Studio di un sistema impiantistico full-electric alimentato da pannelli fotovoltaici raffreddati a servizio di un edificio sostenibile: misure sperimentali e sviluppo di un modello matematico.
Gli ultimi anni in Europa sono caratterizzati da uno sviluppo delle installazioni di sistemi impiantistici a pompa di calore. Tale soluzione infatti porta a una riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e un maggiore sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili, compresa l'energia solare., sono quindi sistemi che rientrano negli obiettivi e scopi della Direttiva europea 2020.
In questo progetto di ricerca si studieranno le prestazioni di un impianto di riscaldamento costituito da pannelli fotovoltaici raffreddati tramite uno scambiatore di calore posto sottostante il pannello, che alimentano una pompa di calore acqua/acqua a servizio di un edificio con destinazione d'uso terziario. In una fase preliminare si studierà attraverso un codice termofluidodinamico la forma ottimale dello scambiatore di calore posto al di sotto del pannello fotovoltaico. Tali risultati saranno confrontate con le misure effettuate presso l'apparato sperimentale allestito all'interno dell'Università Politecnica di Cracovia. Successivamente verrà implementato un modello matematico del sistema impiantistico completo in ambiente Mathlab che, dapprima verrà tarato, e successivamente verrà utilizzato per analizzare tutti i parametri termodinamici del sistema al fine di valutarne l'efficienza energetica. In particolare si studierà e ottimizzerà il sistema di accumulo termico per l'alimentazione della pompa di calore e il funzionamento della stessa in funzione del fabbisogno energetico dell'edificio. Infine si confronteranno i risultati con quelli ottenuti da un sistema di riscaldamento tradizionale che utilizza una pompa di calore aria / acqua. Le analisi ovviamente verranno fatte per il clima di Cracovia dove è posizionato l'apparato sperimentale e successivamente verranno ripetute le considerazioni per il clima della città di Roma.