Energy Design & Management
Quello dell’energia sostenibile è oggi un tema divenuto assolutamente prioritario sia per la salvaguardia del nostro pianeta sia per ragioni di valorizzazione delle risorse energetiche e di contenimento dei costi da parte delle imprese. A concetti come energie alternative ed energie rinnovabili ormai divenuti di lessico comune si aggiungono concetti più evoluti come “Energy Cluster” ed “Energy Matrix”.
Cool Projects è capace di svolgere un ruolo primario in questo ambito essendo capace di progettare sistemi integrati accompagnandoli a progettazione architettonica e infrastrutturale al fine di garantire la maggiore efficienza energetica contestualmente all’abbattimento dei consumi energetici e quindi dei relativi costi portando l’azienda cliente al raggiungimento di benefici economici e ambientali.
Cool Projects ha già applicato con successo questi “trattamenti” a diversi edifici integrando il ricorso a tradizionali fonti energetiche con le più innovative fonti rinnovabili quali gli impianti di Solar Cooling, Fotovoltaici, di Solare termico, ma anche di trattamento di Biomasse, Percolati e fonti Geotermiche.
Cool Projects opera mettendo a disposizione della propria clientela strutture tecniche e commerciali che – con o senza investimenti a breve, medio e lungo termine – sono in grado di garantire il raggiungimento dell’ottimizzazione di consumi e costi di energia anche grazie alla progettazione e la costruzione diretta di sistemi avanzati di BMS (Building Management System) e di impianti tecnologicamente avanzati.
1
Ingegneria
Solar Cooling
Negli anni si sta affermando sempre di più una nuova tipologia di impianti che sfruttano l’energia solare per generare freddo. Tali applicazioni sono adatte per impianti industriali, ma ancora di più per impianti di condizionamento residenziale e terziario.
Ovviamente maggiore è l’irraggiamento solare, maggiore sarà l’efficienza di tali impianti.
Per la produzione del freddo, e in particolare per la produzione di acqua refrigerata a temperatura di 7°C da utilizzare come fluido termovettore, possono essere utilizzati oltre ai noti gruppi frigoriferi a pompa di calore, funzionanti grazie all’energia elettrica, anche gruppi frigoriferi ad assorbimento nei quali l’effetto utile è ottenuto grazie a energia termica fornita a un opportuno livello di temperatura.
In altri termini per poter produrre il freddo non si fornisce energia elettrica alla macchina, ma calore. Questo calore può essere preso da varie fonti, tra le quali anche l’irraggiamento solare che, come noto, è una fonte inesauribile e a costo zero.
Le macchine ad assorbimento sono macchine frigorifere che sfruttano la solubilità e l’elevata affinità di due sostanze, di cui una funge da refrigerante e l’altra da assorbente, per realizzare un ciclo in cui l’introduzione di energia avviene prevalentemente sotto forma di calore.
Le combinazioni refrigerante/assorbente affermatesi commercialmente sono:
• Bromuro di litio e acqua: H2O – LiBr, dove l’acqua opera da refrigerante;
• Ammoniaca e acqua: NH3 – H2O, dove il refrigerante è l’ammoniaca.
Dal punto di vista termodinamico il ciclo frigorifero lavora con tre sorgenti termiche:
• la sorgente fredda si trova alla temperatura più bassa ed è costituita dall’ambiente da raffreddare (nel caso di funzionamento come pompa di calore è l’ambiente esterno);
• il pozzo caldo, nel quale viene scaricato il calore, è l’ambiente esterno e si trova a temperatura intermedia (nel caso di pompa di calore è l’ambiente da riscaldare);
• la sorgente a più alta temperatura attraverso la quale viene introdotto il calore in ingresso al ciclo (fiamma, fluido termovettore caldo).
Anche per le macchine ad assorbimento si definisce un’efficienza, denominata COP, pari al rapporto tra effetto utile e spesa energetica sostenuta per il funzionamento della macchina.
In una macchina a semplice effetto, il COP è circa 0.65-0.75.
Per poter funzionare correttamente un gruppo frigorifero ad assorbimento monostadio deve avere una fonte calda con temperatura di circa 90°C. A tal proposito esistono da anni in commercio, prodotti da varie case, pannelli solari sottovuoto.
I collettori sottovuoto possono raggiungere temperature superiori ai 100°C e la loro efficienza è in media superiore del 15-20% rispetto ai pannelli piani vetrati più efficienti con l’ulteriore vantaggio di mantenere buone prestazioni anche in condizioni di scarsa insolazione.
I collettori sottovuoto sono composti da serie parallele di particolari tubi di vetro. Ogni tubo vetrato contiene al proprio interno un altro tubo concentrico, trattato con vernice selettiva di colore scuro, che attira e cattura la radiazione solare grazie all’assorbitore.
Tra i due tubi viene realizzato il vuoto che funziona da isolante termico e consente di limitare la dispersione di calore verso l’esterno, con un “effetto thermos”.
Esistono diverse modalità di trasporto del calore caratteristiche dei collettori sottovuoto.
Una delle più interessanti è a tubo di calore “heat pipe”. All’interno di ogni tubo di vetro è presente uno speciale tubo di rame, riempito con un alcool che evapora già a basse temperature. La soluzione alcolica, riscaldandosi, risale lungo l’heat pipe, si condensa e raffredda cedendo calore al fluido termovettore che scorre nel collettore di raccolta.
Molti i vantaggi offerti dalle macchine ad assorbimento, utilizzate nella tecnologia del solar cooling, in particolare:
• la possibilità di impiegare calore di scarto o fonti solari;
• la ridottissima richiesta di energia elettrica;
• di non richiedere l’impiego di fluidi dannosi per l’ozono;
• l’elevata affidabilità derivante dalla presenza di pochissimi organi in movimento;
• l’elevata vita utile;
• la bassa rumorosità e l’assenza di vibrazioni;
• le buone prestazioni ottenibili a carichi parziali.