Sviluppo di un sistema di riscaldamento rinnovabile presso l’Università Politehnica di Bucarest

A cura di ESCI – Istituto Europeo di Comunicazione Scientifica gGmbH

La maggior parte degli edifici in Romania ha decenni e l’energia utilizzata per riscaldarli è sempre più costosa. I ricercatori possono aiutare a ridurre i costi e le emissioni di gas serra?

Mentre la Romania si prepara a un lungo inverno con i prezzi del gas alle stelle, l’energia rinnovabile sembra essere una delle uniche opzioni praticabili per il riscaldamento di case ed edifici pubblici. Un progetto presso l’Università Politehnica di Bucarest (UPB) mostra come le tecnologie dell’energia solare e termica potrebbero essere utilizzate insieme per ridurre i costi e le emissioni di gas serra.

I ricercatori hanno potenziato l’impianto di riscaldamento di un edificio della Facoltà di Ingegneria dell’Energia chiamato Laboratorio Fonti Energetiche Rinnovabili. Il Lab era precedentemente collegato alla rete di riscaldamento a gas della Politehnica, ma non è mai stato adeguatamente riscaldato durante l’inverno perché si trova alla fine di una diramazione della rete.

Ora il team di ricercatori guidato dal vice-preside Dr. Constantin Ionescu ha dimostrato che un sistema di riscaldamento ibrido alimentato da energia geotermica e solare potrebbe migliorare il comfort termico dello studente. La soluzione, che comprende pannelli fotovoltaici, pannelli solari termici e pompe di calore geotermiche, può essere facilmente replicata altrove.

Il sito di Bucarest fa parte del progetto WEDistrict e l’Unione Europea lo finanzia attraverso il programma Horizon 2020. Oltre a Bucarest, sono state implementate soluzioni di teleriscaldamento rinnovabile in altre tre località: Alcalá de Henares (Spagna), Luleå (Svezia) e Bierutów (Polonia).

“WEDistrict nasce dal nostro desiderio di dimostrare che i combustibili fossili possono essere sostituiti integrando in modo ottimale diverse fonti di energia rinnovabile sia nei sistemi di teleriscaldamento esistenti che in quelli nuovi”, ha affermato il dott. dice Ionescu

In Romania gli edifici rappresentano circa il 30% del consumo totale di energia, secondo Eurostat. Molti edifici pubblici, case e condomini sono stati costruiti prima della caduta del comunismo e poco è stato fatto per migliorarli e renderli efficienti dal punto di vista energetico.

Se replicati, progetti come WEDistrict potrebbero aiutare l’Unione Europea a raggiungere i suoi obiettivi di diventare la prima comunità a emissioni zero entro il 2050 e ridurre le emissioni nette di gas serra del 55% entro il 2030, rispetto al 1990.

Come funziona

Il Laboratorio Fonti Energetiche Rinnovabili ha una superficie complessiva di 400 mq. I ricercatori affermano che era il sito perfetto per testare come le fonti di energia rinnovabile potessero essere integrate in una rete di teleriscaldamento e raffreddamento esistente.

Il progetto ha diverse componenti. In primo luogo, sul tetto vengono installati pannelli fotovoltaici per catturare l’energia solare e convertirla in elettricità. Questa elettricità viene utilizzata per alimentare la pompa di calore geotermica che riscalda l’edificio. La pompa trasferisce quindi il calore dal terreno all’edificio utilizzando una rete di tubi interrati pieni d’acqua, che assorbono il calore della terra e lo trasferiscono al laboratorio.

Utilizzando questo sistema geotermico in tandem con i pannelli fotovoltaici, i ricercatori possono riscaldare il laboratorio basandosi solo su energie rinnovabili.

I ricercatori volevano che la loro soluzione fosse facilmente replicabile da chiunque, ad esempio coloro che vivono in un condominio in uno dei distretti di Bucarest. È per questo che hanno scelto diversi prodotti per ciascuna tecnologia incorporata.

“Ad esempio, abbiamo utilizzato tre tipi di pannelli solari, tre tipi di inverter”, afferma il professore associato, il dott. Mihai Vasile Sănduleac. “Volevamo costruire una soluzione che potesse essere integrata, che simulasse le condizioni del mondo reale”.

L’intero progetto è monitorato e controllato attraverso un sistema SCADA-EMS, un’applicazione software per i processi industriali che consente ai ricercatori di conoscere tutti i parametri necessari in tempo reale. Questo sistema può prendere decisioni automaticamente e aiuta anche i ricercatori a raccogliere molti dati per analisi future. Lo strumento è disponibile gratuitamente per chiunque desideri utilizzarlo o modificarlo.

“L’applicazione SCADA è open source e multipiattaforma: può essere eseguita su Microsoft Windows, Linux e macOS”, aggiunge il Dr. Sanduleac.

Con la maggior parte del lavoro svolto, i ricercatori pensano al passaggio successivo. “Se riusciamo a replicare il progetto su tre o quattro edifici all’interno del campus, produrremo più energia verde”, afferma il professor Dr. Rossana Patrascu.

Lei e i suoi colleghi sperano che la loro soluzione venga gradualmente adottata dal settore pubblico, nonché dalle persone che vivono in edifici situati all’estremità di una diramazione della rete di riscaldamento.

“Il progetto può essere facilmente replicato nelle aree residenziali”, afferma il dott. Cosmin Mărculescu. “Abbiamo dimostrato che un progetto del genere può essere utilizzato con successo in luoghi con requisiti operativi complessi”.

Rendere gli edifici efficienti dal punto di vista energetico

Finora, la Romania è stata lenta nell’ammodernare i suoi edifici per renderli efficienti. Più del 90% degli edifici pubblici, delle case e dei condomini del paese sono stati costruiti prima del 1989, quando il rendimento energetico non veniva preso sul serio. Secondo un rapporto del think tank indipendente per l’energia EPG, una famiglia su sette nel paese deve affrontare gravi problemi abitativi come pareti, pavimenti e infissi di scarsa qualità.

“Per raggiungere gli obiettivi di efficienza energetica e gli obiettivi stabiliti dai documenti strategici nazionali e dell’UE, il patrimonio edilizio rumeno ha bisogno di una maggiore prestazione energetica”, si legge nel rapporto EPG.

Puntare all’efficienza energetica è una cosa; raggiungerlo è un altro. Sebbene diversi meccanismi europei sostengano il miglioramento dell’efficienza degli edifici, i progressi finora sono rimasti lenti. In genere ogni anno solo dall’uno al tre percento circa degli edifici residenziali della Romania viene reso più efficiente attraverso processi semplici che potrebbero ridurre il consumo di energia fino al 60%. I progetti più complessi che mirano a superare il livello di efficienza del 60% sono quasi inesistenti.

Con questo nuovo sistema di riscaldamento ibrido, i ricercatori dell’Università Politehnica di Bucarest sperano di ispirare altri a scommettere sull’energia verde. I pannelli solari e la pompa di calore che hanno installato potrebbero potenzialmente ridurre la CO dell’università2 emissioni di circa 32 tonnellate all’anno.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *