Agrivoltaico: la nuova frontiera si chiama sistema a pompaggio solare

Il sistema a pompaggio solare introduce una novità importante nel mondo dell’irrigazione. Ma di cosa si tratta? Il sistema a pompaggio solare viene utilizzato per estrarre l’acqua da una fonte idrica, che può essere sommersa o no. Il vantaggio di questa tecnica è che viene interamente alimentata da energia fotovoltaica.

Esistono già numerosi impianti attivi, con un unico obiettivo: garantire l’accesso all’acqua in qualsiasi luogo, a tutti. Tale tipologia di impianti può essere utilizzata in diversi ambiti, come ad esempio quello dell’agricoltura, allevamento, attività artigianali e industriali e anche residenziali.

Vantaggi del sistema a pompaggio solare

Questo tipo di impianto si presta ad applicazioni estreme, ovvero nelle zone dove le risorse idriche non sono facilmente reperibili, oppure in zone dove la rete elettrica non gode di infrastrutture adeguate.

Gli impianti isolati attuali usano generatori diesel di dimensioni importanti. Prendendo in considerazione il costo del carburante e l’impatto ambientale legato alle emissioni di gas climalteranti, il pompaggio fotovoltaico può solo che portare dei benefici.

Dall’altro lato, molto impianti esistenti usano l’energia elettrica come alimentazione. È ben noto il costo di quest’ultima. Usare un sistema a pompaggio fotovoltaico taglierebbe completamente i costi energetici del sistema. Infine, si tratta di una fonte di energia rinnovabile al 100%: si abbattono quindi, completamente, le emissioni inquinanti e i consumi energetici sulla rete nazionale.

Si tratta quindi di una tecnica che non prevede nessun costo per il carburante, poiché si basa esclusivamente sull’utilizzo di luce solare. È un impianto altamente durevole e affidabile, e quindi porta ad una lunga vita operativa. E’ sia facile da usare che da mantenere ed è garantito un ritorno dell’investimento iniziale. Dulcis in fundo, è eco-friendly.

L’unica pecca di questo tipo di tecnologia è che non può essere accoppiata con sistemi di accumulo. Il dimensionamento avviene considerando le ore in cui si ha irraggiamento per irrigare. Nei casi in cui non si riesca a soddisfare completamente il fabbisogno, si può optare per sistemi ibridi, che combinano rete elettrica e fotovoltaico.

Tipi di sistema di pompaggio alimentati ad energia solare

Il sistema a pompaggio solare utilizza l’energia proveniente dal parco fotovoltaico per azionare il gruppo pompa/motore. Quest’ultimo aspira l’acqua dalla risorsa idrica e lo convoglia dove necessario. L’acqua pompata può essere destinata ad una cisterna oppure direttamente al sistema di irrigazione, che può essere di qualsiasi tipo come sprinkler, a goccia o pivot.

Fabbisogno idrico e sistema di pompaggio

Esistono diversi tipi di pompe sul mercato, in base al loro tipo di utilizzo. Troviamo le pompe sommerse, le più indicate in caso di estrazione dell’acqua in profondità (come nel caso di un pozzo), pompe di superficie, consigliate nel caso di semplice irrigazione o le pompe di circolazione, utili per far circolare l’acqua (ad esempio nel caso di depurazione di vasche o piscine).

La dimensione dell’impianto è proporzionale ai propri fabbisogni. Questi si esprimono in termini di consumo d’acqua, prevalenza totale, lunghezza dei tubi, zona geografica e tipo di risorsa idrica. È chiaro che un impianto che opera in una zona ad alto irraggiamento sarà progettato diversamente rispetto ad uno che lo ha basso. Inoltre, si dovrà tenere conto dei limiti di prelievo imposti dalla risorsa idrica. Infine, il fattore climatico gioca un ruolo importante, in quanto una zona con precipitazioni frequenti avrà un comportamento diverso rispetto ad una zona più arida.

Sistemi di alimentazione

Noti i fabbisogni, si può procedere a dimensionare il parco fotovoltaico. I pannelli lavorano in corrente continua, accoppiati con il loro regolatore di carica, ma il sistema di pompaggio può prevedere due tipi diversi di alimentazione:

• Corrente alternata: è necessaria una conversione della corrente sviluppata dalla cella fotovoltaica da alternata a continua. Questo può essere fatto per mezzo di un inverter DC/AC. Questo metodo di alimentazione permette l’impiego della pompa in condizioni di scarsa luminosità, in caso di cielo nuvoloso, prima mattina o sera.
• Corrente continua: in questo caso è possibile sfruttare una connessione diretta al sistema fotovoltaico. E’ possibile ottenere, nell’eventualità, anche energia nel periodo notturno, fornita da un sistema di accumulo adeguatamente dimensionato.

Infine, i sistemi di pompaggio vengono divisi in due macrocategorie:

• Sistemi stand-alone: ovvero non collegati alla rete. Un sistema “isolato”, o ad “isola”, potrebbe risultare più economico ed efficiente, e soprattutto non dipende dalla presenza e/o affidabilità della rete.
• Sistemi grid-connected: ovvero allacciati alla rete. Sono sistemi che includono l’allaccio alla rete domestica. Questo tipo di impianto garantisce una maggiore potenza all’impianto. Quest’ultimo infatti andrà a compensare la potenza mancante dal fotovoltaico assorbendola dalla rete.

A cura di Simone Cataldo.