I sistemi di teleriscaldamento di quinta generazione avranno un bonus di raffreddamento

Credits: ©Alperia SpA (pictures of District Heating plants in northern Italy)

I cambiamenti climatici hanno spinto i responsabili decisionali in tutta Europa a comprendere le potenzialità della tecnologia a teleriscaldamento: essa contribuisce ad aumentare l’efficienza energetica, a ridurre le emissioni di CO2 e la dipendenza dai combustibili fossili nonché ad abbassare i costi di gestione. I sistemi di teleriscaldamento esistenti, tuttavia, stanno invecchiando e quelli più all’avanguardia non sono efficienti come potrebbero essere.

Temperature d’esercizio tipicamente elevate (circa 80-90 °C per reti di terza generazione), ad esempio, comportano perdite di calore significative. Allo stesso modo, l’attuale generazione di reti di teleriscaldamento lascia ancora inutilizzate diverse fonti di energia, quali il calore residuo e le fonti rinnovabili.

FLEXYNETS propone di risolvere questo problema facendo funzionare le reti a temperature più basse. «Stiamo studiando reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento (DHC) che operano a temperature “neutre”, ossia da 15 a 30 °C. Ciò non solo ridurrebbe notevolmente le perdite di calore, ma consentirebbe anche la raccolta di calore residuo a bassa temperatura e di calore rinnovabile disponibile lungo i gasdotti», spiega il dott. Roberto Fedrizzi, responsabile del gruppo di ricerca presso l’Istituto di ricerca per le energie rinnovabili EURAC e coordinatore del progetto.

Forse l’aspetto più innovativo di queste reti DHC di quinta generazione è il modo in cui consentono a ciascun consumatore non solo di attingere energia dalla rete, ma anche di alimentarla dal proprio impianto di raffrescamento e refrigerazione. «Utilizziamo pompe di calore reversibili per scambiare calore tra il gasdotto e il consumatore», spiega il dott. Fedrizzi. «Esse sono in grado di assorbire calore dalla rete quando necessario per riscaldare ambienti e docce, ma possono anche respingere il calore dall’aria condizionata alla rete. Quest’ultimo può quindi essere riutilizzato per il riscaldamento ambientale da altri consumatori».

Un’altra innovazione sta nel modo in cui le pompe di calore, alimentate mediante elettricità, consentono di accoppiare il settore termico e il settore elettrico. Secondo il dott. Fedrizzi, ciò apre nuovi scenari di gestione per il settore del teleriscaldamento, poiché la rete può essere utilizzata per consumare elettricità durante i periodi non di punta delle reti elettriche e per immagazzinare energia termica per i periodi di bisogno.

Oltre a sviluppare queste tecnologie, FLEXYNETS ha anche riflettuto su quali siano i modi migliori per utilizzarle. Il consorzio ha studiato in particolare i layout di rete più efficienti in determinati contesti urbani. Nei casi elaborati, l’utilizzo delle reti FLEXYNETS ha comportato una riduzione della perdita di calore del 75 % rispetto alle soluzioni convenzionali, sebbene questo beneficio sia stato parzialmente neutralizzato dall’incremento nell’uso di elettricità. Inoltre, con tutte le opportunità considerate (riduzione dei costi di funzionamento tramite calore residuo economico, riduzione dei costi dell’elettricità per l’utente finale e raffrescamento ambientale offerti come servizio), il funzionamento di una rete di quinta generazione sarebbe meno costoso rispetto alla combinazione di DH convenzionale e raffrescamento ambientale, fornito tramite unità suddivise.

Il consorzio FLEXYNETS è fiducioso che il gestore di rete possa sperimentare ulteriori redditi attraverso i nuovi servizi abilitati. «C’è un grande interesse sia da parte degli operatori di reti DH che dalle aziende elettriche», conclude il dott. Fedrizzi. «Vedo un grande tasso di crescita, ma un certo numero di progetti dimostrativi sono ancora necessari e i nostri piani includono un progetto per la realizzazione e la ristrutturazione di otto reti a bassa temperatura».

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