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progetti - Ricerca di Sistema - 5° periodo (2012-2014)

Utilizzazione del calore solare e ambientale per la climatizzazione

progetti - Ricerca di Sistema - 5° periodo (2012-2014)

Utilizzazione del calore solare e ambientale per la climatizzazione

Sono descritti due impianti sperimentali che utilizzano l’energia solare e ambientale per climatizzare edifici. Il primo è stato realizzato a Terni con pannelli solari di vario tipo (ibridi, fotovoltaici, termici) e con una pompa di calore. Il secondo è realizzato in un laboratorio RSE di Milano ed è composto da collettori solari a concentrazione e da un assorbitore a doppio effetto.

Le Direttive europee 2010/31 e 2012/27 prevedono che le prestazioni energetiche degli edifici del settore civile siano progressivamente sempre più efficienti e utilizzino maggiormente fonti rinnovabili. In particolare a livello nazionale il Decreto Legislativo 3 marzo 2011, n. 28, indica che gli impianti di produzione dell’energia termica (riscaldamento, raffrescamento, acqua calda sanitaria) degli edifici nuovi o sottoposti a ristrutturazioni rilevanti devono essere progettati in modo da garantire la copertura, tramite il ricorso a energia prodotta da fonti rinnovabili, di una percentuale dei fabbisogni termici degli edifici che cresce negli anni: 20 % fino alla fine del 2013, 35% nel 2014÷ 2016, 50 % dal 1° gennaio 2017. Per rispettare queste prescrizioni occorre, dunque, prevedere l’impiego di tecnologie che utilizzino fonti rinnovabili, in particolare le Pompe di Calore (PdC) e il solare termico, in ragione della necessità di soddisfare i fabbisogni di climatizzazione e di acqua calda sanitaria.
Su questi temi RSE ha sviluppato due attività sperimentali.
Il primo è stato realizzato presso il BIC Umbria di Terni – gestito dalla società pubblica Sviluppumbria – ed è un impianto integrato con pannelli solari e pompa di calore che permette di utilizzare in modo efficiente la radiazione solare per climatizzare edifici e produrre Acqua Calda Sanitaria (ACS). In particolare nell’impianto sono installati diversi tipi di pannelli solari – ibridi, fotovoltaici, termici – una pompa di calore con accumulo, e un recuperatore del calore dell’acqua reflua. I pannelli ibridi, fotovoltaici e termici, sono oggetto di particolare attenzione, poiché costituiscono componenti ancora poco diffusi ma assai promettenti. L’impianto è dotato di un sistema di acquisizione e controllo, che consente di gestire l’impianto in remoto e di valutare le prestazioni dell’intero impianto e dei singoli componenti più significativi, in particolare dei pannelli ibridi rispetto a quelli tradizionali.
La seconda attività è stata svolta presso l‘area sperimentale di Milano di RSE dove è stato realizzato un impianto – per applicazioni residenziali e nel terziario – dotato di collettori solari parabolici e di un assorbitore a doppio effetto. L’impianto, ad alta efficienza, utilizza la radiazione solare indirettamente, tramite l’assorbitore, per raffrescare.
E’ stata eseguita una serie di simulazioni dei due impianti in ambiente TRNSYS, per ricavare importanti indicazioni sul loro funzionamento e sulle loro prestazioni, da verificare con i dati sperimentali derivanti dal monitoraggio.
Entrambi i progetti si caratterizzano per utilizzare e ottimizzare soluzioni con componenti disponibili sul mercato, in modo tale da poter ipotizzare business cases replicabili mediante dati reali derivati dalla sperimentazione eseguita con gli impianti prototipali, e contribuire con ciò ad una fase successiva di sviluppo di linee commerciali di prodotti ad alta efficienza per la climatizzazione.