Impianti di energia rinnovabile ibridi di prossima generazione

I collettori termici solari stanno guadagnando rapidamente terreno in molti paesi europei come mezzo per fornire in modo sostenibile riscaldamento degli ambienti e acqua calda domestica per gli edifici. Tuttavia, il successo futuro richiede di combinare senza spreco di spazio l’accumulo dell’energia solare con pompe di calore che forniscono il riscaldamento tutto l’anno usando una fonte geotermica o l’aria dell’ambiente in aggiunta al sole.

Il progetto MACSHEEP (New materials and control for a next generation of compact combined solar and heat pump systems with boosted energetic and exergetic performance), finanziato dall’UE, sta sviluppando i sistemi di energia rinnovabile compatti ma combinati richiesti che consentono prestazioni superiori a prezzi competitivi. Tra le misure per incrementare le prestazioni e l’efficacia in termini di costi ci sono l’uso di una pompa di calore e l’ottimizzazione dell’accumulo, oltre all’impiego di materiali a basso costo. Gli scienziati stanno anche sviluppando una tecnologia dell’informazione e della comunicazione per il controllo intelligente della gestione dell’accumulo, il monitoraggio online e il rilevamento dei guasti per migliorare le prestazioni energetiche e l’affidabilità.

I ricercatori hanno sviluppato quattro pompe di calore abbinate a sistemi termici solari che sfruttano il calore dal terreno, dall’aria e dal sole. Le soluzioni si rivolgono alle piccole abitazioni con basse richieste di riscaldamento e basse temperature di erogazione della rete, oltre a case ristrutturate con temperature di erogazione più elevate.

In base alle simulazioni e a test sui componenti, i ricercatori si aspettano risparmi di energia elettrica dal 17 al 30 %. Nel successivo periodo del progetto, le simulazioni verranno calibrate e aggiornate.

Gli impianti fotovoltaici abbinati alle pompe di calore in fase di sviluppo rappresenteranno una parte importante della miscela di energia, erogando il 100 % di energia rinnovabile agli edifici. MACSHEEP ha come obiettivo abitazioni monofamigliari che consumano una grande parte dell’energia principale dell’UE e che permettono di aumentare il risparmio energetico. La tecnologia verrà adattata per soddisfare le richieste di maggiore energia di edifici a più piani.