Il solare termodinamico a servizio dell’industria: la prova in Spagna con il Progetto HyCool

L’Europa, attraverso il progetto HyCool sta studiando una metodologia che permetta di aumentare le possibilità di utilizzo del solare termodinamico in ambito industriale, associando dei collettori solari Fresnel CSP (FCSP) di ultima generazione a pompe di calore ibride costruite appositamente. Dei macchinari “due in uno” che associano assorbimento e compressione per ottenere un range più ampio di temperature per il riscaldamento e il raffreddamento e, al contempo, permettere un più elevato numero di configurazioni così che possa aumentare il potenziale del solare termodinamico in ambito industriale.
 
Il progetto, in corso dal maggio dello scorso anno, ha riunito una serie di partner europei che hanno studiato le possibilità di realizzazione di grandi impianti rinnovabili per l’industria che sfruttino: un chiller ad assorbimento/compressione che possa utilizzare contemporaneamente l’energia termica (ottenuta da fonti rinnovabili o come scarto di altri processi) ed energia elettrica per ottenere energia per il raffrescamento ad elevata efficienza. Questo sistema ibrido di ultima generazione si compone di un modulo di assorbimento, nel quale l’evaporatore raffredda il condensatore di un chiller a compressione di vapore, aumentando così il COP elettrico.
 
I collettori solari termodinamici (a concentrazione solare) che sono parte integrante degli impianti ideati da HyCool si compongono di varie strisce di specchio montate su una struttura semovente, controllata da un sistema di controllo logico, il quale aziona un attuatore che fa sì che le fasce di specchio vengano allineate e orientate in modo da posizionarsi sempre in favore del sole. L’angolo assunto da ciascuna striscia di specchio viene calcolato, quindi, in modo che il raggio solare possa essere indirizzato in ogni momento verso il ricevitore.
 
Oltre alla pompa di calore ibrida ed al collettore solare termodinamico, gli impianti studiati dal progetto HyCool sono integrati con serbatoi di accumulo, che permettono di coprire eventuali fluttuazioni nella produzione energetica, dovuta ai naturali cambiamenti nell’irraggiamento solare. L’associazione di questi prodotti, di varia misura, rende più semplice il controllo del sistema e garantisce la possibilità di utilizzare energia autoprodotta in modo più costante, eventualmente anche di notte. La scelta tra serbatoi di dimensioni piccole, medie o grandi è relativa alle esigenze della singola utenza.
 
In seguito ad approfondite analisi e test sul miglior bilanciamento dell’impianto per un flusso energetico ottimale tra produzione e consumo, i ricercatori del progetto HyCool sono giunti alla conclusione che gli impianti dovrebbero essere realizzati in modo che l’energia solare massima prodotta copra almeno per due volte i consumi di calore del chiller.
 
Le possibilità applicative di questo sistema che associa solare termico e pompe di calore per utilizzi industriali sono numerosissime. Ad oggi è in corso l’installazione dell’impianto pilota a Sant Celoni, in Spagna, a servizio del grande impianto industriale dell’azienda svizzera Givaudan, leader del settore per la produzione di fragranze e profumi.
 
L’impianto ibrido realizzato in Spagna come test per il progetto HyCool, secondo le stime, permetterà di risparmiare il 25% dell’elettricità necessaria per la refrigerazione e ridurrà le emissioni del 6%, riducendo del 7% la carbon footprint dell’azienda.