L’accumulo termico stagionale è una tipologia di storage di energia termica i cui intervalli di funzionamento, che includono cicli di carica e scarica, non hanno durata giornaliera, bensì mensile. L’utilizzo di un sistema di accumulo termico stagionale nei paesi caratterizzati da elevate latitudini permette di sfruttare l’energia solare disponibile durante le giornate estive, quando la domanda di energia termica è bassa, per il riscaldamento ambientale durante l’inverno. Ed è proprio questo l’obiettivo dell’azienda olandese Ecovat.

Accumulo termico a serbatoio d’acqua

Lo storage termico di Ecovat prevede un grande serbatoio d’acqua sotterraneo. La costruzione del serbatoio si basa sul principio container-in-container, costituito da un serbatoio esterno in cemento contenente un serbatoio interno altamente isolato. La forma del serbatoio è cilindrica, con diametro e altezza approssimativamente uguali, al fine di rendere minime le perdite. Per mezzo di scambiatori di calore a parete, il calore può essere estratto o aggiunto al serbatoio. 

Il serbatoio viene caricato con il maggior calore possibile. Questo calore, ad esempio, viene fornito da fonti di calore locali come geotermia, calore residuo e pannelli solari, oppure è generato localmente con pompe di calore combinate con caldaie elettriche.

Le perdite

Da grandi volumi che caratterizzano i sistemi di accumulo termico stagionali, derivano grandi perdite termiche. Esse sono dovute al non perfetto isolamento del serbatoio interrato. L’effetto delle perdite è quello di diminuire la qualità dell’energia accumulata.

Per quanto riguarda i sistemi Ecovat, essi garantiscono una perdita di energia inferiore al dieci percento per un periodo di sei mesi. L’acqua che attraversa lo scambiatore di calore viene pompata intorno e lungo i generatori di calore. La temperatura generata successivamente riscalda lo scambiatore di calore. Attraverso la conduttività questo calore viene trasmesso all’acqua nel serbatoio. Al contrario, durante la fase di scarica il tubo di ritorno freddo della rete di calore è collegato a uno strato caldo nell’Ecovat e rispedito alla rete di calore in uno stato caldo. In questo modo, la stratificazione naturale dell’acqua non viene disturbata e viene trattenuta fino al 40% in più di energia, migliorando la qualità dell’accumulo.