Venerdì 20/10/2017 - ore 10.34
 

ENERGIA – TECNOLOGIA E AMBIENTE
03/02/2012

La Commissione Europea sostiene un Consorzio di 15 società nel progetto HEAT4U che si pone l’obiettivo di sviluppare ulteriormente la tecnologia delle pompe di calore ad assorbimento a gas, rendendola disponibile per il mercato degli edifici residenziali esistenti di piccola taglia, i principali “responsabili” di emissioni nocive nel Vecchio Continente.

di Luigi Ortese


Innovazione e tecnologia: è su questo binomio che si basa HEAT4U, uno dei più importanti progetti di ricerca internazionali sul fronte dei cambiamenti climatici e dell’efficienza energetica, entrato a far parte del Settimo Programma Quadro per la Ricerca (FP7), promosso dalla Comunità Europea. Una recente conferenza stampa, svoltasi a Milano, ha dato rilievo a questo importante progetto di ricerca finanziato dalla Comunità Europea per lo sviluppo di una soluzione di riscaldamento degli ambienti in grado di contribuire in modo significativo all’utilizzo di energie rinnovabili e all’uso razionale dell’energia. La Commissione Europea sostiene il Consorzio di 15 società nel progetto HEAT4U, che si pone l’obiettivo di sviluppare ulteriormente la tecnologia delle pompe di calore ad assorbimento a gas, rendendola disponibile per il mercato degli edifici residenziali esistenti di piccola taglia, i principali “responsabili” di emissioni nocive nel Vecchio Continente. Nelle quindici società coinvolte figurano alcune tra le più importanti realtà europee appartenenti ai settori energetico, industriale e ricerca: le italiane Robur – coordinatrice del progetto –, Pininfarina, ENEA, l’Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, il Politecnico di Milano, D’Appolonia e CF Consulting; le tedesche Bosch, E.ON e il centro di ricerca Fraunhofer Institute; le francesi GDF Suez e Gas Reseau Distribution France. Completano il gruppo l’inglese British Gas, la polacca Flowair e le slovene Primorje e ZAG. Il tutto per un investimento complessivo pari a quasi 10 milioni di euro.
“Vent’anni fa erano pochi a parlare di utilizzo razionale dell’energia e ancor meno erano quelli che ne facevano oggetto del proprio core business. Pochi innovatori muovevano allora i primi passi orientati alla sostenibilità ambientale”, afferma Benito Guerra, Presidente di Robur. “Forte della propria capacità d’innovazione e spinta dalla certezza che il binomio risparmio energetico e sostenibilità ambientale sarebbero risultati una valida combinazione strategica nel lungo periodo, Robur si impegnò nella ricerca di una pompa di calore ad assorbimento funzionante a gas destinata al settore del riscaldamento e ne iniziò la produzione nel 2004. Un’intuizione vincente che oggi ci consente di affrontare le sfide del domani. Restando solo al tema qui trattato, va evidenziato che se fossero utilizzate le pompe di calore ad assorbimento in ambito residenziale, ogni famiglia eviterebbe l’emissione di tanta CO2 quanta quella prodotta dalla propria automobile. L’applicazione di questa tecnologia nel residenziale porterà a un notevole risparmio in termini economici per l’utente finale: l’investimento è il più contenuto fra tutti i sistemi che utilizzano energie rinnovabili e da subito si tagliano di oltre un terzo i costi per il riscaldamento. Per tale ragione sono certo che comprenderete quanto il progetto HEAT4U mi gratifichi come imprenditore, ma ancor più come cittadino e come uomo. Possiamo costruire insieme una storia la cui trama parla non solo di business, ma anche di visione etica del lavoro e di responsabilità sociale a beneficio dell’intera collettività”.

Benito Guerra, Presidente di Robur

UNA SFIDA AVVINCENTE
La sfida del progetto, che si concluderà nel 2015, è appunto quella di applicare la tecnologia  delle pompe di calore ad assorbimento a gas – attualmente utilizzata per il riscaldamento di edifici condominiali, commerciali, industriali e della pubblica amministrazione – anche nel settore residenziale monofamiliare. Ancor più importante è la volontà di realizzare pompe di calore che possano essere installate negli edifici esistenti, proprio quelli che, secondo recenti studi dell’Unione Europea, sono responsabili per circa il 49% del consumo energetico complessivo, in termini d’energia primaria, e del 36% delle emissioni di gas serra. Le pompe di calore ad assorbimento a gas verranno proposte anche per far evolvere il patrimonio di edilizia residenziale che rappresenta, da solo, oltre il 60% del costruito nell’Europa allargata.
“Non è un caso che molte delle direttive europee in termini di limitazione di emissioni nocive spingano nella direzione di modernizzare gli impianti e d’effettuare riqualificazioni evolute nell’ottica di rendere gli edifici energeticamente più efficienti, soprattutto là dove è più difficile intervenire con soluzioni di maggiore isolamento termico”, spiega Luigi Tischer, Strategic Business Director di Robur e coordinatore del progetto internazionale HEAT4U.


Luigi Tischer, Strategic Business Director di Robur e coordinatore del progetto internazionale HEAT4U.

“Nella UE, l’edilizia è il settore che consuma la più alta percentuale d’energia, circa il 40%, e quello che contribuisce maggiormente a produrre emissioni di gas serra, con un 36% circa delle emissioni totali di CO2. Si stima che il tasso annuo di aumento del numero di nuove costruzioni che si sommano al patrimonio edificato esistente si aggiri intorno all’1-1,5% degli edifici esistenti. Gli interventi d’ammodernamento rappresentano approssimativamente il 2% annuo del patrimonio edificato. Ogni anno nel 5% circa degli edifici esistenti si procede alla sostituzione degli impianti di riscaldamento. Esistono opportunità per migliorare il rendimento energetico della maggior parte degli edifici esistenti, riducendo la domanda di energia termica e aumentando la produzione di energie rinnovabili. È possibile tagliare drasticamente la domanda di energia passando da oltre 300 kWh/m² a 50 kWh/m² all’anno, riducendola pertanto di 6 volte! Si osservi che l’80% del patrimonio edificato che esisterà nel 2030 è già stato costruito, gli edifici residenziali rappresentano il 60% del totale e che il 30% è costituito da edifici storici. La conseguenza è che l’Europa potrà influenzare la riduzione nell’uso di energia e di emissioni di CO2 per la funzione riscaldamento solo intervenendo in tal senso negli edifici già esistenti, superando le insite difficoltà”, sottolinea Tischer. “È ormai evidente che la tecnologia delle pompe di calore è in grado di garantire sia l’elevata densità di potenza richiesta dalle applicazioni di riscaldamento che un livello ridotto di emissioni, in particolar modo quando viene impiegata per applicazioni massicce nelle aree urbane. Molte delle soluzioni innovative sono mirate ai nuovi edifici, mentre solo poche di esse sono state ottimizzate per il patrimonio già edificato. Di conseguenza, l’efficienza energetica continuerà ad essere ridotta e, in alcuni casi, la funzionalità resterà limitata anche dopo aver ammodernato gli edifici esistenti. È pertanto necessario proseguire nello sviluppo di soluzioni che tengano in debita considerazione i vari vincoli posti dalle costruzioni esistenti e che permettano di ottenere un elevato grado d’efficienza energetica”, aggiunge Tischer.

Marco Guerra, Esperto di Tecnologie dell’Assorbimento


LA TECNOLOGIA GAHP
Il risultato che il progetto HEAT4U intende conseguire consiste, in particolare, nel fornire evidenze solide della potenzialità della tecnologia GAHP applicata al mercato residenziale. A dimostrazione dell’ampiezza dei benefici offerti dalla tecnologia e del superamento delle barriere tecnologiche, il Consorzio si è impegnato a sviluppare tutte le attività di Ricerca e Sviluppo che porteranno a realizzare una serie d’installazioni dimostrative in tutta Europa per valutare l’impiego della tecnologia GAHP in diverse condizioni particolari. “Una pompa di calore ad assorbimento a gas, o GAHP nell’acronimo inglese, è un dispositivo in cui il calore, normalmente fornito da una fonte primaria come il gas naturale, alimenta un ciclo termodinamico per “pompare” calore da una fonte a bassa temperatura – ad esempio l’aria dell’ambiente esterno – ad un termodispersore a temperatura superiore – ad esempio il circuito d’acqua di un impianto di riscaldamento idronico –. Quando viene utilizzata in un impianto di riscaldamento, la GAHP fornisce calore a un’efficienza di gran lunga superiore rispetto a un elemento riscaldante convenzionale e il calore utile erogato è la somma del calore in ingresso e del calore pompato dalla fonte a temperatura inferiore dedotte le perdite del tubo d’evacuazione dei fumi. Il calore prodotto è maggiore del calore di alimentazione in ingresso, mentre con un elemento riscaldante convenzionale il calore utile prodotto è sempre inferiore al calore in ingresso”, spiega Marco Guerra, Esperto di Tecnologie dell’Assorbimento.
La tecnologia delle pompe di calore ad assorbimento applicata all’esistente permetterebbe d’aumentare di oltre il 40% l’efficienza energetica degli edifici, grazie all’utilizzo delle energie rinnovabili provenienti dall’ambiente (dall’aria, dal terreno, dall’acqua). Ogni pompa di calore ad assorbimento a gas applicata al residenziale monofamiliare annualmente risparmierebbe 0,8 t equivalenti di petrolio ed eviterebbe l’emissione di 2,1 t di CO2, equivalenti a quanto viene assorbito da 300 alberi.  Con l’applicazione di questa tecnologia, ogni famiglia potrebbe neutralizzare la CO2 emessa dalla propria automobile. Inoltre, tale tecnologia consentirebbe di utilizzare i sistemi di riscaldamento esistenti (radiatori) e l’esistente rete del gas, di fornire acqua calda sanitaria rispettando gli standard anti-legionella e di mantenere efficienze elevate anche in caso di temperature esterne molto rigide (efficienza del 144% anche a -7°C). I vantaggi della tecnologia delle pompe di calore a gas sono già ampiamente certificati nella versione esistente per il mercato del light-commercial. Oltre seimila pompe di calore ad assorbimento già installate in tutta Europa fanno risparmiare ogni anno novemila e seicento tonnellate equivalenti di petrolio ed evitano l’emissione di oltre venticinquemila tonnellate di CO2.
La risoluzione delle sfide tecnologiche poste da questa progetto e che dovranno essere affrontate dal gruppo di ricerca HEAT4U consentirà di portare la tecnologia delle pompe di calore ad assorbimento a gas nella fascia di potenza tipica delle applicazioni residenziali monofamiliari (10 e 25 kWth) e di raggiungere un’efficienza globale sull’energia primaria calcolata tra 150 e 170%. I prodotti che scaturiranno dagli sviluppi di HEAT4U saranno quindi perfettamente in linea con le direttive europee e gli obiettivi al 2020. Uno dei pregi della tecnologia delle pompe di calore ad assorbimento a gas è quella di utilizzare direttamente l’energia primaria (gas metano), evitando la costosa e inefficiente conversione in energia elettrica. Inoltre, utilizzeranno come fonte energetica rinnovabile l’aria esterna e saranno “idronici”, cioè integrabili con i caloriferi e con fonti energetiche rinnovabili aggiuntive, come pannelli solari e caldaie a biomasse. Rappresentano inoltre una valida soluzione per il mercato degli edifici di nuova costruzione, con una versione bassa temperatura per terminali radianti. Secondo gli obiettivi del progetto HEAT4U, l’investimento necessario per un’unità termica destinata all’edilizia residenziale renderà la tecnologia delle pompe di calore a gas una delle più competitive sul mercato del riscaldamento.

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