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Sistemi di raffreddamento ad energia solare

Se, da un lato, il consumo energetico rappresenta un costo molto elevato per gli edifici, dall'altro, l'utilizzo esclusivo di fonti non rinnovabili di energia può causare problemi ambientali, come il progressivo esaurimento delle fonti stesse. Sulla base di tali considerazioni, un consorzio europeo ha progettato un sistema di raffreddamento a energia solare che ottimizza non solo i vantaggi di questo tipo di energia rinnovabile, ma anche le qualità necessarie per il successo commerciale.

Energia

L'energia solare è una fonte completamente rinnovabile che non inquina l'ambiente. Tali vantaggi rendono opportuno un utilizzo efficiente ed economicamente vantaggioso di questa forma di energia. Alla luce di ciò, un consorzio di ricercatori tedeschi, spagnoli e portoghesi ha ideato un dispositivo di raffreddamento ad adsorbimento alimentato a gas ed energia solare, utilizzabile come sistema di condizionamento dell'aria in numerose tipologie di edifici. Questa nuova tecnologia, che permette di superare le limitazioni dei normali apparecchi di raffreddamento ad energia solare, è costituita dalla combinazione di uno scambiatore refrigerante ad adsorbimento, ad effetto singolo (SE-AC) e da camere di combustione a petrolio o gas. Quando l'apporto termico del sole non è sufficiente a garantire il raffreddamento, il sistema attinge il calore dalla camera di combustione che alimenta il dispositivo di adsorbimento. Il passaggio da una modalità all'altra, tuttavia, comporta una significativa diminuzione del rendimento del sistema. I ricercatori, pertanto, hanno progettato un apparecchio di raffreddamento ad absorbimento che permette di utilizzare sia l'energia termica dei collettori solari, che il gas naturale, e di aumentare nel contempo il rendimento del sistema. I dati ottenuti a seguito di una fase di simulazione volta ad esaminare le reali esigenze di raffreddamento di una normale abitazione e di un albergo in molte città iberiche, sono stati utilizzati come base per la simulazione di tre sistemi di raffreddamento a energia solare, nonché di tre collettori solari, allo scopo di raffrontarne le diverse caratteristiche energetiche ed economiche. Il sistema migliore è apparso quello a modalità mista e ad effetto singolo/doppio, in grado di consentire il massimo risparmio energetico a fronte di un aumento minimo dei costi annuali, rispetto ai convenzionali dispositivi ad effetto singolo. Pertanto, i ricercatori hanno sviluppato e fabbricato un prototipo che ottimizza le proprietà termoidrauliche del sistema per l'utilizzo dell'energia solare, massimizzando nel contempo il valore commerciale dell'unità, mediante una progettazione rettangolare degli scambiatori di calore principali che conferisce un'elevata compattezza al sistema. Con questo dispositivo, inoltre, i ricercatori sperano di aumentare la competitività dell'industria europea nel settore degli scambiatori refrigeranti ad energia solare e ad adsorbimento. L'impiego di questa tecnologia potrebbe estendersi al settore residenziale, con la progettazione di un piccolo apparecchio di raffreddamento a energia solare ad adsorbimento. Essa, inoltre, potrebbe trovare applicazione nei paesi in via di sviluppo, per esempio sotto forma di dispositivo di raffreddamento a pura energia solare, per quei luoghi in cui la refrigerazione per gli ospedali e la conservazione alimentare pone seri problemi.

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