Il progetto, denominato “High-Combi”, è stato realizzato nell’ambito del Programma Specific Targeted Research Projects – STREP del sesto Programma Quadro (2002-2006) e ha visto la realizzazione di 4 differenti impianti dimostrativi, che utilizzano differenti combinazioni di tecnologie, componenti e strategie di controllo in 4 differenti stati membri: Austria, Grecia, Spagna e Italia. Tutti gli impianti hanno elevate frazioni solari e per alcuni di essi, incluso l’impianto italiano, realizzato presso l’Idroscalo, si conta di raggiungere il 100% di copertura del fabbisogno di energia per riscaldamento invernale, raffrescamento estivo e acqua sanitaria con criteri di economicità.
La principale caratteristica del progetto High-Combi risiede nell’utilizzo di energia solare anche per il raffrescamento estivo. Di fatto i condizionatori estivi hanno ormai raggiunto una grande diffusione a livello residenziale e l’assorbimento di energia elettrica per alimentarli provoca notevoli problemi per la necessità di disporre di potenza elettrica di picco confinata in periodi limitati di non più di uno o due mesi all’anno.
D’altra parte il fatto che il picco di domanda di raffrescamento estivo sia sempre associato ad una elevata disponibilità di energia solare, offre una grande opportunità per sfruttare l’energia solare stessa per produrre “freddo”, accoppiando tecnologie solari ormai consolidate con apparecchiature per la produzione del freddo basate su macchine ad assorbimento.
La tecnologia delle macchine frigorifere ad assorbimento è conosciuta da molto tempo; è commercialmente matura anche se poco diffusa in Europa. Recentemente, grazie a notevoli miglioramenti, tali macchine possono funzionare con sorgenti a temperature relativamente basse, intorno agli 80-90 °C e ciò rende possibile l’accoppiamento a collettori solari di ultima generazione, sia piani, sia a tubi evacuati.
L’accoppiamento tra collettore solare e pompa di calore ad assorbimento rende questo sistema ideale per il condizionamento estivo che, se alimentato nelle parti elettriche con elementi fotovoltaici, può rendere di fatto il condizionamento estivo completamente esente dal ricorso a integrazioni con fonti elettriche e fossili in generale.
Tuttavia, le principali problematiche risiedono nella ancora scarsa conoscenza di tipo sistemico ingegneristico e nella generale impreparazione sia dei progettisti, sia degli installatori, che non conoscono adeguatamente queste tecnologie e le loro modalità di accoppiamento. Inoltre i costi ancora elevati dei sistemi solari e delle pompe di calore ad assorbimento e la mancanza di esperienza in termini di operatività e manutenzione, confinano tali tecnologie, seppur separatamente valide e normalmente commercializzate, in applicazioni di nicchia e per lo più sperimentali.
Le 4 realizzazioni verranno monitorate per 15 mesi e i risultati verranno diffusi in tutta la Comunità europea. Analisi di mercato appositamente condotte serviranno a stimare il potenziale di penetrazione di questi sistemi nel mercato europeo. In particolare ci si aspetta che i sistemi sviluppati possano avere un elevato grado di replicabilità soprattutto nei paesi mediterranei e che si possano sviluppare politiche industriali atte a sostenere sia la produzione delle tecnologie correlate, ma soprattutto approcci sistemici relativi alla progettazione, l’integrazione sistemica dei componenti, dalla regolazione e controllo e infine nuove attività di servizi di conduzione e manutenzione.
Il consorzio progettuale è composto da 12 partner di 6 differenti paesi membri: Austria, Germania, Grecia, Italia, Spagna e Romania. Il consorzio comprende 5 Istituti di ricerca (Fraunhofer di Friburgo, Cres e Noa di Atene, Politecnico di Milano e UOR di Bucarest), 4 Piccole e Medie Imprese e infine 5 enti che hanno ospitato e realizzato gli impianti dimostrativi. Il costo globale del progetto è di 2,54 milioni di Euro, dei quali il 20% è dedicato alle attività di ricerca e sviluppo, il 70% agli interventi dimostrativi e il 10% alle attività di accompagnamento. Il contributo comunitario è di 1,15 milioni di Euro.
La Provincia di Milano ha ristrutturato un fabbricato esistente sito alla testata Sud del Parco Idroscalo – “Casa dello Sport”. La superficie coperta complessiva dello stabile è di circa 700 mq con un volume climatizzato di circa 3.000 m3. Si prevedono due funzionalità: quella didattico teorica e quella terapeutica. Per quanto riguarda l’impegno finanziario, il budget totale della Provincia di Milano ammonta a 312.000 euro dei quali 267.000 destinati alla realizzazione dell’impianto dimostrativo. Il contributo comunitario ammonta a 115.000 Euro. Il progetto è stato realizzato in collaborazione tra il Servizio Tecnico dell’Idroscalo, il Politecnico di Milano e il Settore Energia della Direzione Centrale Ambiente della Provincia di Milano.
Sebbene il progetto europeo prevedesse solo la realizzazione dell’impianto combinato riscaldamento/raffrescamento con fonte solare, la Provincia di Milano ha deciso di investire fondi propri per raggiungere l’obiettivo di “Edificio ad Energia Zero” con le seguenti azioni aggiuntive:
- Riqualificazione dell’involucro dell’edificio esistente che è stato scelto per condurre la sperimentazione e innalzamento in Classe energetica “A” con un isolamento “a cappotto” e un fabbisogno di energia inferiore ai 30 kWh/m2 con un ulteriore investimento di 120.000 €.
- Realizzazione di un impianto fotovoltaico in grado di coprire il fabbisogno elettrico totale dell’edificio e degli impianti con un investimento di 60.000 €.
Attualmente il mercato delle pompe di calore ad assorbimento a singolo e a doppio effetto è dominato da sistemi costruiti negli Stati Uniti e in Asia (Cina, Giappone, India). Tuttavia l’integrazione con sistemi assistiti da collettori solari sembra essere promettente per lo sviluppo di un mercato europeo dove alcune società stanno assumendo un ruolo dominante nella Ricerca e Sviluppo. In particolare la Germania sta assumendo la leadership nella R&S realizzando numerose installazioni pilota in edifici non residenziali, con 2.000 kW di potenza installata negli ultimi anni.
D’altra parte i paesi del sud dell’Europa avranno un bisogno sempre più forte di raffrescamento estivo e questo provocherà continui problemi di fabbisogno di potenza di picco e di conseguenza rischi di black out. Lo sviluppo di una solida industria di sistemi di condizionamento elioassistiti può portare a importanti benefici multipli: riduzione della necessità di capacità elettrica utilizzata solo per pochi mesi all’anno, riduzione dei consumi di energia fossile per produrre energia elettrica, riduzione di emissioni inquinanti, sviluppo di un mercato sia di componenti e sistemi sia di competenze progettuali, sistemiche e manutentive.
Il progetto High-Combi offre pertanto una opportunità unica per avviare un’azione di promozione dedicata alle Piccole e Medie Imprese per la nascita di nuove attività imprenditoriali nel campo dei servizi per l’efficienza energetica: progettazione, realizzazioni impiantistiche avanzate, servizi di manutenzione e assistenza, servizi commerciali e finanziari.
