Tecnologie Innovative per l'Efficientamento Energetico: Il Futuro delle Costruzioni Sostenibili

La necessità di ridurre i consumi energetici, abbattere le emissioni di CO2 e migliorare il comfort abitativo è una necessità sentita da tutto il mondo. Sappiamo che tutto ciò si può ottenere anche grazie all’efficientamento energetico degli edifici. L’impegno dell’innovazione tecnologica ha fornito soluzioni avanzate che rendono gli edifici sempre più sostenibili ed efficienti. In questo post facciamo il punto sull’avanzamento della ricerca di tecnologie sempre più innovative.

1.     Pannelli solari fotovoltaici di nuova generazione

E’ una tra le tecnologie più diffusa che ci consente di produrre energia elettrica da fonte rinnovabile: il sole. Con l’aiuto della tecnologia si sta migliorando l’integrazione estetica negli edifici unitamente alla loro efficienza.

Celle solari bifacciali

Esse sono in grado di catturare la luce sia dal lato frontale, sia dal lato posteriore. In tal modo si può avere una produzione che raggiunge il 30%. Sono particolarmente indicati su superfici riflettenti.

Pannelli fotovoltaici trasparenti

Possono essere installati come vetri sulle finestre e sulle facciate, cosicché tutte le superfici vetrate diventano anche produttrici di energia. Particolarmente utilizzabili per grattacieli ed in edifici commerciali in quanto dotati di enormi superfici di questo tipo.

Soluzioni Integrate BIPV (Building Integrated Photovoltaics)

I pannelli solari vengono integrati direttamente nelle superfici architettoniche in modo da combinare funzionalità e design. Si riducono così i costi di installazione e si migliora l’estetica degli edifici.

2.     Pompe di Calore ad alta efficienza

Le Pompe di Calore costituiscono una tecnologia tra le più efficienti per il riscaldamento e per il raffrescamento degli edifici. Esse sono in grado di trasferire il calore da una fonte esterna, (aria, acqua o terra), all’interno dell’edificio. Il loro consumo di energia è molto di ridotto.

Pompe di calore ibride.

Le pompe di calore ibride combinano la tecnologia della pompa di calore con una caldaia tradizionale a gas o a biomassa. In questo modo si offre una maggiore flessibilità e risparmio. Questi sistemi possono scegliere in modo autonomo la fonte energetica che conviene di più in base alle condizioni climatiche ed ai costi energetici. In questo modo si garantisce un’efficienza ottimale tutto l’anno.

Pompe di Calore geotermiche.

Le pompe di calore sfruttano il calore presente nel sottosuolo dove la temperatura rimane sempre costante. Per questo motivo sono estremamente efficienti per il riscaldamento invernale e per il raffrescamento estivo. Si riducono così, notevolmente, i consumi energetici. L’investimento iniziale è più sostenuto, ma il risparmio lungo tempo e considerevole.

3.     Sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) con Recupero di Calore

Un elemento non meno importante per il miglioramento dell’efficienza energetica è la qualità dell’aria interna. Il miglioramento della qualità dell’aria interna avviene attraverso i sistemi di ventilazione meccanica controllata. (VMC). Con questi sistemi si garantisce un ricambio continuo della aria all’interno degli edifici senza dispersioni termiche.

Ventilazione con recupero di calore.

I sistemi di VMC di nuova generazione consentono, attraverso i loro recuperatori di calore, di trasferire l’energia dall’aria in uscita a quella di ingresso. Si mantiene, così, una temperatura interna costante e si riduce il carico energetico negli impianti di riscaldamento e di raffrescamento. In questo modo si può risparmiare fino al 90% dell’energia che verrebbe persa durante il ricambio dell’aria.

VMC decentralizzati

i nuovi sistemi di VMC permettono di installare delle unità singole in ogni ambiente senza aver bisogno di un sistema centralizzato. Si riducono così i costi di installazione e manutenzione, in questo modo la tecnologia diventa accessibile anche per le ristrutturazioni di piccole abitazioni o appartamenti.

4.     Sistemi Domotici e Smart Home per la Gestione Energetica

Per controllare e ottimizzare i consumi energetici ci viene incontro una grande innovazione: la domotica negli edifici. Questi sistemi consentono di gestire in modo intelligente gli impianti di riscaldamento, raffrescamento, illuminazione e sicurezza, garantendo un’efficienza energetica unica.

Sistemi di gestione energetica (EMS)

I sistemi di gestione energetica (Energy Management Systems) sono in grado di monitorare e ottimizzare i consumi energetici dell’intero edificio. Utilizzano l’intelligenza artificiale, quindi analizzando i dati di consumo in tempo reale. Si adattano automaticamente al funzionamento degli impianti in base alle esigenze e alle condizioni esterne: spengono il riscaldamento o l’illuminazione in stanze che non sono occupate, oppure riducono l’intensità luminosa durante le ore diurne.

Smart Thermostat

I termostati intelligenti programmano e il riscaldamento e il raffreddamento da remoto tramite smartphone o tablet. Possono registrare le abitudini degli occupanti, regolano automaticamente la temperatura dell’aria interna per massimizzare il comfort e minimizzare i consumi.

5.     Materiali Innovativi per l’Isolamento Termico

Oltre ai materiali tradizionali come la lana di roccia, il polistirene, oggi esistano materiali innovativi che garantiscono prestazioni superiori in termini di isolamento. Possiamo trovare:

Aerogel

L’ aerogel è un materiale molto leggero che da un isolamento termico eccezionale ed in più è estremamente sottile. Ha una struttura nanoporosa ed è in grado di ridurre la conduzione del calore a livelli minimi. È ideale per le applicazioni dove lo spazio è limitato, come negli edifici del centro storico.

Isolanti a Cambiamento di Fase (PCM)

Questi sono materiali innovativi, che assorbono il calore e lo rilasciano quando cambiano il loro stato fisico, passano dal solito al liquido e viceversa. In questo modo diviene stabilie la temperatura interna degli edifici. Si immagazzina il calore durante il giorno che viene rilasciato durante la notte, riducendo la necessità di riscaldamento e di raffrescamento.

6.     Sistemi di Stoccaggio Energetico Avanzati

Questi sistemi di stoccaggio energetico sono essenziali nella soluzione dell’efficientamento energetico, specialmente quando sono combinati agli impianti di produzione rinnovabili come i pannelli fotovoltaici.

Batterie a stato solido

E’, questa, una nuova frontiera per stoccare l’energia. Rispetto alle batterie tradizionali agli ioni di litio, queste offrono una maggiore densità energetica, una durata più lunga e una sicurezza superiore. Riducono il rischio di riscaldamento e incendio.

Sistemi di stoccaggio termico.

Questi sistemi permettono di accumulare calore o freddo durante le ore del minor costo energetico oppure nelle ore di maggiore produzione delle rinnovabili, per poi utilizzare questo calore durante i momenti di picco della domanda energetica. Sono particolarmente utili negli edifici commerciali e industriali.

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