Solare Termico e Termodinamico

Nell’ambito della tipologia dei collettori parabolici lineari, l’ENEA ha sviluppato una filiera tecnologica innovativa basata sull’uso di una miscela di sali fusi con funzione sia di trasporto del calore, sia di accumulo termico. Questa soluzione tecnologica consente di incrementare la temperatura di funzionamento rispetto all’utilizzo di olio termico e comporta significativi vantaggi sulla funzionalità, economia, sicurezza e compatibilità ambientale dell’impianto. Altri importanti vantaggi derivano dalla possibilità di integrare questo tipo di impianto solare con centrali termoelettriche convenzionali e di accumulare in modo efficiente l’energia termica, aumentando la “dispacciabilità” dell’energia elettrica prodotta a fronte dell’aleatorietà della fonte solare.

Il primo impianto industriale basato sulla tecnologia solare ENEA è stato realizzato dall’ENEL presso la centrale di Priolo Gargallo (SR) - Progetto Archimede – attualmente in fase di dimostrazione.

Sulla base dell’esperienza e delle competenze maturate in questo progetto, l’ENEA rappresenta attualmente il punto di riferimento tecnologico nazionale per la tecnologia solare termodinamica, detiene numerosi brevetti e competenze esclusive ed è impegnata, in collaborazione con diverse aziende industriali, in varie iniziative nazionali e internazionali per il miglioramento e la diffusione di questa tecnologia. Le attività svolte dall’ENEA in questo settore riguardano:

  1. progettazione, realizzazione e dimostrazione di impianti solari per la produzione di energia elettrica, per cogenerazione o per dissalazione dell’acqua, anche integrati con altre fonti rinnovabili o fossili;
  2. progettazione, realizzazione prototipale, sperimentazione, ingegnerizzazione e qualificazione di componenti innovativi per impianti solari, in particolare tubi ricevitori, collettori solari (struttura di supporto, pannelli riflettenti e sistema di puntamento) e componenti del circuito a sali fusi (giunti flessibili, riscaldatori ausiliari, strumentazione speciale);
  3. sviluppo di nuove applicazioni della tecnologia solare termodinamica, tra cui la produzione di idrogeno attraverso processi termochimici e l’utilizzazione industriale dell’energia termica ad alta temperatura da fonte solare.

 

Per lo svolgimento di queste attività l’ENEA si avvale di circa 70 ricercatori e tecnici, di infrastrutture sperimentali specifiche (impianti e laboratori) presso i propri centri della Casaccia e di Portici, di una rete di collaborazioni industriali di oltre 30 aziende italiane e di accordi con diversi Paesi interessati alla realizzazione di impianti, tra cui Egitto, Libia e Cina.

 

Solare termico a bassa e media temperatura

Presso il Centro Ricerche Trisaia è attiva una stazione per la qualificazione di collettori e sistemi solari che svolge attività di ricerca sulle applicazioni del solare termico a bassa e media temperatura, in particolare sullo sviluppo di prototipi piani o a concentrazione (sistemi CPC, sistemi parabolici lineari e puntuali, sistemi a lenti di Fresnel) destinati alla produzione di calore sia per alimentare processi termici per applicazioni civili ed industriali, sia da utilizzare nella realizzazione di sistemi innovativi di climatizzazione elio assistita mediante l’accoppiamento a macchine termiche a ciclo chiuso (chiller ad assorbimento) o a ciclo aperto (sistemi DEC utilizzanti essiccanti solidi o liquidi).

Le attività riguardano, in particolare:

  • l’analisi e l’ottimizzazione energetica dei sistemi solari a bassa e media temperatura;
  • lo sviluppo di modelli termo-fluidodinamici ed ottici per l’analisi e l’ottimizzazione energetica di collettori solari destinati ad applicazioni a media temperatura; la valutazione ed ottimizzazione componenti solari tecnico-economica di impianti di solarcooling;
  • la caratterizzare energetica di collettori a concentrazione per applicazioni a media temperatura attraverso l’utilizzo di facility sperimentali in grado di analizzare dal punto di vista termico tali componenti con temperatura di lavoro sino a 300 °C.

 

Il laboratorio è accreditato per eseguire le prove previste dalla normativa europea ed internazionale di settore, sia per quanto attiene i test su collettori solari (EN 12975-2 ed ISO 9806) sia per quanto riguarda i sistemi solari per la produzione di acqua calda sanitaria (EN 12976-2 ed ISO 9459-2).

 

Laboratori e impianti

 

Materiali di approfondimento

V2016 Applicazione tecnologie solari

 

 

Opportunità di applicazione delle tecnologie
solari termodinamiche in Italia

Riferimenti

Divisione Solare Termico e Termodinamico

Ing. Tommaso Crescenzi
Responsabile