque?
La soluzione basica proposta nelle Earthship consiste nell’utilizzo di piccoli serbatoi in inox direttamente esposti al sole. Tutto qui.
I contenitori non sono altro che parallelepipedi fatti costruire su misura. Il costo non è eccessivo, essi sono dotati di un solo ingresso/uscita per acqua fredda/calda e un altro condotto per il troppo pieno. Il contenitore utilizzato è in inox, in modo da garantire una buona qualità dell’acqua, presenta uno spessore ottimale di 10 cm. Michael Reynolds consiglia di assottigliare leggermente lo spessore in presenza di climi rigidi.
Per aumentare la conservazione di energia termica possiamo isolare il retro e i bordi del pannello con un materiale isolante resistente alle alte temperature e coprire la parte esposta al sole con un vetro temperato, costruendo in pratica una piccola scatola. Possiamo inoltre dipingere con vernice nera adatta alle alte temperature il lato esposto al sole che permetterà di acquisire una temperatura ancora più alta.
Il pannello, nel nord Italia, va inclinato di circa 70° se si vuole ottimizzare la produzione di acqua calda durante l’inverno. Va inclinato di 45° se si vuole una produzione media durante il periodo estivo e invernale. (la faccia esposta al sole del parallelepipedo sarà quindi perpendicolare o al solstizio d’inverno oppure agli equinozi).
Nel sistema basico si agisce manualmente sull’ingresso dell’acqua fredda e/o sull’uscita dell’acqua calda. La circolazione nella maggior parte dei casi può avvenire in modo naturale.
A partire da questo sistema basico si possono aggiungere alcune migliorie: un serbatoio molto isolato che permetta l’accumulo dell’acqua calda prodotta, oppure collegare il sistema a una caldaia o puffer già presente in modo da minimizzare la differenza di temperatura tra l’acqua immessa/richiesta e infine delle termovalvole che possano escludere pannello o caldaia4.
Se non riusciamo a procurarci un serbatoio in alluminio possiamo invece autocostruire un pannello con tubi idraulici.
In ogni caso operare manualmente, o con termovalvole a esclusione, sul sistema può consentirci di spegnere la caldaia a gas4, (se si abita nel nord Italia solo in estate), garantendo risparmio, ma soprattutto indipendenza.
Conclusione
In questo caso con un intervento manuale minimo possiamo avere grandi vantaggi. Soprattutto nei climi caldi questo sistema è più che sufficiente. Nei climi freddi ci si accontenterà di un buon rendimento solo durante l’estate, ma il valore aggiunto è che avremo la nostra acqua calda a disposizione anche in assenza di corrente elettrica!
Con questi esempi possiamo renderci conto di come l’automatizzazione e delegare a sistemi “intelligenti” il soddisfacimento dei nostri bisogni non sia sempre la scelta migliore.
1. Consiglio un bel video che tratta l’argomento: https://youtu.be/nrO3PTKSUfE
2. Per tutti i dettagli della costruzione del pannello in inox: Reynolds, Michael (1991), Earthship: Systems and Components, Vol. 2, Solar Survival Architecture;
3. Sciamanna, Lucio (2012), Autoproduzione di un pannello solare termico, Terra Nuova Ediz.;
4. Video che spiega l’installazione delle termovalvole con esclusione della caldaia e il guadagno ottenuto: https://youtu.be/ZsRay3J4NDo.
Immagini: bibl. 2, 3 e www.apieceofrainbow.com
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