Rinnovabili • fotovoltaico pompe di calore

Integrazione fotovoltaico e pompe di calore: il ruolo centrale dell’installatore

Dall’Olanda un esempio di abitazione a basse emissioni, in cui diverse tecnologie collaborano fra loro

fotovoltaico pompe di calore

Impianto di riscaldamento alimentato da pannelli solari: è la soluzione utilizzata per una abitazione in Frisia, nel nord dell’Olanda, i cui proprietari hanno scelto di vivere riducendo al massimo l’impatto energetico beneficiando comunque di un clima interno confortevole. I prodotti utilizzati sono di un unico fornitore in grado di supportare l’integrazione fra le diverse tecnologie. È Panasonic, multinazionale giapponese il cui motto ”una vita migliore, un mondo migliore” è un impegno a migliorare la qualità della vita delle persone, grazie a tecnologie d’avanguardia che abbinano bassi consumi e autoproduzione di energia rinnovabile.

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Il caso a cui ci riferiamo è un’abitazione da 140 metri quadrati con un consumo annuo di gas compreso tra 1.800 e 2.200 metri cubi all’anno, i cui proprietari avevano l’obiettivo di rendere  l’abitazione sostenibile da un punto di vista ambientale, riducendo le emissioni CO2 e raggiungendo  la neutralità energetica grazie alla sostituzione integrale del gas  e all’autoproduzione di energia verde.

L’impianto fotovoltaico da 7,8 kWp è stato realizzato con 24 pannelli solari Panasonic HIT KURO da 325 Wp che alimentano una pompa di calore Aquarea T-CAP, altamente efficiente ed ecocompatibile, adatta a temperature esterne particolarmente basse. Il dimensionamento dell’impianto è stato studiato sulla base del consumo energetico dell’abitazione, aspetto comunque fortemente variabile in base alle abitudini e al comportamento individuale: la necessità di riscaldamento durante il giorno dipende infatti dal numero di ore passate in casa. In questo caso  è stata fatta una scelta prudente, lasciando l’opzione di un ampiamento dell’impianto qualora la produzione fotovoltaica si riveli insufficiente ad alimentare l’impianto di riscaldamento. 

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“La progettazione di impianti integrati fotovoltaico-pompe di calore rappresenta un ‘interessante opportunità di crescita per gli installatori, destinati ad avere un ruolo fondamentale per soddisfare le richieste di consumatori sempre più attenti a non inquinare. Progettare un impianto di questo tipo richiede competenze diversificate, che spaziano dalla conoscenza della tecnologia fotovoltaica all’esperienza nell’installazione e manutenzione di impianti di riscaldamento”, afferma Fabrizio Limani, senior manager solar division Panasonic Solar,”Stiamo lavorando per favorire la creazione di sinergie fra gli operatori del settore elettrico e del settore idraulico, che devono unire le loro competenze per veicolare sul mercato soluzioni integrate”.

I moduli Panasonic sono particolarmente efficienti, con una produzione di energia al metro quadro fino al 28% superiore rispetto a quelli tradizionali.  La garanzia di prodotto di 25 anni e la speciale tecnologia HIT® garantiscono  il ritorno dell’investimento nel tempo. Le pompe di calore Aquarea assicurano confort ambientale, semplicità d’uso e bassa rumorosità. La soluzione fotovoltaico-pompe di calore proposta da Panasonic è compatibile con il Superbonus del 110% del Decreto Rilancio.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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