R.L. Deboni
2007-06-07 14:19:13 UTC
L'argomento in oggetto forse sarebbe da postare in
it.industria.elettrotecnica.normative
ma nasce dall'idea di risparmiare energia, percio' ...
Si dice molto che una delle fonti alternative di energia dovrebbe essere
quella del "risparmio energetico". Trovo che il concetto e' un po'
improprio, ma male non fa (a patto di ricordare che oltre a risparmiare
pero' bisogna anche avere energia per le esigenze residue che non si
possono eliminare).
Giusta e' la campagna per l'utilizzo di lampadine a risparmio
energetico, perche' anche se le lampadine normali non sono di potenze
elevate (decine di watt), vanno per molte ore ed i loro consumi si sommano.
Un'altra fonte di spreco, che qui e' stato solo sfiorato in un paio di
thread sullo stand-by e' quello delle alimentazioni dell'elettronica di
consumo ormai molto diffusa nell'ambito domestico.
Tra cellulari, stereo, radio sveglie, stampanti, un miriarde di
accessori del PC (stampante, schermo LCD, scanner, modem/router, hub,
solo per iniziare), cordless, fax, segreteria telefonica, telefoni
multifunzione, satellitare, videoregistratore, caricabatterie (non solo
per le batterie stesse, ma anche quelle incorporate per accessori come
miniaspirapolvere, grattugie, frullini, avvitatori, minitrapanini,
etc.), e' facile superare la decina di oggetti in casa. Ed a tutti
questi ci aggiungo (perche' e' della stessa tipologia) anche
l'onnipresente campanello di casa o la parte citofonica alimentata dal
proprio contatore.
Cosa hanno in comune tutti questi consumi:
- sono consumi di bassissima potenza
- sono consumi con una bassa efficienza, e' molto se si arriva al 50%
- sono consumi spesso permanenti (percio' il costo dell'inefficienza si
accumula nel tempo)
Percio' meritano un paio di calcoli.
Per la tariffa considero un contratto ENEL residente agevolato, tariffa
in fascia 4 (quella media che la maggior parte delle famiglie - piu' di
2640 kWh all'anno - andrebbe a ridurre se "risparmia" energia):
(22,46+2.27+1,86+0,47) + 10% IVA = 29,77 cent/kWh
fonte:
http://www.enel.it/sportello_online/elettricita/tariffeelettriche/domestiche_monoorarie/D2/
Tra parentesi: l'IVA al 10% non e' sicuramente un'incentivo a
risparmiare energia ... ma lasciamo perdere ...
Cominciamo con il campanello di casa, inclusa la cicalina del bagno:
l'impianto piu' frequente e' un'impianto di sicurezza (SELV = Separated
Extra Low Voltage) che permette portare i pulsanti in bagno o di usare
pulsanti non protetti all'ingresso della porta.
Questa sicurezza "economica" ha pero' un costo, che adesso ci calcoliamo:
La potenza tipica del trasformatore e' di 10W. Esso pero' ha in genere
una costruzione molto economica e di conseguenza assorbe energia anche
quando il campanello non e' in funzione. Infatti se lo toccate sentite
che e' caldo e calore = energia dispersa. Ho misurato una potenza di
circa 3W che per 24 ore vuole dire 72 Wh che per 365gg vuol dire 26 kWh
all'anno.
Se consideriamo un consumo annuo tipico di 3600 kWh/anno, l'incidenza di
questo consumo e' di 26/3600 = 0,72% cioe' la sua eliminazione ci
permette un risparmio di circa 1% scarso. Puo' sembrare poco, ma se
consideriamo che e' solo la prima voce che stiamo prendendo in
considerazione, la cosa si fa interessante.
Per chi volesse vederla dal punto di vista della convenienza personale
(della serie: non mi importa del consumo energetico nazionale) con la
tariffa 4 abbiamo:
26 x 0,2977 = 7,74 euro all'anno
Come possiamo eliminare questo consumo ? Eliminando il trasformatore.
Per farlo dobbiamo utilizzare pulsantiere normate per funzionare anche a
230V. Se l'ingresso di casa e' in ambiente chiuso (come in genere e' nei
condomini) la cosa e' facile, perche' la maggior parte dei comuni
pulsanti sono classificati fino a 230V.
Un po' piu' di attenzione bisogna invece fare per il pulsante nel bagno.
Io ritengo che se il bordo inferiore della scatola contenente il
pulsante e' ad almeno 2,40 mt di altezza (2,25+0,15), cioe' sicuramente
in zona 2 (come descritto dalle norme CEI 64-8, 701.32 – Classificazione
delle Zone) e manovrato tramite una cordicella di materiale isolante, si
potrebbe anche comandare direttamente il 230V. Ma il Comitato Elettrico
Italiano non e' d'accordo, percio', abbiamo bisogno di ottenere per
altra via una tensione extra bassa (cioe' meno di 12Vca o 30Vcc) se
vogliamo abolire quel trasformatorino. E questo e' il nostro primo ed
onnipresente candidato.
Poi abbiamo tutto il resto. Ho fatto un censimento:
n.1 alimentatore da 2,7Vcc 140mA = 0,4W
n.1 alimentatore da 4Vcc 350mA = 1,4W
n.1 alimentatore da 6Vcc 300mA = 1,8W
n.1 alimentatore da 7,5Vcc 400mA = 3W
n.1 alimentatore da 7,5Vcc 500mA = 3,75W
n.1 alimentatore da 12Vcc 1000mA = 12W
n.1 alimentatore da 12Vcc 200mA = 2,4W
Totale = 25W
questi sono quelli "permanenti" (cioe' che per un motivo o l'altro non
si possono "spegnere"). Poi ne' ho alcuni "spegnibili" (e che sono
spente per molte ore al giorno):
n.1 alimentatore da 12Vac 800 mA
n.1 alimentatore da 12Vcc 3750 mA
n.1 alimentatore da 12Vcc 1250 mA
Fermiamoci a quelli "permanenti". Credo di essere un caso tipico (a dire
la verita' conosco molti che hanno piu' "roba" attaccata :-) Per quel
che ne' so' (e anche controllando sui valori di targa di alcuni)
l'efficienza globale di questi alimentatori e' molto bassa.
Per esempio con 5VA indicati in ingresso ho solo 0,4W in uscita !!!
Evidentemente si tratta di un trasformatorino munito di semplice diodo.
Oppure 6W indicati come ingresso danno 2,4W in uscita.
Oppure 6VA come ingresso danno 1,8W in uscita.
Direi che il quadro e' desolante, oscilliamo da un caso estremo di un
penoso 10% fino ad un 40%.
Trattandosi di piccolissime potenze in gioco e le dispersioni minime dei
componenti, c'era anche da aspettarselo.
Siamo prudenti (o buoni) a consideriamo un 40%. Che risparmio potrei
avere se portassi l'efficienza ad un 80% ? (cosa facile con un buon
alimentatore, diciamo dai 20W in su)
Se oggi impiego una potenza di 25W in uscita, con una efficienza del
40%, sto chiedendo ben 62,5W in ingresso. Ho controllato con il
wattmetro Lidl, ed e' proprio cosi', segna costantemente quasi 100W
(c'e' anche il campanello e la cicalina) !!!
Se ottenessi una efficienza di conversione del 80%, la mia richiesta
all'ingresso diventerebbe di 31,25W, cioe' la meta'.
Si tratta di 31,25x24 = 750 Wh al giorno, cioe' 274 kWh all'anno !!!
Voglio dire 7,6% del consumo annuo di riferimento di 3600 kWh.
Se aggiungiamo campanello/cicalina si tratta di oltre l'8%.
In altre parole, senza cambiare le abitudini, senza sacrificare
funzionalita', solo modificando le modalita' di utilizzo dell'energia,
potrei risparmiare qualcosa di non lontano dal 10% del consumo medio di
una famiglia italiana. Interessante ? :-)
A livello di costi, per ogni famiglia si tratta di:
274 x 0,2977 = 81,57 euro all'anno
Provate a ragionare a livello nazionale, come dire che potremo spegnere
(o evitare di costruire) quasi un centrale su dieci.
Come e' possibile ottenere questo risparmio ?
Unificando e centralizzando le alimentazioni.
In altre parole si potrebbe introdurre una nuova tensione nelle
abitazioni, appositamente per alimentare tutti questi piccoli consumi
elettronici.
Attenzione: la soluzione di mettere in casa un grosso trasformatore, ad
esempio che mi da 12Vac a 4A (che nel mio caso potrebbe fornire tutta la
potenza che mi serve), non e' una buona idea. Perche', come nel caso del
campanello, consuma anche quando utilizza tutta la sua potenza. E' vero
che se ho un carico di base di almeno 2A (circa i 25W che sto gia'
consumo) in ogni caso ho gia' un bel risparmio di efficienza, pero' non
e' la soluzione ottimale.
Una soluzione migliore e' di raggiungere un'accordo tra i produttori su
una o due tensioni ottimali e aggiungere nelle case un'impianto
elettrico che distribuisca tali tensioni.
Questo potrebbe coinvolgere anche i produttori di PC e notebook.
Immaginiamo di avere per tutta la casa prese da 12Vcc/5Vcc, perche' non
alimentare tutti i consumi da 12Vcc/5Vcc del PC (come gli hard-disk)
senza alimentatore incorporato ? Il PC avrebbe solo un'alimentatore
speciale per i 3Vcc del processore.
Se consideriamo che le discariche sono piene di alimentatori di PC
obsoleti perfettamente funzionanti possiamo anche immaginare che
risparmio sarebbe per l'ambiente ... (materia prima risparmiata).
Questa e' solo un'idea di partenza. Chiaramente e' una soluzione a medio
termine (fare gli standard e introdurre i nuovi prodotti arrivera' in
massa al consumatore nel giro di 10 anni) pero' il potenziale di
risparmio di energia mi pare enorme.
Ci sarebbe da iniziare la discussione tecnica se e' meglio distribuire
24V, 12V, 6V (o 5V), se e' meglio corrente alternata o continua (ci sono
i pro e contro delle due soluzioni), etc.
Se vogliamo distribuire tensioni "multiple" avrei anche una idea sulla
spina: una soluzione ottimale potrebbe essere la spina DIN 270, tipo
questa:
Loading Image...
oppure una di quelle descritte qui:
http://en.wikipedia.org/wiki/DIN_connector
L'idea e' che nel muro abbiamo le prese con, ad esempio, le tensioni 24,
12, 6 e sulla spina abbiamo collegato solo i pin che pescano la tensione
che interessa. Ad esempio, se l'apparecchio vuole 6V, ci sara' un filo
collegato al pin del maschio sul 6V. Percio' l'utilizzatore non deve
neanche sapere o preoccuparsi di "quale presa uso ?". Ha solo un tipo di
presa (oltre al 230Vac), e non deve sapere che tensione gli serve :-)
R.L.Deboni
it.industria.elettrotecnica.normative
ma nasce dall'idea di risparmiare energia, percio' ...
Si dice molto che una delle fonti alternative di energia dovrebbe essere
quella del "risparmio energetico". Trovo che il concetto e' un po'
improprio, ma male non fa (a patto di ricordare che oltre a risparmiare
pero' bisogna anche avere energia per le esigenze residue che non si
possono eliminare).
Giusta e' la campagna per l'utilizzo di lampadine a risparmio
energetico, perche' anche se le lampadine normali non sono di potenze
elevate (decine di watt), vanno per molte ore ed i loro consumi si sommano.
Un'altra fonte di spreco, che qui e' stato solo sfiorato in un paio di
thread sullo stand-by e' quello delle alimentazioni dell'elettronica di
consumo ormai molto diffusa nell'ambito domestico.
Tra cellulari, stereo, radio sveglie, stampanti, un miriarde di
accessori del PC (stampante, schermo LCD, scanner, modem/router, hub,
solo per iniziare), cordless, fax, segreteria telefonica, telefoni
multifunzione, satellitare, videoregistratore, caricabatterie (non solo
per le batterie stesse, ma anche quelle incorporate per accessori come
miniaspirapolvere, grattugie, frullini, avvitatori, minitrapanini,
etc.), e' facile superare la decina di oggetti in casa. Ed a tutti
questi ci aggiungo (perche' e' della stessa tipologia) anche
l'onnipresente campanello di casa o la parte citofonica alimentata dal
proprio contatore.
Cosa hanno in comune tutti questi consumi:
- sono consumi di bassissima potenza
- sono consumi con una bassa efficienza, e' molto se si arriva al 50%
- sono consumi spesso permanenti (percio' il costo dell'inefficienza si
accumula nel tempo)
Percio' meritano un paio di calcoli.
Per la tariffa considero un contratto ENEL residente agevolato, tariffa
in fascia 4 (quella media che la maggior parte delle famiglie - piu' di
2640 kWh all'anno - andrebbe a ridurre se "risparmia" energia):
(22,46+2.27+1,86+0,47) + 10% IVA = 29,77 cent/kWh
fonte:
http://www.enel.it/sportello_online/elettricita/tariffeelettriche/domestiche_monoorarie/D2/
Tra parentesi: l'IVA al 10% non e' sicuramente un'incentivo a
risparmiare energia ... ma lasciamo perdere ...
Cominciamo con il campanello di casa, inclusa la cicalina del bagno:
l'impianto piu' frequente e' un'impianto di sicurezza (SELV = Separated
Extra Low Voltage) che permette portare i pulsanti in bagno o di usare
pulsanti non protetti all'ingresso della porta.
Questa sicurezza "economica" ha pero' un costo, che adesso ci calcoliamo:
La potenza tipica del trasformatore e' di 10W. Esso pero' ha in genere
una costruzione molto economica e di conseguenza assorbe energia anche
quando il campanello non e' in funzione. Infatti se lo toccate sentite
che e' caldo e calore = energia dispersa. Ho misurato una potenza di
circa 3W che per 24 ore vuole dire 72 Wh che per 365gg vuol dire 26 kWh
all'anno.
Se consideriamo un consumo annuo tipico di 3600 kWh/anno, l'incidenza di
questo consumo e' di 26/3600 = 0,72% cioe' la sua eliminazione ci
permette un risparmio di circa 1% scarso. Puo' sembrare poco, ma se
consideriamo che e' solo la prima voce che stiamo prendendo in
considerazione, la cosa si fa interessante.
Per chi volesse vederla dal punto di vista della convenienza personale
(della serie: non mi importa del consumo energetico nazionale) con la
tariffa 4 abbiamo:
26 x 0,2977 = 7,74 euro all'anno
Come possiamo eliminare questo consumo ? Eliminando il trasformatore.
Per farlo dobbiamo utilizzare pulsantiere normate per funzionare anche a
230V. Se l'ingresso di casa e' in ambiente chiuso (come in genere e' nei
condomini) la cosa e' facile, perche' la maggior parte dei comuni
pulsanti sono classificati fino a 230V.
Un po' piu' di attenzione bisogna invece fare per il pulsante nel bagno.
Io ritengo che se il bordo inferiore della scatola contenente il
pulsante e' ad almeno 2,40 mt di altezza (2,25+0,15), cioe' sicuramente
in zona 2 (come descritto dalle norme CEI 64-8, 701.32 – Classificazione
delle Zone) e manovrato tramite una cordicella di materiale isolante, si
potrebbe anche comandare direttamente il 230V. Ma il Comitato Elettrico
Italiano non e' d'accordo, percio', abbiamo bisogno di ottenere per
altra via una tensione extra bassa (cioe' meno di 12Vca o 30Vcc) se
vogliamo abolire quel trasformatorino. E questo e' il nostro primo ed
onnipresente candidato.
Poi abbiamo tutto il resto. Ho fatto un censimento:
n.1 alimentatore da 2,7Vcc 140mA = 0,4W
n.1 alimentatore da 4Vcc 350mA = 1,4W
n.1 alimentatore da 6Vcc 300mA = 1,8W
n.1 alimentatore da 7,5Vcc 400mA = 3W
n.1 alimentatore da 7,5Vcc 500mA = 3,75W
n.1 alimentatore da 12Vcc 1000mA = 12W
n.1 alimentatore da 12Vcc 200mA = 2,4W
Totale = 25W
questi sono quelli "permanenti" (cioe' che per un motivo o l'altro non
si possono "spegnere"). Poi ne' ho alcuni "spegnibili" (e che sono
spente per molte ore al giorno):
n.1 alimentatore da 12Vac 800 mA
n.1 alimentatore da 12Vcc 3750 mA
n.1 alimentatore da 12Vcc 1250 mA
Fermiamoci a quelli "permanenti". Credo di essere un caso tipico (a dire
la verita' conosco molti che hanno piu' "roba" attaccata :-) Per quel
che ne' so' (e anche controllando sui valori di targa di alcuni)
l'efficienza globale di questi alimentatori e' molto bassa.
Per esempio con 5VA indicati in ingresso ho solo 0,4W in uscita !!!
Evidentemente si tratta di un trasformatorino munito di semplice diodo.
Oppure 6W indicati come ingresso danno 2,4W in uscita.
Oppure 6VA come ingresso danno 1,8W in uscita.
Direi che il quadro e' desolante, oscilliamo da un caso estremo di un
penoso 10% fino ad un 40%.
Trattandosi di piccolissime potenze in gioco e le dispersioni minime dei
componenti, c'era anche da aspettarselo.
Siamo prudenti (o buoni) a consideriamo un 40%. Che risparmio potrei
avere se portassi l'efficienza ad un 80% ? (cosa facile con un buon
alimentatore, diciamo dai 20W in su)
Se oggi impiego una potenza di 25W in uscita, con una efficienza del
40%, sto chiedendo ben 62,5W in ingresso. Ho controllato con il
wattmetro Lidl, ed e' proprio cosi', segna costantemente quasi 100W
(c'e' anche il campanello e la cicalina) !!!
Se ottenessi una efficienza di conversione del 80%, la mia richiesta
all'ingresso diventerebbe di 31,25W, cioe' la meta'.
Si tratta di 31,25x24 = 750 Wh al giorno, cioe' 274 kWh all'anno !!!
Voglio dire 7,6% del consumo annuo di riferimento di 3600 kWh.
Se aggiungiamo campanello/cicalina si tratta di oltre l'8%.
In altre parole, senza cambiare le abitudini, senza sacrificare
funzionalita', solo modificando le modalita' di utilizzo dell'energia,
potrei risparmiare qualcosa di non lontano dal 10% del consumo medio di
una famiglia italiana. Interessante ? :-)
A livello di costi, per ogni famiglia si tratta di:
274 x 0,2977 = 81,57 euro all'anno
Provate a ragionare a livello nazionale, come dire che potremo spegnere
(o evitare di costruire) quasi un centrale su dieci.
Come e' possibile ottenere questo risparmio ?
Unificando e centralizzando le alimentazioni.
In altre parole si potrebbe introdurre una nuova tensione nelle
abitazioni, appositamente per alimentare tutti questi piccoli consumi
elettronici.
Attenzione: la soluzione di mettere in casa un grosso trasformatore, ad
esempio che mi da 12Vac a 4A (che nel mio caso potrebbe fornire tutta la
potenza che mi serve), non e' una buona idea. Perche', come nel caso del
campanello, consuma anche quando utilizza tutta la sua potenza. E' vero
che se ho un carico di base di almeno 2A (circa i 25W che sto gia'
consumo) in ogni caso ho gia' un bel risparmio di efficienza, pero' non
e' la soluzione ottimale.
Una soluzione migliore e' di raggiungere un'accordo tra i produttori su
una o due tensioni ottimali e aggiungere nelle case un'impianto
elettrico che distribuisca tali tensioni.
Questo potrebbe coinvolgere anche i produttori di PC e notebook.
Immaginiamo di avere per tutta la casa prese da 12Vcc/5Vcc, perche' non
alimentare tutti i consumi da 12Vcc/5Vcc del PC (come gli hard-disk)
senza alimentatore incorporato ? Il PC avrebbe solo un'alimentatore
speciale per i 3Vcc del processore.
Se consideriamo che le discariche sono piene di alimentatori di PC
obsoleti perfettamente funzionanti possiamo anche immaginare che
risparmio sarebbe per l'ambiente ... (materia prima risparmiata).
Questa e' solo un'idea di partenza. Chiaramente e' una soluzione a medio
termine (fare gli standard e introdurre i nuovi prodotti arrivera' in
massa al consumatore nel giro di 10 anni) pero' il potenziale di
risparmio di energia mi pare enorme.
Ci sarebbe da iniziare la discussione tecnica se e' meglio distribuire
24V, 12V, 6V (o 5V), se e' meglio corrente alternata o continua (ci sono
i pro e contro delle due soluzioni), etc.
Se vogliamo distribuire tensioni "multiple" avrei anche una idea sulla
spina: una soluzione ottimale potrebbe essere la spina DIN 270, tipo
questa:
Loading Image...
oppure una di quelle descritte qui:
http://en.wikipedia.org/wiki/DIN_connector
L'idea e' che nel muro abbiamo le prese con, ad esempio, le tensioni 24,
12, 6 e sulla spina abbiamo collegato solo i pin che pescano la tensione
che interessa. Ad esempio, se l'apparecchio vuole 6V, ci sara' un filo
collegato al pin del maschio sul 6V. Percio' l'utilizzatore non deve
neanche sapere o preoccuparsi di "quale presa uso ?". Ha solo un tipo di
presa (oltre al 230Vac), e non deve sapere che tensione gli serve :-)
R.L.Deboni