Produzione combinata di energia elettrica e termica da fonte solare (MoU tra l'Università di Napoli Federico II e l'Imperial College London)

L’obiettivo del progetto riguarda principalmente lo studio, la simulazione e l’ottimizzazione di collettori solari cogenerativi di tipo innovativo. In particolare, sistemi per la produzione combinata di energia elettrica e termica da fonte solare. Da questo punto di vista saranno indagati anche sistemi innovativi caratterizzati da un ridotto costo iniziale. Inoltre, è prevista l’analisi di impianti solari completi che abbinano tali collettori anche a nuovi sistemi di accumulo elettrico e termico. L’impianto sarà infine accoppiato all’utenza/edificio. L’attività di modellazione prevede lo sviluppo di appositi modelli di calcolo per l’analisi dinamica delle prestazioni energetiche, economiche e d’impatto ambientale dei suddetti sistemi. Tali modelli saranno implementati in nuovi tool informatici e validati con dati sperimentali derivanti dal funzionamento di opportuni prototipi in campo ed in laboratorio. Le simulazioni, successive allo sviluppo dei suddetti codici di calcolo, saranno utili anche all’ottimizzazione del sistema attraverso differenti funzioni obiettivo: i) massimo risparmio energetico ed economico rispetto ai sistemi tradizionali per la produzione energetica; ii) minimo periodo di ritorno dell’investimento; iii) minimo ingombro e peso; iv) altro. Nello specifico, dopo aver indagato e definito le principali variabili di funzionamento del sistema, saranno ottimizzati alcuni parametri progettuali e d’esercizio (area della superficie solare, materiali, portate del fluido termovettore, temperature d’esercizio, capacità di accumulo, etc.). I sistemi studiati saranno quindi simulati per differenti condizioni climatiche (attraverso file orari di differenti aree geografiche, misurati o forniti da enti e/o da banche dati riconosciuti) e tipologie d’utenza (residenziale, commerciale, industriale, ospedaliera, etc.). I risultati ottenuti potranno essere utili al mondo della ricerca, ai progettisti/professionisti e a quello industriale. Da questo punto di vista, oltre ai succitati modelli predittivi utili alla simulazione delle prestazioni dinamiche del sistema, saranno sviluppati nuovi criteri progettuali e linee guida per massimizzare la resa energetica ed economica del sistema. L’iniziativa riguarda aspetti: i) di ricerca scientifica (attraverso le attività precedentemente descritte); ii) didattici (attraverso lezioni e seminari presso le due Università coinvolte riguardanti i collettori solari cogenerativi e le relative metodologie progettuali scaturite anche attraverso gli studi svolti in collaborazione tra i gruppi di ricerca coinvolti nel progetto; iii) di terza missione (attraverso il trasferimento tecnologico dei risultati attesi anche verso aziende campane, la divulgazione dei risultati raggiunti su quotidiani tematici online, siti internet, mostre e fiere del settore delle energie rinnovabili, incontri e webinar con scuole e stakeholders).