Passare alle energie rinnovabili negli edifici residenziali
La decarbonizzazione degli edifici residenziali, ovvero l’abbandono dell’uso dei combustibili fossili, sarà una delle maggiori sfide energetiche dei prossimi decenni. «Più della metà del consumo energetico annuale delle famiglie è legato al riscaldamento e al condizionamento dell’aria», osserva Paweł Ocłoń, coordinatore del progetto RESHeat(si apre in una nuova finestra) e ricercatore presso l’Università di Tecnologia di Cracovia(si apre in una nuova finestra), in Polonia. «Circa il 75% dell’energia utilizzata per il riscaldamento domestico e l’acqua calda sanitaria viene ancora prodotto a partire da combustibili fossili.»
Sistemi di riscaldamento e raffreddamento alimentati da fonti rinnovabili
Una soluzione dotata di un potenziale significativo potrebbe essere quella di passare alle tecnologie di riscaldamento e raffreddamento rinnovabili negli edifici, come le caldaie a biomassa e i sistemi di riscaldamento solare, che dispongono della capacità di immagazzinare energia per usi futuri. Il progetto RESHeat, finanziato dall’UE, ha cercato di contribuire a questa transizione verso le tecnologie energetiche pulite e rinnovabili dimostrandone la fattibilità in ambienti residenziali: a tal fine, il progetto ha riunito otto partner di quattro paesi europei tra cui università, aziende tecnologiche e istituzioni del settore pubblico. È stato progettato un sistema di riscaldamento e raffreddamento nel quale l’energia solare costituisce la fonte energetica rinnovabile principale. Il sistema integra collettori solari sottovuoto ad alta efficienza con specchi ad inseguimento solare e pannelli fotovoltaico-termici, che generano contemporaneamente elettricità e calore. «Queste tecnologie sono progettate per consentire una cattura efficiente dell’energia durante i periodi di elevata disponibilità solare», spiega Ocłoń. «L’energia termica in eccesso raccolta durante l’estate viene poi immagazzinata in serbatoi di calore sotterranei e successivamente utilizzata nel corso della stagione invernale.» L’unità primaria di riscaldamento e raffreddamento del sistema RESHeat è una pompa di calore a doppia sorgente che si adatta alle esigenze stagionali, fornendo calore in inverno e raffreddamento in estate.
Integrazione con i sistemi di riscaldamento esistenti
Questo sistema è stato sperimentato in tre siti dimostrativi, due in Polonia (Cracovia e Limanowa) e uno in Italia (Palombara Sabina, nel Lazio). Mentre le installazioni in Polonia comprendevano sistemi di riscaldamento e di preparazione dell’acqua calda, in Italia, a causa del clima mediterraneo più caldo, il sistema di RESHeat è stato esteso in maniera da includere il raffreddamento degli ambienti. «Gli edifici residenziali che abbiamo testato sono stati costruiti nel 1980, nel 2013 e nel 2017», spiega Ocłoń. «Volevamo dimostrare che i sistemi di energia rinnovabile possono essere integrati con i sistemi di riscaldamento esistenti.» Il progetto ha dimostrato che i collettori solari a inseguimento solare sono in grado di funzionare anche in inverno. Soluzioni flessibili come questa, secondo Ocłoń, dispongono di un grande potenziale per sostenere il riscaldamento attraverso l’impiego delle energie rinnovabili. Dopo un anno intero di monitoraggio delle prestazioni, il progetto ha potuto dimostrare che, in alcuni casi, il sistema era capace di soddisfare fino al 90% del fabbisogno annuale di calore di un edificio utilizzando le fonti rinnovabili(si apre in una nuova finestra).
Modernizzare gli edifici e ridurre le emissioni
Il risultato principale del progetto RESHeat è aver messo in evidenza la possibilità di riscaldare gli edifici residenziali tramite l’energia rinnovabile, eliminando la necessità di utilizzare gas o carbone. Il sistema sperimentato ha riunito con successo pannelli solari, pompe di calore intelligenti e accumulatori di calore sotterranei in un’unica soluzione pulita ed efficiente. I progressi compiuti sono profondamente in linea con diverse strategie dell’UE, come il Green Deal europeo(si apre in una nuova finestra) e l’iniziativa chiamata ondata di ristrutturazioni(si apre in una nuova finestra), che mira a modernizzare gli edifici e a ridurre le emissioni. «La chiave di tutto questo è l’accumulo di energia elettrica», aggiunge Ocłoń, che conclude: «L’energia rinnovabile è soggetta a fluttuazioni (a seconda del tempo atmosferico, ad esempio), da cui ne deriva che lo stoccaggio è fondamentale.» Le aziende finlandesi e polacche partner del progetto collaboreranno ora al fine di aumentare la portata della produzione, con l’obiettivo di offrire i sistemi concepiti da RESHeat a livello commerciale; il software di progettazione di RESHeat è in fase di preparazione per la vendita.
