Scienze fisiche, geoscienze

Un nuovo approccio agli edifici ad alta efficienza energetica

I sistemi di riscaldamento, ventilazione e climatizzazione (HVAC) utilizzano all’incirca il 35 % dell’energia totale impiegata negli edifici residenziali e commerciali. Le nuove nanotecnologie favoriranno un importante abbattimento di questi consumi.

Il potenziamento dell’efficienza energetica dei sistemi HVAC garantisce risparmi importanti e consente di ridurre l’enorme quantità di energia attualmente consumata dagli impianti di riscaldamento. Il progetto ENE-HVAC (“Energy efficient heat exchangers for HVAC applications”), finanziato dall’UE, sta sviluppando nuove tecnologie tese al contenimento dei consumi energetici.


L’iniziativa utilizzerà rivestimenti e trattamenti delle superfici nanotecnologici in grado di potenziare lo scambio di calore, nonché nuovi nano- e micromateriali che consentono di migliorare l’efficienza di refrigerazione. I nuovi additivi nanotecnologici garantiranno un potenziamento delle proprietà e delle capacità di scambio di calore del refrigerante.


Il raggiungimento degli ambiziosi obiettivi perseguiti nell’ambito del progetto sarà possibile solo se la gestione dei livelli di efficienza verrà estesa a tutti i componenti del sistema HVAC. Nello specifico, gli scienziati tentano di potenziare le capacità degli scambiatori di calore sia sul lato aria sia sul lato liquido (ad esempio, condensatori/evaporatori) e dei sistemi di recupero del calore, nonché di migliorare le prestazioni del sistema di trasporto del calore al fine di garantire livelli di efficienza elevati nella struttura HVAC. Per ridurre gli effetti nocivi sul clima, l’iniziativa ENE-HVAC sta utilizzando refrigeranti naturali quali biossido di carbonio e ammoniaca al posto di clorofluorocarburi e idrofluorocarburi.


I rivestimenti nanotecnologici verranno applicati sul lato aria degli scambiatori di calore aria/aria e liquido/aria. Nello specifico, gli esperti hanno sviluppato e caratterizzato rivestimenti in sol-gel che dovrebbero garantire una drastica riduzione della formazione e dell’aderenza di ghiaccio sulle alette degli scambiatori di calore. Partendo da questi presupposti, sarà possibile ridurre al minimo o addirittura eliminare del tutto i cicli di sghiacciamento, garantendo in tal modo importanti risparmi energetici.


Per quanto riguarda il lato refrigerante degli scambiatori di calore liquido/aria e liquido/liquido, i ricercatori stanno lavorando su superfici micro- e nanostrutturate allo scopo di potenziare enormemente il livello di efficienza dell’ebollizione del refrigerante e di garantire, così, una riduzione dell’utilizzo di energia da parte degli scambiatori di calore.


Gli scienziati stanno inoltre manipolando la polarità delle superfici dei rivestimenti in sol-gel in corso di sviluppo allo scopo di potenziare le capacità di scambio di calore sia del refrigerante sia dell’acqua salmastra. Si prevede che l’utilizzo di nanodiamanti a numero singolo determinerà un aumento esponenziale dei livelli di efficienza dei refrigeranti naturali.


Le tecnologie innovative sviluppate nell’ambito del progetto ENE-HVAC contribuiranno a un abbattimento del 50% del consumo totale di energia rispetto a quello dei sistemi tradizionali disponibili sul mercato. I traguardi raggiunti dall’iniziativa forniranno al settore industriale europeo un vantaggio competitivo nel campo delle tecnologie per il risparmio energetico.

ultima data di modifica: 2015-04-14 15:19:20
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