ABSTRACT

CLIWAX propone l’innovazione di uno degli elementi della catena della climatizzazione ancora limitatamente avanzato: l’accumulo termico. Il progetto intende integrare materiali a cambio di fase (PCM) nell’harvesting energetico delle pompe di calore multi-sorgente che valorizzano sorgenti discontinue, quali le fonti di energia rinnovabile (FER).

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Scheda a cura del Prof. Michele Bottarelli

STATO DELL'ARTE

CLIWAX rientra tra gli Obiettivi Strategici riguardanti gli edifici decarbonizzati e le reti efficienti (OS n.5), nell’ambito della Value Chain "Efficienza energetica e Sostenibilità in Edilizia" (GREEN2BUILD)

COME SI E'SVOLTO

Il progetto propone due tipologie di accumulo: una concentrata e una distribuita. Nel primo caso, l’accumulo è dedicato allo sfruttamento energetico di sorgenti secondarie discontinue (solare termico, acque grigie, …), in cui PCM introdotti in matrici altamente conduttive realizzate con schiume metalliche verranno utilizzati per l’accumulo termico temporaneo per stabilizzare la discontinuità di FER e compensare interruzioni di sistema (brinamenti, interruzione di fornitura di energia elettrica di rete ecc.). Nel secondo caso, l’accumulo integra PCM a scambiatori geotermici superficiali del tipo Flat-Panel (brevetto UNIFE), per sfruttare l’inerzia termica aggiuntiva del cambio di fase ed incrementare le prestazioni, a favore di una decisa riduzione della lunghezza dello scambiatore e quindi del costo di installazione di gruppi geotermici. In entrambi i casi, il miglioramento atteso renderà la tecnologia a pompa di calore multi-sorgente ancora più appetibile per il mercato del condizionamento, favorendo una più veloce transizione dai sistemi a caldaia e quindi la riduzione delle emissioni locali dei residui della combustione a favore di una migliore qualità dell’aria negli spazi urbani.

Il progetto punta inoltre a diffondere il know-how della progettazione di soluzioni PCM-based, ancora raro nella filiera regionale delle Low-Crabon Technologies, non solo tra i partners ma, attraverso eventi di diffusione connessi ai Clust-ER, a tutte le realtà industriali attive in ambito termotecnico a livello regionale, per favorire la penetrazione dei PCM nel settore edilizia e costruzione e in ambito ambientale ed energetico.

BENEFICI E RISULTATI

Sistema geotermico di superficie studiato per l'accoppiamento a pompe di calore dedicate alla climatizzazione indoor, in cui gli scambiatori sono elementi a piastra (Flat-Panel) accoppiati a materiali a cambio di fase.

Impianto pilota presso il TekneHub, costituito da un sistema a pompa di calore multi-sorgente accoppiato a diversi dispositivi per lo sfruttamento di energie rinnovabili, tra cui scambiatori geotermici del tipo Flat-Panel. L’impianto è asservito alla climatizzazione di un ambiente sperimentale per la valutazione in opera delle prestazioni, monitorato attraverso un articolato sistema di sensori.