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L'efficientamento dei consumi residenziali
Come sarà la casa del futuro? L'esperienza di RSE
Lorenzo Croci, Marco Borgarello, Ricerca sul Sistema Energetico - RSE - RSE - Ricerca sul Sistema Energetico
Per favorire l'efficientamento dei consumi residenziali e i nuovi modi di utilizzare e produrre energia è indispensabile disporre di valide tecnologie di supporto. È tuttavia opinione condivisa e diffusa che la piena realizzazione della attesa transizione energetica richieda un forte coinvolgimento degli utenti basato su una maggiore consapevolezza dell'importanza dei comportamenti individuali e delle scelte da compiere.
Allo scopo di contribuire alla diffusione della cultura dell'efficienza energetica negli edifici e delle buone pratiche di risparmio energetico che si possono adottare nella vita di tutti i giorni, è stato realizzato da RSE un prototipo di "casa del futuro".
RSE, società del gruppo GSE controllata dal Ministero dell'Ambiente e della sicurezza Energetica (MASE), ha realizzato un prototipo di "casa del futuro", attrezzato nell'ottica di sperimentare nuove soluzioni impiantistiche per la climatizzazione e per i consumi finali residenziali, in edifici "smart, nzeb e full electric" (Figura 1).
L'obiettivo del progetto è finalizzato a trasmettere due messaggi prevalenti: "si può fare" e "che cosa fare", dando prova concreta della realizzabilità e fornendo utili e semplici informazioni su come sia meglio procedere.
La casa laboratorio è stata realizzata nell'ottica di adottare tecnologie e soluzioni di controllo avanzate, con l'obiettivo di sviluppare soluzioni con elevata efficienza energetica, largo impiego delle fonti rinnovabili, e autoconsumo dell'energia prodotta in loco.
Ovviamente, gli impianti devono essere in grado di garantire allo stesso tempo il comfort ottimale richiesto dall'utente. Oltre a ciò, la soluzione adottata sperimenta la possibilità di svolgere servizi di flessibilità, con il ricorso a soluzioni di Demand Response, ovvero la possibilità da parte degli utenti di discostarsi, sulla base di opportuni "segnali" di ingresso, dal profilo di funzionamento usuale per un determinato periodo.
Questa possibilità, in futuro, potrebbe coinvolgere milioni di utenze italiane, qualora vengano definiti dei meccanismi di incentivazione e coinvolgimento di massa. Tecnologie come le pompe di calore e gli accumuli elettrochimici installati nelle unità abitative (tipicamente accoppiati ad impianti fotovoltaici di piccola taglia) rappresentano alcune delle possibili risorse sfruttabili per fornire servizi di flessibilità in forma aggregata.
L'obiettivo "net zero" comporta, infatti, elementi di criticità nella programmazione e nell'esercizio del sistema elettrico poiché prevede sempre più l'utilizzo di fonti rinnovabili non programmabili dipendenti dalle condizioni meteorologiche, per loro natura oltremodo variabili.
Il minor utilizzo di impianti utilizzati anche per assolvere ai servizi di regolazione della potenza attiva e reattiva immessa in rete (ad es. i cicli combinati) limita le possibilità utilizzabili dal gestore del sistema elettrico per svolgere le funzioni di bilanciamento necessarie a garantire la sicurezza e la qualità della fornitura elettrica.
Il sistema elettrico necessità, perciò, di prevedere nuove strategie di regolazione della rete. L'utilizzo di nuove risorse disponibili a variare il carico o il prelievo dalla rete per consentire le azioni di bilanciamento del sistema elettrico sono pertanto una possibile soluzione al problema.
Il progetto della casa del futuro ruota intorno a sei temi caratterizzanti:
- completa elettrificazione dei servizi della casa, anche e soprattutto sui temi della climatizzazione, della produzione di acqua calda sanitaria e cottura dei cibi;
- la capacità di autoprodurre energia elettrica attraverso pannelli fotovoltaici;
- utilizzo di elettrodomestici con elevata efficienza energetica e, quando possibile, dalla presenza di un sistema smart di gestione e controllo delle funzioni e, nel caso degli elettrodomestici bianchi, anche predisposti di doppio ingresso di acqua calda e fredda;
- adozione di sistemi di riduzione dei fabbisogni energetici e di recupero dell'energia;
- predisposizione di un sistema completo di monitoraggio e controllo degli impianti dell'edificio;
- controllo e gestione ottimizzata dei consumi attraverso un sistema intelligente di gestione dell'energia, con la possibilità di partecipazione ai mercati della flessibilità.
In coerenza al tema dell'auto produzione di energia elettrica, si è provveduto all'elettrificazione dei servizi della casa, prevedendo, per i servizi della climatizzazione, produzione di acqua calda sanitaria l'utilizzo di pompe di calore e, per la cottura dei cibi, di un piano di cottura a induzione.
In allegato, è possibile scaricare il pdf completo dell'articolo.
L'obiettivo del progetto è finalizzato a trasmettere due messaggi prevalenti: "si può fare" e "che cosa fare", dando prova concreta della realizzabilità e fornendo utili e semplici informazioni su come sia meglio procedere.
La casa laboratorio è stata realizzata nell'ottica di adottare tecnologie e soluzioni di controllo avanzate, con l'obiettivo di sviluppare soluzioni con elevata efficienza energetica, largo impiego delle fonti rinnovabili, e autoconsumo dell'energia prodotta in loco.
Ovviamente, gli impianti devono essere in grado di garantire allo stesso tempo il comfort ottimale richiesto dall'utente. Oltre a ciò, la soluzione adottata sperimenta la possibilità di svolgere servizi di flessibilità, con il ricorso a soluzioni di Demand Response, ovvero la possibilità da parte degli utenti di discostarsi, sulla base di opportuni "segnali" di ingresso, dal profilo di funzionamento usuale per un determinato periodo.
Questa possibilità, in futuro, potrebbe coinvolgere milioni di utenze italiane, qualora vengano definiti dei meccanismi di incentivazione e coinvolgimento di massa. Tecnologie come le pompe di calore e gli accumuli elettrochimici installati nelle unità abitative (tipicamente accoppiati ad impianti fotovoltaici di piccola taglia) rappresentano alcune delle possibili risorse sfruttabili per fornire servizi di flessibilità in forma aggregata.
L'obiettivo "net zero" comporta, infatti, elementi di criticità nella programmazione e nell'esercizio del sistema elettrico poiché prevede sempre più l'utilizzo di fonti rinnovabili non programmabili dipendenti dalle condizioni meteorologiche, per loro natura oltremodo variabili.
Il minor utilizzo di impianti utilizzati anche per assolvere ai servizi di regolazione della potenza attiva e reattiva immessa in rete (ad es. i cicli combinati) limita le possibilità utilizzabili dal gestore del sistema elettrico per svolgere le funzioni di bilanciamento necessarie a garantire la sicurezza e la qualità della fornitura elettrica.
Il sistema elettrico necessità, perciò, di prevedere nuove strategie di regolazione della rete. L'utilizzo di nuove risorse disponibili a variare il carico o il prelievo dalla rete per consentire le azioni di bilanciamento del sistema elettrico sono pertanto una possibile soluzione al problema.
Il progetto della casa del futuro ruota intorno a sei temi caratterizzanti:
- completa elettrificazione dei servizi della casa, anche e soprattutto sui temi della climatizzazione, della produzione di acqua calda sanitaria e cottura dei cibi;
- la capacità di autoprodurre energia elettrica attraverso pannelli fotovoltaici;
- utilizzo di elettrodomestici con elevata efficienza energetica e, quando possibile, dalla presenza di un sistema smart di gestione e controllo delle funzioni e, nel caso degli elettrodomestici bianchi, anche predisposti di doppio ingresso di acqua calda e fredda;
- adozione di sistemi di riduzione dei fabbisogni energetici e di recupero dell'energia;
- predisposizione di un sistema completo di monitoraggio e controllo degli impianti dell'edificio;
- controllo e gestione ottimizzata dei consumi attraverso un sistema intelligente di gestione dell'energia, con la possibilità di partecipazione ai mercati della flessibilità.
In coerenza al tema dell'auto produzione di energia elettrica, si è provveduto all'elettrificazione dei servizi della casa, prevedendo, per i servizi della climatizzazione, produzione di acqua calda sanitaria l'utilizzo di pompe di calore e, per la cottura dei cibi, di un piano di cottura a induzione.
In allegato, è possibile scaricare il pdf completo dell'articolo.
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Fonte: La Termotecnica marzo 2023
Settori: Edilizia, Efficienza energetica edifici, Efficienza energetica industriale, Energia, HVAC, Ricerca e Sviluppo, Rinnovabili, Riscaldamento, Termotecnica industriale
Mercati: Edilizia
Parole chiave: Efficienza energetica, Efficienza energetica degli edifici, Energia, Riscaldamento residenziale, RSE, Termotecnica, Transizione energetica
