Un nuovo kit di strumenti e un sistema di gestione innovativo migliorano l’efficienza energetica degli edifici
Gli edifici sono responsabili del 40 % di tutto il consumo energetico e di un terzo delle emissioni di gas a effetto serra. Gli edifici europei sono in genere abbastanza inefficienti dal punto di vista energetico, motivo per cui l’UE ha introdotto linee guida per incrementare questa capacità; il raggiungimento di questo scopo, tuttavia, non è semplice. Parallelamente, gli sforzi compiuti in precedenza per migliorare l’efficienza termica degli edifici si sono incentrati sul riscaldamento. Ciononostante, nel contesto odierno in cui le estati diventano sempre più lunghe e calde, l’Europa si trova dinanzi anche a una crescente necessità di raffreddamento, il che aumenta notevolmente il consumo energetico del settore edilizio. Il progetto HEART, finanziato dall’UE, ha sviluppato un kit di strumenti per la riqualificazione degli edifici allo scopo di migliorarne le prestazioni energetiche durante l’intero corso dell’anno. Il progetto concentra l’attenzione sugli edifici residenziali europei a più piani costruiti a partire dalla seconda metà del XX secolo e situati in regioni a medie latitudini, caratterizzate da un clima moderato. All’interno di questo insieme rientrano più di un milione di edifici. Grazie all’impiego del kit di strumenti, il team di HEART trasformerà la maggior parte di questi edifici con l’obiettivo di allinearli alle linee guida dell’Europa in materia di energia nel settore edilizio, note come standard per gli edifici a energia quasi zero (nZEB, nearly zero energy building). In parte, la definizione di edificio a energia quasi zero significa che è in grado di produrre almeno la metà dell’energia da esso consumata; in qualche caso, tuttavia, gli edifici riqualificati non utilizzano alcuna energia. Per raggiungere tutte queste finalità, il progetto ha aggiornato e ottimizzato i prodotti esistenti sviluppati dai suoi membri partner.
Un sistema di gestione basato sul cloud computing
L’elemento centrale del kit di strumenti è la piattaforma informatica basata sul cloud nella quale vengono eseguiti vari sottosistemi attivi e passivi, consentendo così di rendere un vecchio edificio intelligente ed efficiente sotto il profilo energetico. La piattaforma supporta inoltre decisioni operative relative alle fasi di pianificazione o progettazione in merito alla gestione dell’energia consumata dagli edifici. Il sistema è automatico, ma gli operatori e i responsabili edili possono monitorarlo mediante gli strumenti di interfaccia utente sviluppati nell’ambito del progetto. La piattaforma cloud non solo gestisce il funzionamento degli edifici, ma lo fa in modo trasparente. «Si tratta di un fattore strategico per le operazioni di funzionamento e manutenzione», spiega il coordinatore del progetto, il prof. Niccolò Aste, «che agevola inoltre modalità alternative di finanziamento. Ad esempio, gli investitori privati possono finanziare le opere di ristrutturazione e trarre vantaggi a livello economico grazie ai risparmi energetici. La trasparenza aumenta la fiducia riposta nell’investimento.»
Numerosi sottosistemi di supporto
Il sistema cloud rappresenta il cervello che controlla il sistema, mettendo in relazione e ottimizzando le operazioni svolte da numerosi altri componenti. Per esempio, il sistema monitora le condizioni meteorologiche e adatta il funzionamento degli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria allo scopo di fornire il massimo livello di comfort consumando al contempo la minor quantità di energia possibile. Il sistema produce inoltre autonomamente energia mediante l’impiego di tegole fotovoltaiche e, grazie alla pompa di calore, immagazzina l’elettricità in eccedenza sotto forma di energia termica, che può essere utilizzata per riscaldare o raffreddare l’edificio. Anche nei casi in cui la radiazione solare è scarsa, HEART è in grado di scambiare energia con la rete. Oltre al sistema di tegole fotovoltaiche e al rivestimento per facciate altamente isolante, i ricercatori hanno anche sviluppato tecniche e componenti per la sostituzione completa o parziale delle finestre. Nel dicembre del 2021 il progetto era quasi finito e restavano da compiere solamente alcune ulteriori attività di collaudo e messa a punto di minore entità prima che il sistema fosse pronto per la commercializzazione. «Per il momento», aggiunge Aste, «i segnali sono positivi e vi sono già operatori desiderosi di acquistare e applicare il sistema, anche prima della conclusione del progetto.» A differenza dei sistemi concorrenti, quello di HEART integra strettamente tutti gli aspetti relativi alla gestione delle prestazioni energetiche di un edificio in un unico kit di strumenti. In tal modo è possibile riqualificare i vecchi edifici inefficienti presenti in Europa, garantendone la conformità alle linee guida sugli nZEB e riducendo allo stesso tempo in modo sostanziale le emissioni di gas a effetto serra generate in questo continente.
Parole chiave
HEART, nZEB, sistema di gestione, piattaforma cloud, riqualificazione, edifici a energia quasi zero, isolamento
