Il rapporto affronta tre argomenti differenti che hanno come filo conduttore l’efficienza energetica.

Nella prima parte l’attività di ricerca riporta i risultati ottenuti dal monitoraggio del sistema integrato per la climatizzazione sviluppato da RSE e chiamato SINCLER+ Dual Source (Sistema Integrato di Climatizzazione Efficiente e Rinnovabile), progettato per soddisfare le esigenze di climatizzazione e di acqua calda sanitaria in edifici civili. La componente innovativa dell’attività riguarda lo sviluppo di una configurazione di impianto ottimizzato per il clima italiano (fino ad oggi, infatti, da letteratura risulta che la maggior parte degli studi sulle macchine elio-assistite fanno riferimento a climi rigidi) che sia tecnicamente ed economicamente sostenibile. Il nuovo progetto ha portato quindi alla realizzazione di un innovativo sistema integrato di climatizzazione basato su una pompa di calore “dual-source” (ossia, con due sorgenti: ad aria e ad acqua posti in serie tra loro), assistita da pannelli solari ibridi per la produzione di acqua calda sanitaria e per la climatizzazione. La pompa di calore utilizza normalmente lo scambiatore ad aria, ma ha anche la possibilità di usare uno scambiatore ad acqua allacciato a un serbatoio di accumulo a sua volta collegato con i pannelli ibridi. L’impiego della sorgente ad acqua ha incrementato le prestazioni invernali mediamente del 33.6 % rispetto alla sorgente ad aria consentendo un risparmio di energia elettrica annuale del 16%. Sono state eseguite valutazioni circa la sostenibilità energetica ed economica, sia della configurazione dual source (SINCLER+ Dual Source), sia dell’impianto con pannelli ibridi e pompa di calore con accumulo (SINCLER) sviluppato da RSE negli scorsi anni, anche in considerazione della riforma della tariffa elettrica che entrerà a pieno regime il prossimo anno. L’applicazione su larga scala delle due tecnologie, tra loro alternative, porterebbe ad un risparmio di energia primaria di circa 2,5 Mtep all’anno.

La seconda parte del rapporto contiene il lavoro di messa a punto di un nuovo modello dinamico di pannello ibrido termo-fotovoltaico da integrare successivamente ai modelli di simulazione dei sistemi integrati a pompa di calore e pannelli ibridi realizzati nel corso dei recenti progetti RSE. Nello specifico, il modello rappresenta un pannello con tecnologia rollbond. Il modulo PVT è modellizzato con nodi collegati tra loro da resistenze che danno così origine ad una rete elettrica equivalente del sistema di tipo monodimensionale a parametri concentrati. Il modello di simulazione, a valle del processo di taratura (grazie ai dati sperimentali acquisiti da RSE nella prima parte di questo rapporto), ha dimostrato di essere in grado di descrivere con una buona accuratezza sia il fenomeno di conversione elettrica della radiazione solare sia la produzione termica, con scostamenti contenuti attorno a ÷5%. Al termine dell’attività di validazione, il modello è stato implementato in una nuova Type (Type2909) da utilizzare in ambiente di simulazione TRNSYS e messo a disposizione dell’utilizzatore finale.