“LeENERGIE RINNOVABILI”<br />Luigi Crema<br />REET – RenewableEnergies and Environmental Technologies<br />Povo - Trento<b...
2<br />Energie Rinnovabili e Riscaldamento Globale<br />RISCALDAMENTO GLOBALE (?)<br />ENERGIE RINNOVABILI<br />≠<br />
3<br />Le  ENERGIE RINNOVABILI<br />ACQUA<br />ARIA<br />TERRA<br />FUOCO<br />
4<br />Idrico<br />Le TECNOLOGIE RINNOVABILI<br />Biomasse<br />Geotermia Superficiale<br />Eolico<br />Solare Termodinami...
5<br />Il RISPARMIO ENERGETICO – prerogativa essenziale per le rinnovabili<br />Basso Consumo<br />Medio Consumo<br />
6<br />LE ENERGIE RINNOVABILI: PROBLEMATICHE<br />LA DISPONIBILITA’ INTERMITTENTE<br />InvernoEstate<br />Idrica<br />Sola...
7<br />IL SOLE<br />
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiadaSolareTermico<br />Assorbimento di radiazione da pa...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiadaSolareTermico<br />Irraggiamento Solare: La Terra<b...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiaSolare – ConversionedellaRadiazioneSolare<br />1 - TE...
LA GEOTERMIA<br />IL TERRENO COME SCAMBIATORE DI ENERGIA<br />Un uso indiretto dell’energia solare e del calore interno de...
La Terra assorbe calore dalla radiazione solare e ne emette dal mantello e nucleo<br />
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />13<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Caratteristi...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />14<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />15<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Principio di...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />16<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Principio di...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />17<br />4 Kwht<br />1 Kwhe<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeot...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />18<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Mappa intera...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />19<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Vantaggi del...
Strumento di pianificazione territoriale
Assegnazione del valore commerciale aggiunto al territorio  </li></li></ul><li>REET - Renewable Energies and Environmental...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />21<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Sonde Geoter...
22<br />IL VENTO<br />
23<br />ENERGIA EOLICA<br /><ul><li>La più economica (?)
La più costruita (Scozia, Malta, Spagna, Germania)
Problemi (?), Soluzioni (?)</li></li></ul><li>24<br />IL FOTOVOLTAICO<br />
25<br />CONSIDERAZIONI<br /><ul><li>Il più costoso, circa 20 volte più delle altre energie rinnovabili … ne vale la pena?
Rendimenti bassi, mediamente 12 – 15 % efficienza elettrica
Tutto dipende dagli sviluppi futuri</li></li></ul><li>26<br />LA BIOMASSA<br />
27<br />IL CICLO<br />
28<br />Tecnologie delle BIOMASSE – soluzioni domestiche<br />CALDAIA a BIOMASSA<br />STUFE a FIAMMA INVERSA<br />STUFE a ...
29<br />Tecnologie delle BIOMASSE – grandi impianti<br />DEPOLIMERIZZAZIONE CATALITICA<br />IMPIANTI di GASSIFICAZIONE<br />
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Tematiche di Ricerca nel Gruppo REET<br />Home Developed<br ...
31<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Tematiche di Ricerca nel Settore Energia<br />Energi...
Concetti Fondamentali - Keywords<br />32<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />ENERGIA a LIVE...
33<br />LE FUTURE TECNOLOGIE A ENERGIA RINNOVABILE PER LA CASA<br />Auto consumo<br />Mercato elettrico<br />Motore termod...
34<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Reet Energy Vision – Sviluppo in 3 Fasi<br />FASE 1 ...
35<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Fase 1 – sviluppo di Progetti Pilota su Aree Applica...
36<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Fase 1 – Piano di Dissemination & Exploitation<br />...
37<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Fase 2 – Trasferimento Tecnologico Progetti Pilota<b...
38<br />REET VISION – fase 3 – pianificazione di progetti <br />di seconda generazione<br />Progetti di integrazione tecno...
 GEOTERMIA a BASSA ENTALPIA + STIRLING + FOTOVOLTAICO;
 SOLARE TERMICO/TERMODINAMICO + CONVERSIONE A BIOFUELS da RIFIUTI DOMESTICI</li></ul>In parallelo, FBK – REET sta sviluppa...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Energia Solare –Conversione della Radiazione Solare<br />Tub...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiaElettricadaEnergiaSolare<br />La macchina di Stirling...
Il ciclo è reversibile, cioè fornendo energia elettrica è possibile sfruttare riscaldamento o raffreddamento.</li></ul>Ene...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiaElettricadaEnergiaSolare<br />13 – Ciclo di Stirling ...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Raffrescamento daEnergiaSolare<br />Solar Cooling ad adsorbi...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Raffrescamento daEnergiaSolare<br />Solarcooler<br />con rea...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Sola...
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REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Sola...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Sola...
REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Biomasses andBiofuels<br />Rifiuti Organici,BIOMassee BIOFue...
materiali (realizzativi dell’impianto, innovativi per reazioni di catalisi e/o ottimizzazione del processo,…);
bilanci energetici e di massa;
fisica - chimica di processo;
problematiche al contorno (emissioni, scorie, filtrazione,…).
Simulazione analitica dell’intero processo con supporto dalla modellazione multifisica FEM in particolari specifici dell’i...
Verifica dei risultati attraverso analisi sperimentali su prototipi di impianto parziali, a lab-scale e/o completi come da...
49<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Progetto Pilota -TECHNOLOGY INTEGRATION: <br />Proto...
50<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Progetto Pilota -TECHNOLOGY INTEGRATION:<br />Protot...
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Presentazione Luigi Crema

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Intervento del Dott.Luigi Crema (REET – Renewable Energies and Environmental Technologies) durante il convegno "Il sole in tasca" del 22 Agosto 2009 organizzato dal Comitato Civico EssereCittadini di Trasacco (AQ)

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  • Obiettivi: Ricerca e innovazione nel settore del solare termico, grazie a due brevetti già depositati e a ulteriori linee di sviluppo specifiche. Migliorare la tecnologia dei tubi solari con un collettore sotto vuoto modificato che riduca le perdite termiche per conduzione, convezione e irraggiamento mediante sviluppi della tecnologia del CERMET (materiale assorbente di radiazione), dei materiali utilizzati e della morfologia costruttiva;Ricerca nel settore del raffrescamento a energia solare utilizzando materiali porosi (es.: zeoliti o simili), per l’utilizzo in impianti funzionanti 24 h/giorno (1 brevetto depositato);Realizzazione delle tecnologie a energia solare di supporto alla climatizzazione degli ambienti della casa passiva (clima haus) di classe A.Approccio metodologico: Analisi multifisica FEM delle strutture (geometrie realizzative) e dei materiali ipotizzati a livello di progettoVerifica dei risultati attraverso analisi sperimentali su prototipi di collettori solari realizzati.Ricadute: Collaborazione con PMI nazionale, direttamente coinvolta nel finanziamento del progetto di sviluppo tecnologico. Link con WREN, ISES e network mondiali delle energie rinnovabili (NREL).
  • Obiettivi: Ricerca sui cicli termodinamici (Stirling, Rankine, Joule-Brayton), in configurazione standard e modificata (1 brevetto depositato), per la produzione di energia elettrica dai collettori solari sotto vuoto, integrandola a un recupero dell’energia termica residua (acqua calda sanitaria, raffrescamento);Ricerca sui fluidi vettori che devono essere condivisi da diverse tecnologie; Integrazione dei suddetti cicli con altre fonti rinnovabili (i.e. energia geotermica a bassa entalpia), per migliorare performance e rendimenti;Realizzazione di un punto di generazione CHP (CoupledHeat and Power) distribuita nel territorio e per singole utenze domestiche, con rendimenti globali prossimi all’80%.Approccio metodologico: Analisi multifisica FEM delle strutture e dei materiali ipotizzati a livello di progetto; Verifica dei risultati attraverso analisi sperimentali su prototipi di cicli termici integrati con il collettore a energia solare.Ricadute: Collaborazione con PMI nazionale, direttamente coinvolta nel finanziamento del progetto di sviluppo tecnologico. Link con WREN, ISES e network mondiali delle energie rinnovabili (NREL).
  • Obiettivi: Ricerca sui cicli termodinamici (Stirling, Rankine, Joule-Brayton), in configurazione standard e modificata (1 brevetto depositato), per la produzione di energia elettrica dai collettori solari sotto vuoto, integrandola a un recupero dell’energia termica residua (acqua calda sanitaria, raffrescamento);Ricerca sui fluidi vettori che devono essere condivisi da diverse tecnologie; Integrazione dei suddetti cicli con altre fonti rinnovabili (i.e. energia geotermica a bassa entalpia), per migliorare performance e rendimenti;Realizzazione di un punto di generazione CHP (CoupledHeat and Power) distribuita nel territorio e per singole utenze domestiche, con rendimenti globali prossimi all’80%.Approccio metodologico: Analisi multifisica FEM delle strutture e dei materiali ipotizzati a livello di progetto; Verifica dei risultati attraverso analisi sperimentali su prototipi di cicli termici integrati con il collettore a energia solare.Ricadute: Collaborazione con PMI nazionale, direttamente coinvolta nel finanziamento del progetto di sviluppo tecnologico. Link con WREN, ISES e network mondiali delle energie rinnovabili (NREL).
  • Obiettivi: Ricerca e innovazione nel settore dei processi di conversione (catalisi, gassificazione a doppio stadio,…), mediante indagine su: materiali (realizzativi dell’impianto, innovativi per reazioni di catalisi e/o ottimizzazione del processo,…);bilanci energetici e di massa; fisica - chimica di processo;problematiche al contorno (emissioni, scorie, filtrazione,…).Approccio metodologico: Simulazione analitica dell’intero processo con supporto dalla modellazione multifisica FEM in particolari specifici dell’ipotesi realizzativa; Verifica dei risultati attraverso analisi sperimentali su prototipi di impianto parziali, a lab-scale e/o completi come da ipotesi progettuale.Ricadute: Progetto finanziato dalla Fondazione Caritro in collaborazione con FEM e CNR-IVALSA.Futuri progetti Locali, Nazionali e/o Europei con altri Centri di Ricerca e/o Aziende Private
  • Presentazione Luigi Crema

    1. 1. “LeENERGIE RINNOVABILI”<br />Luigi Crema<br />REET – RenewableEnergies and Environmental Technologies<br />Povo - Trento<br />1<br />
    2. 2. 2<br />Energie Rinnovabili e Riscaldamento Globale<br />RISCALDAMENTO GLOBALE (?)<br />ENERGIE RINNOVABILI<br />≠<br />
    3. 3. 3<br />Le ENERGIE RINNOVABILI<br />ACQUA<br />ARIA<br />TERRA<br />FUOCO<br />
    4. 4. 4<br />Idrico<br />Le TECNOLOGIE RINNOVABILI<br />Biomasse<br />Geotermia Superficiale<br />Eolico<br />Solare Termodinamico<br />Fotovoltaico<br />Solare Termico<br />Biocombustibili<br />
    5. 5. 5<br />Il RISPARMIO ENERGETICO – prerogativa essenziale per le rinnovabili<br />Basso Consumo<br />Medio Consumo<br />
    6. 6. 6<br />LE ENERGIE RINNOVABILI: PROBLEMATICHE<br />LA DISPONIBILITA’ INTERMITTENTE<br />InvernoEstate<br />Idrica<br />Solare<br />Eolica<br />Geotermica<br />
    7. 7. 7<br />IL SOLE<br />
    8. 8. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiadaSolareTermico<br />Assorbimento di radiazione da parte dell’atmosfera e della terra<br />Quantità di Energia in arrivo dal sole, entrante e uscente dall’atmosfera.<br />Circa il 75% della radiazione solare esterna all’atmosfera arriva sulla superficie sotto forma di radiazione diretta e diffusa.<br />8<br />
    9. 9. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiadaSolareTermico<br />Irraggiamento Solare: La Terra<br />La terra riceve energia dal sole sotto forma di radiazione.<br />All’esterno dell’atmosfera la costante solare, la quantità di radiazione che arriva per unità di superficie, è di 1353 W/m2.<br />La potenza solare indirizzata sulla terra è di 174 x 1015 W.<br />Obiettivi del Solare Termico / Termodinamico:<br />Maggiore Efficienza Energetica<br />Migliore Sfruttabilità dell’Energia Solare<br />Innovazione della tecnologia<br />9<br />
    10. 10. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiaSolare – ConversionedellaRadiazioneSolare<br />1 - TECNOLOGIE<br />Alcune soluzioni tecnologiche per la conversione di Radiazione Solare in Energia.<br />Solare termico:<br />Cattura della radiazione solare e trasformazione in energia termica per utilizzo diretto o trasformazione (raffrescamento, energia elettrica)<br />Concentrazione Solare:<br />Impianti con specchi ustori parabolici per focalizzazione della radiazione in punti ad elevata densità energetica per utilizzi cogenerativi (motori Stirling, turbine, torri a contrazione, tubi sotto vuoto …)<br />Fotovoltaico – Silicio mono e poli cristallino, celle a concentrazione, thin films:<br />Transizione elettronica dalla banda di valenza alla banda di conduzione in materiale semiconduttore a giunzioni p-n.<br />10<br />
    11. 11. LA GEOTERMIA<br />IL TERRENO COME SCAMBIATORE DI ENERGIA<br />Un uso indiretto dell’energia solare e del calore interno della Terra.<br />
    12. 12. La Terra assorbe calore dalla radiazione solare e ne emette dal mantello e nucleo<br />
    13. 13. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />13<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Caratteristiche dell’Energia Geotermica <br />La temperatura del terreno, già a pochi metri di profondità, si mantiene grossomodo costante durante l&apos;arco dell&apos;anno: è questa, una caratteristica comune a qualsiasi località del pianeta.<br />
    14. 14. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />14<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />
    15. 15. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />15<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Principio di funzionamento - riscaldamento<br />
    16. 16. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />16<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Principio di funzionamento - raffrescamento<br />
    17. 17. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />17<br />4 Kwht<br />1 Kwhe<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Ciclo Energetico Rinnovabile<br />Ad esempio: se l’energia elettrica proviene dall’idroelettrico il ciclo è rinnovabile<br />L’efficienza di una pompa di calore è rappresentata dal COefficiente di Prestazione, COP, inteso come rapporto tra l’energia termica resa al corpo da riscaldare e l’energia elettrica consumata perché possa avvenire il trasporto di calore medesimo.<br />Produzione anche per piccole potenze<br />
    18. 18. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />18<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Mappa interattiva per gli impianti geotermici<br />
    19. 19. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />19<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Vantaggi delle carte ad indirizzo Geotermico<br /><ul><li>Strumenticartografici digitali, flessibili e di rapida consultazione
    20. 20. Strumento di pianificazione territoriale
    21. 21. Assegnazione del valore commerciale aggiunto al territorio </li></li></ul><li>REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />20<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Sonde Geotermiche Verticali<br />
    22. 22. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />21<br />Sfruttamentodell’EnergiaGeotermica<br />Sonde Geotermiche Verticali<br />
    23. 23. 22<br />IL VENTO<br />
    24. 24. 23<br />ENERGIA EOLICA<br /><ul><li>La più economica (?)
    25. 25. La più costruita (Scozia, Malta, Spagna, Germania)
    26. 26. Problemi (?), Soluzioni (?)</li></li></ul><li>24<br />IL FOTOVOLTAICO<br />
    27. 27. 25<br />CONSIDERAZIONI<br /><ul><li>Il più costoso, circa 20 volte più delle altre energie rinnovabili … ne vale la pena?
    28. 28. Rendimenti bassi, mediamente 12 – 15 % efficienza elettrica
    29. 29. Tutto dipende dagli sviluppi futuri</li></li></ul><li>26<br />LA BIOMASSA<br />
    30. 30. 27<br />IL CICLO<br />
    31. 31. 28<br />Tecnologie delle BIOMASSE – soluzioni domestiche<br />CALDAIA a BIOMASSA<br />STUFE a FIAMMA INVERSA<br />STUFE a BIOMASSA<br />
    32. 32. 29<br />Tecnologie delle BIOMASSE – grandi impianti<br />DEPOLIMERIZZAZIONE CATALITICA<br />IMPIANTI di GASSIFICAZIONE<br />
    33. 33. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Tematiche di Ricerca nel Gruppo REET<br />Home Developed<br />Numerical Codes<br />Environmental Technologies and Security<br />Main Achievements<br />Solar Energy<br />(thermal heating and cooling)<br />Finite Elements<br />Modelling and Simulation<br />NIR: Impact on Health and Environment<br />Geothermal<br />Electricity from Renewable Sources<br />Biomasses/Biofuels<br />30<br />
    34. 34. 31<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Tematiche di Ricerca nel Settore Energia<br />Energia Solare Termica<br />Solar cooling<br />Energia Solare Termodinamica<br />Energia Geotermica a bassa entalpia<br />Cogenerazione da biomasse e da calori di scarto<br />Processi di produzione di Biocombustibili<br />Celle a Combustibile (DMFC)<br />
    35. 35. Concetti Fondamentali - Keywords<br />32<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />ENERGIA a LIVELLO DISTRIBUITO<br />+ENERGY BUILDING e +ENERGY VILLAGE<br />INTERA CATENA da R&D a PROTOTIPAZIONE<br />FONTI RINNOVABILI di ENERGIA<br />ELEVATA EFFICIENZA per la PRODUZIONE DI ENERGIA<br />INTEGRAZIONE TECNOLOGICA & IBRIDAZIONE<br />FULL VISION<br />
    36. 36. 33<br />LE FUTURE TECNOLOGIE A ENERGIA RINNOVABILE PER LA CASA<br />Auto consumo<br />Mercato elettrico<br />Motore termodinamico<br />Impianto Solare Termodinamico<br />Fluido Raffrescante<br />Unità di raffrescamento solare<br />Acqua Calda Sanitaria<br />REATTORE DI DEPOLIMERIZZAZIONE<br />Impianto Geotermico<br />LIQUID FUEL<br />RISCALDAMENTO DOMESTICO<br />Boiler<br />Rifiuti Organici e Riciclabili Domestici (Plastica, Biomassa, Carta,…)<br />ACQUEDOTTO<br />
    37. 37. 34<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Reet Energy Vision – Sviluppo in 3 Fasi<br />FASE 1 <br />Avvio di PROGETTI PILOTA su temi specifici<br />FASE 2 <br />TRASFERIMENTO TECNOLOGICO dei RISULTATI dei PROGETTI PILOTA<br />FASE 3 <br />Avvio di PROGETTI INTEGRATIVI per TECNOLOGIE IBRIDE <br />2007 - 2012<br />2009 - 2013<br />2012 - 2015<br />
    38. 38. 35<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Fase 1 – sviluppo di Progetti Pilota su Aree Applicative<br />Progetto da AGENZIA PROVINCIALE per l’ENERGIA<br />Richiesta di finanziamento<br />Coordinamento FBK – REET<br />Partner: EL.MA. S.r.l.<br />Progetto Finanziato<br />Collaborative Project, finanziamento Europeo ENERGY-2009-1: DiGeSPo. <br />Best Energy 2009 Project in Europa<br />Coordinamento FBK – REET<br />Progetto in fase di prototipazione – a seguire trasferimento tecnologico verso iniziativa di START UP.<br />Partner industriale: MIG Solar Solution / AERMEC<br />Progetto Finanziato<br />Fondazione CARITRO<br />Coordinamento FBK – REET<br />Progetto MUSE (Enervals) – attesa di finanziamento<br />
    39. 39. 36<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Fase 1 – Piano di Dissemination & Exploitation<br />Patent pending: WO2008146109A2, Data di Pubblicazione 04/12/08<br />Congressi & pubblicazioni <br />dal 2010<br />Patent pending: WO2008090454A2, WO2008090461A2, Data di Pubblicazione 21/08/08<br />Congress paper:<br />WREC X 2008 Glasgow (UK)<br />EUROSUN 2008 Lisbon (P)<br />Prossimo ISES Congress 2009 – South Africa<br />Patent pending: WO2008099262A2, Data di Pubblicazione 21/08/08<br />Congress paper for next ISES Congress 2009 – South Africa<br />Brevetti e Pubblicazioni dal 2010<br />Congress paper per il prossimo WREC XI 2010 – Abu Dhabi<br />
    40. 40. 37<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Fase 2 – Trasferimento Tecnologico Progetti Pilota<br />Trasferimento Tecnologico dei risultati a ELMA tra la fine 2010 – inizio 2011<br />Trasferimento Tecnologico dal 2012 ai partner di progetto come riportato nel Consortium Agreement. <br />Iniziativa di START UP AERMEC/FBK/MIG – 2009/10<br />Iniziativa di START UP:<br />Luogo: Provincia di Trento<br />Partners: MIG Solar Solution (D);<br /> Philippines GmbH (D);<br /> FBK;<br /> AERMEC (?), OTHERS (?).<br />Trasferimento Tecnologico a ENERVALS<br />Iniziativa di START UP:<br />Da pianificarsi a partire dal 2011<br />Partners: FBK, FEM, (?)<br />
    41. 41. 38<br />REET VISION – fase 3 – pianificazione di progetti <br />di seconda generazione<br />Progetti di integrazione tecnologica e sviluppo di tecnologie ibride.<br /> Integrazione fra diverse sorgenti rinnovabili per il +energy building del futuro.<br />Esempi: <br /><ul><li> SOLARE TERMICO/TERMODINAMICO + BIOMASSA + CALDAIE A GAS NATURALE + RAFFRESCATORE SOLARE;
    42. 42. GEOTERMIA a BASSA ENTALPIA + STIRLING + FOTOVOLTAICO;
    43. 43. SOLARE TERMICO/TERMODINAMICO + CONVERSIONE A BIOFUELS da RIFIUTI DOMESTICI</li></ul>In parallelo, FBK – REET sta sviluppando la VISION relativa al +energy village e alle relazioni fra i diversi livello di prosumers.<br />
    44. 44. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Energia Solare –Conversione della Radiazione Solare<br />Tubo Solare Modificato<br />Ricadute della tecnologia<br />Improvement del Sistema<br />Miglioramento della Fluidodinamica applicata al sistema<br />Raffrescamento Solare Efficiente<br />Migliore Efficienza Globale del Sistema<br />Range di Temperature 100  150 °C<br />Aumento Scambio Convettivo tramite Turbolatori<br />Cogenerazione Raffrescamento / Riscaldamento<br />Riduzione della Resistenza Termica Superficie/Fluido<br />Generazione Elettrica<br />Concentrazione Solare 10:1<br />Generazione Termica – Riscaldamento / Raffrescamento <br />Tubo Sottovuoto con Cer.Met. per alte temperature<br />Range di Temperature 250  350 °C<br />Cogeneratore<br />(Stirling engine)<br />Produzione di Biofuels<br />Reattore per Depolimerizzazione<br />Elevata Efficienza Globale<br />39<br />
    45. 45. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiaElettricadaEnergiaSolare<br />La macchina di Stirling: configurazione ALFA<br />EnergiaTermica<br /><ul><li>La versione ALFA è la più semplice. È caratterizzata da due cilindri vincolati a un movimento circolare e da un recuperatore di calore. Quattro sono i movimenti che lo caratterizzano.
    46. 46. Il ciclo è reversibile, cioè fornendo energia elettrica è possibile sfruttare riscaldamento o raffreddamento.</li></ul>Energiaelettrica<br />Raffreddamento<br />40<br />
    47. 47. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />EnergiaElettricadaEnergiaSolare<br />13 – Ciclo di Stirling modificato (a iniezione): Brevetto n°WO2008146109<br />Il ciclo di Stirling modificato condivide l’uso del fluido vettore con I collettori solari sotto vuoto. L’energia termica prodotta viene gestita da un sistema di valvole che regola il regime di funzionamento del motore. Mediante tale soluzione si è cercato di eliminare problemi quali i volumi morti, l&apos;irreversibilità di ciclo, idealmente possibile, ma quasi mai realizzata nella situazione concreta, per fornire un vero e proprio controllo del ciclo dal punto di vista termodinamico.<br />Valves<br />Electric Power<br />Solar Energy<br />Home Heating hot water <br />Regenerator<br />41<br />
    48. 48. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Raffrescamento daEnergiaSolare<br />Solar Cooling ad adsorbimento: brevetto n° WO2008099262<br />1<br />Il pannello solare fornisce il calore necessario per la rigenerazione del materiale adsorbente;<br />2<br />Il materiale adsorbente (zeoliti, gel di silice) dopo la rigenerazione funge da essiccante. Deumidifica un flusso d’aria per adsorbimento. L’aria si riscalda ed entra in un circuito di scambio calore;<br />4<br />1<br />2<br />3<br />L’evaporatore umidifica l’aria e gli abbassa la temperatura, fino a 45 °C;<br />4<br />L’aria raffreddata scambia calore con il serbatoio dell’acqua fredda, diretta poi verso i fan coils preposti al raffrescamento degli ambienti;<br />3<br />42<br />
    49. 49. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Raffrescamento daEnergiaSolare<br />Solarcooler<br />con reazione di adsorbimento:<br />Power out: 2 kWth<br />Capacità di raffrescamento: ~25 kWh (circa 12 ore di funzionamento continuo)<br />COP: 0,70,8 (da simulazioni)<br />Temperature IN/OUT sul freddo: 21/16°C<br />Volume flowADS: 150 m3/h<br />Volume flowDES: 200 m3/h<br />Perdita di caricoADS: 150200 Pa<br />Perdita di caricoDES: ~200 Pa<br />Temperatura di scartoIN/OUT<br />30/45°C<br />Doppio ciclo per rigenerazione di un serbatoio per giorno.<br />43<br />
    50. 50. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Solar Power: Di.Ge.S.Po.<br />44<br />Progetto Pilota su Cogenerazione Solare: fase 1 e fase 2 superate. Approvato giugno 2009.<br />Sistema pneumatico<br />CER.MET. layer<br />Ottiche di riflessione<br />Tubo sottovuoto<br />Generatore CSP m-CHP con tubi solari sottovuoto, ottiche di concentrazione, sistema di inseguimento solare, fluido termico, layer assorbente CER.MET. E motore Stirling.<br />Partner di progetto: <br />FBK (coordinatore)<br />Uppsala University (S)<br />Politecnico di Milano (I)<br />MIG Solar Solution (D)<br />Electronic Machining EL.MA. (I)<br />Sustainable Engine System (UK)<br />Project in Motion (Malta)<br />Sistema di cogenerazione – motore Stirling<br />Sistema di inseguimento<br />Supporter esterni: <br />Baxi group (UK)<br />Isoclima / Finind group (I)<br />Narva Lichtquellen (D)<br />Whispergen (New Zealand / UK) - contracting<br />Medacta (Switzerland) – contracting<br />
    51. 51. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Solar Power: Di.Ge.S.Po.<br />DIGESPO Project<br />General description of the system:<br />Size of each single parabolic mirror: about 0,4x1,5 m<br />Total size: about 8 m2<br />45<br />
    52. 52. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Solar Power: Di.Ge.S.Po.<br />va<br />hot fluid circuit<br />Three-way valve<br />Mono-directional valve<br />DIGESPO Project<br />optical system<br />v1<br />1<br />Stirling engine<br />hot<br />piston<br />Full System overview:<br />Main elements for a pneumatic circuit of the CHP system connected to the CSP thermal panel<br />Evacuated glass tube<br />cold<br />piston<br />Mono-directional valve<br />2<br />v2<br />regenerator<br />Mono-directional valve<br />3<br />v3<br />vb<br />cold fluid circuit<br />Three-way valve<br />46<br />
    53. 53. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Distributed CHP Generation from small Size Concentrated Solar Power: Di.Ge.S.Po.<br />5,5 kWth<br />300°C<br />DIGESPO Project<br />1 kWel<br />8 kWsolar radiation on evacuated glass tubes<br />3,5 kWthSHW circuit, home heating circuit<br />capacity for<br />1520 kWth<br />3050 °C<br />47<br />
    54. 54. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Biomasses andBiofuels<br />Rifiuti Organici,BIOMassee BIOFuels:<br /><ul><li>Ricerca e innovazione nel settore dei processi di conversione (catalisi, gassificazione a doppio stadio,…), mediante indagine su:
    55. 55. materiali (realizzativi dell’impianto, innovativi per reazioni di catalisi e/o ottimizzazione del processo,…);
    56. 56. bilanci energetici e di massa;
    57. 57. fisica - chimica di processo;
    58. 58. problematiche al contorno (emissioni, scorie, filtrazione,…).
    59. 59. Simulazione analitica dell’intero processo con supporto dalla modellazione multifisica FEM in particolari specifici dell’ipotesi realizzativa;
    60. 60. Verifica dei risultati attraverso analisi sperimentali su prototipi di impianto parziali, a lab-scale e/o completi come da ipotesi progettuale.</li></ul>48<br />48<br />
    61. 61. 49<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Progetto Pilota -TECHNOLOGY INTEGRATION: <br />Prototipazione di Sistema Stirling/Caldaia a biomassa<br />Elementi del sistema<br />Caricatore automatico biomassa/pellet<br />serbatoio biomassa/pellet<br />braciere / fiamma<br />Serbatoio acqua calda per circuito sanitario<br />motore Stirling<br />generatore elettrico<br />
    62. 62. 50<br />REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Progetto Pilota -TECHNOLOGY INTEGRATION:<br />Prototipazione di Sistema Stirling/Caldaia a biomassa<br />Prestazioni del sistema<br />Efficienza elettrica: 15 – 25 %;<br />Potenza elettrica massima: ~3 kWe;<br />Efficienza termica: 55 – 70 %<br />Uso energia elettrica: <br />auto-consumo, vendita al gestore di rete.<br />Uso energia termica:<br />Riscaldamento ambienti domestici, produzione di ACS, raffrescamento estivo.<br />Uso combinato ideale per ambienti remoti non serviti da rete elettrica o dal gas naturale (rifugi alpini, valli remote,…).<br />
    63. 63. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Proposta di Collaborazione FBK<br />Progetto di Ricerca: nuove tecnologie per lo sfruttamento dell’Energia Geotermica<br />Analisi del Sottosuolo (*):<br /><ul><li>caratterizzazione del comportamen-to idrogeologico e termico
    64. 64. condizioni di falda
    65. 65. mappatura del potenziale geotermico</li></ul>(*) L’attività verrà svolta in collaborazione con l’Università degli Studi di Padova, Dipartimento di Geoscienze e la Provincia Autonoma di Trento, Dipartimento Protezione Civile e Tutela del Territorio, Servizio Geologico.<br />51<br />
    66. 66. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />Proposta di Collaborazione FBK<br />Progetto di Ricerca: nuove tecnologie per lo sfruttamento dell’Energia Geotermica<br />Scambiatori di Calore con il Sottosuolo: <br /><ul><li>nuove geometrie
    67. 67. nuovi materiali realizzativi
    68. 68. innovazione delle tecnologie di isolamento delle sonde
    69. 69. ricerca sul fluido vettore</li></ul>52<br />
    70. 70. 53<br />Incentivi statali per Solare FOTOVOLTAICO<br />IL FOTOVOLTAICO INCENTIVATO con il “CONTO ENERGIA” Come funziona il conto energia? In pratica: non viene elargito un contributo in &quot;conto capitale&quot; per comprarsi l&apos;impianto, come succedeva in passato, ma viene riconosciuta una tariffa incentivante ai kWh prodotti dall’impianto fotovoltaico. La tariffa incentivante, riconosciuta all’energia prodotta per 20 anni, permette un rientro economico dell’investimento più rapido e premia l&apos;efficienza dell&apos; impianto. Nuove tariffe e modalità più semplici sono state fissate nell&apos;ultimo decreto sul &quot;conto energia&quot; (Febbraio 2007) scaricabile alla sezione DOCUMENTI - NORMATIVE del nostro sito.La novità più importante di questo ultimo decreto riguarda l&apos;abolizione del tetto di kWh installabili in un anno, quindi niente piu&apos; limiti annui ma un unico tetto di 1.500 Megawatt di potenza incentivabile fino al 2012.Ulteriori informazioni nel documento &quot;il fotovoltaico a casa mia&quot;.Siti e documenti utili e aggiornati sul Conto Energia:http://www.grtn.it/ita/index.asphttp://www.enerpoint.it/PDF/SpecialeContoEnergia.pdfhttp://www.casarinnovabile.it/home-energia.htm<br />
    71. 71. 54<br />Incentivi statali per SOLARE TERMICO, GEOTERMIA SUPERFICIALE e BIOMASSE<br />Alcuni interventi specifici di riqualificazione energetica e utilizzo di tecnologie solari avranno, come nel 2007, diritto ad una detrazione fiscale del 55% (oltre all&apos;IVA agevolata).Il 55% del totale va scaricato nella dichiarazione dei redditi, per un massimo dell’imponibile IRPEF.<br />
    72. 72. 55<br />Certificati verdi assegnati agli impianti da fonti rinnovabili<br />
    73. 73. 56<br />ESEMPIO DI CALCOLO 1. spesa elettrica media<br />E’ un costo che per il 60% circa si continua a pagare<br />
    74. 74. 57<br />ESEMPIO DI CALCOLO 1. l’investimento<br />
    75. 75. 58<br />ESEMPIO DI CALCOLO 2. l’ammortamento<br />
    76. 76. 59<br />ESEMPIO DI CALCOLO 1. spesa elettrica per raffrescamento<br />Non è detto che sia coperto tutto da autoconsumo<br />
    77. 77. 60<br />ESEMPIO DI CALCOLO 2. l’ammortamento<br />
    78. 78. 61<br />ESEMPIO DI CALCOLO 2. l’ammortamento<br />
    79. 79. REET - Renewable Energies and Environmental Technologies<br />62<br />GRAZIE per L’ATTENZIONE!!!<br />Luigi Crema<br />Ricercatore REET<br />Renewable Energies & Environmental Technologies<br />

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