Efficienza energetica nel riscaldamento degli edifici

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1 Efficienza energetica nel riscaldamento degli edifici Ing. Pietro Del Bufalo Occhiobello,, 24 maggio 2007 Economia & Ecologia domestica

2 Qualche considerazione La domanda di energia del mondo attualmente è soddisfatta quasi totalmente da fonti fossili non rinnovabili Nell immediato futuro la situazione non sarà molto diversa Il 40% del consumo totale di energia dell UE è assorbito dagli edifici (riscaldamento, climatizzazione, consumi elettrici)

3 Qualche considerazione Cosa si può fare per quanto riguarda il riscaldamento degli edifici? Costruire meglio i nuovi edifici (involucri isolati (involucri isolati con contenuti del 2% si possono ottenere risparmi energetici tra il 10 e il 30%, impianti termici efficienti,, impianti solari integrati nella struttura ) con sovracosti Riqualificare gli edifici esistenti (in questi casi è decisamente più conveniente e meno invasivo intervenire prevalentemente sull impianto termico)

4 Riqualificazione Energetica degli edifici Efficienza energetica nel riscaldamento: Produrre meglio il calore Caldaie ad altissimo rendimento Bruciatori modulanti Soluzioni impiantistiche evolute (pompe elettroniche, telegestione )

5 Riqualificazione Energetica degli edifici Efficienza energetica nel riscaldamento: Sfruttare meglio il calore Termoregolazione a livello di singolo ambiente o di singola zona climatica Contabilizzazione del calore utilizzato Migliorare l emissione l di calore dei corpi scaldanti

6 Riqualificazione Energetica degli edifici Efficienza energetica nel riscaldamento: Trattenere il calore all interno delle abitazioni Isolare termicamente gli involucri Utilizzare i vetri con intercapedine d aria d (o doppi vetri)

7 Riqualificazione Energetica degli edifici Efficienza energetica Utilizzare in maniera coscenziosa e responsabile l energia, l in qualsiasi forma essa si trovi.

8 Il riscaldamento centralizzato in Italia L impianto di riscaldamento centralizzato al giorno d oggid è poco utilizzato nei nuovi condomini Esistono molti condomini costruiti prima degli anni 80 dotati di impianti centralizzati (si stima che in Italia siano almeno ) Molti di questi impianti sono obsoleti e inefficienti Esistono notevoli margini di intervento per migliorare l efficienza energetica di questi impianti e ridurre i consumi e le spese sostenute per il riscaldamento

9 Il riscaldamento centralizzato Vantaggi Efficienza Sicurezza Costi contenuti per manutenzione e controllo Svantaggi Nessuna possibilità di regolazione individuale Nessuna possibilità di programmazione individuale Spese ripartite in millesimi

10 Termoregolazione e contabilizzazione Il rimedio: La termoregolazione e la contabilizzazione del calore L impianto centralizzato diventa un impianto autonomo centralizzato.

11 Termoregolazione e contabilizzazione Rende autonomo il riscaldamento negli appartamenti Termoregolazione: rileva continuamente la temperatura ambiente e regola la portata nei caloriferi dell appartamento stesso per mantenere la temperatura ai livelli impostati; La termoregolazione è utilizzabile sia su impianti a radiatori sia su impianti a termoconvettori. Si installano una valvola termostatizzabile e una testina termostatica in ogni corpo scaldante

12 Termoregolazione e contabilizzazione Rende autonomo il riscaldamento negli appartamenti Contabilizzazione: misura la quantità di calore emessa dai singoli caloriferi e memorizza i dati in forma elettronica, permettendo di ripartire le spese di riscaldamento in base all effettivo consumo di calore.

13 Termoregolazione e contabilizzazione Vantaggi rispetto alle caldaiette: Si ottiene l autonomia l senza dover cambiare sistema di riscaldamento; Economicità di gestione e rendimento energetico di un impianto centralizzato sono superiori rispetto a un insieme di tante caldaiette; Risparmio di spazio negli appartamenti; Una sola canna fumaria; Nessun rischio di esplosione o fughe di gas negli appartamenti; Detrazioni IRPEF in Finanziaria 2007 (se associato all installazione di caldaia a condensazione)

14 Termoregolazione e contabilizzazione Vantaggi rispetto al centralizzato normale : Si attenuano le disparità di comfort dovuti agli squilibri del sistema di distribuzione; La ripartizione delle spese è più equa, grazie alla rilevazione del consumo di calore per ogni singolo appartamento; Incremento del rendimento di produzione stagionale; Possibilità di effettuare un servizio di lettura e ripartizione esterno in Servizio Energia; Detrazioni IRPEF in Finanziaria 2007 (se associato all installazione di caldaia a condensazione)

15 Termoregolazione e contabilizzazione del calore Costi/benefici Risparmi variabili tra il 10% e il 20% sul combustibile consumato in CT sia grazie allo sfruttamento degli apporti gratuiti, sia grazie alla possibilità che l utente l ha di contenere i propri consumi e quindi la spesa sostenuta per il riscaldamento; Tempi di ritorno degli investimenti ridotti (anche 3 5 anni per alcune soluzioni). Un costo maggiore è compensato da un risparmio maggiore o da funzionalità particolarmente evolute; Adattabilità praticamente a qualsiasi situazione preesistente; Costo di installazione varibaile in base alla situazione preesistente; Costi di lettura, ripartizione, gestione e manutenzione piuttosto ridotti, soprattutto se affidati a società di servizi esterne.

16 Termoregolazione e contabilizzazione con valvole e ripartitori Adatto per impianti a colonne montanti, dove non è possibile regolare da un unico punto la portata di acqua calda nell appartamento; Termoregolazione stanza per stanza tramite valvole termostatiche installate sui caloriferi; Possibilità di abbinare un cronotermostato; Contabilizzazione con ripartitori elettronici installati sui caloriferi che misurano il calore ceduto all ambiente; ambiente; Trasmissione dei dati via radio a centraline poste nei vani scala. R R T T contatore di calore condominiale R R Ct T T Appartamento 2 Appartamento 1 centralina di termoregolazione caldaia C D concentratore dati con memoria CENTRALE TERMICA

17 Termoregolazione e contabilizzazione con elettrovalvola e contatore di zona Adatto per impianti a zone, nei quali l acqua l calda prodotta in CT giunge nell appartamento da un unico punto (collettore di zona). Termoregolazione tramite cronotermostato e valvola miscelatrice motorizzata al collettore di zona; Eventuale installazione di valvole termostatiche sui singoli radiatori di ogni zona Contabilizzazione tramite un unico contatore di energia termica al collettore di zona, che misura la quantità di calore ceduta dall acqua acqua tra mandata e ritorno; Memorizzazione e lettura via radio dei dati di consumo. C centralina di termoregolazione caldaia T2 C2 T1 C1 Ct contatore di calore condominiale ZONA 2 ZONA 1 CENTRALE TERMICA

18 Termoreg.. e contabilizzazione con elettrovalvola e contatore di zona Nei nuovi edifici si possono trovare moduli satellitari di zona dotati di Centralina di regolazione Valvola miscelatrice a tre vie Contatore di calore Scambiatore rapido per produzione ACS Contatore volumetrico acqua fredda

19 Termoregolazione programmazione e contabilizzazione con domotica Sistema integrato di gestione del riscaldamento CT/appartamento; Termoregolazione ambientale per zone; Programmazione temporale indipendente dell erogazione erogazione del calore negli appartamenti; Ripartizione dei consumi di calore; Telecontrollo e telegestione integrate nel sistema A A Re A contatore di calore condominiale Ct A Re computer di centrale termica caldaia C ZONA 2 ZONA 1 CENTRALE TERMICA

20 Caldaie a condensazione Tecnologie efficienti per produrre meglio il calore: I generatori di calore a condensazione

21 Caldaie a Condensazione Principio di funzionamento (1/2) Le caldaie tradizionali, utilizzano solo una parte dell'energia posseduta del combustibile: durante la combustione, infatti, si produce vapore acqueo che si disperde dal camino insieme ai fumi trasportando via con sé il calore che è servito a generarlo (il "calore latente"). Per questo motivo ai combustibili si attribuisce un valore energetico detto "Potere Calorifico Inferiore" (LHV), ovvero il calore che è possibile estrarre dal combustibile al netto di quello disperso sotto forma di vapore acqueo.

22 Caldaie a Condensazione Principio di funzionamento (2/2) Una caldaia a condensazione, grazie al miglioramento tecnologico dei materiali invece, può recuperare questa energia altrimenti inutilizzabile, facendo condensare il vapore acqueo e trasferendo il calore in esso contenuto al fluido termovettore. Il focolare è in alto. I fumi escono passando attraverso uno scambiatore in controcorrente. I fumi scendono raffreddandosi, l acqua di ritorno dall impianto sale verso il focolare riscaldandosi, la condensa precipita sul fondo

23 Caldaie a Condensazione Rendimento più elevato Rispetto alle caldaie tradizionali, le caldaie a condensazione sfruttano una percentuale maggiore dell'energia contenuta nel combustibile ("Potere calorifico superiore ) ) e quindi il rendimento risulta superiore al 100% (es:: caldaia tradizionale!=90%, caldaia a condensazione!=106%, entrambi riferiti al potere calorifico inferiore) Sia perché i fumi escono a temperatura inferiore (recupero di calore sensibile) Sia perché condensa parte dell acqua contenuta nei fumi (recupero di calore latente)

24 Caldaie a Condensazione Vantaggi Il maggior rendimento = minor consumo di combustibile a parità di calore prodotto dal generatore Notevole riduzione delle emissioni inquinanti e dei costi di gestione La condensazione è favorita se associata alla termoregolazione (es. valvole termostatiche) e/o a impianti di riscaldamento a bassa temperatura (es. pannelli radianti)

25 Caldaie a Condensazione Una caldaia a condensazione è una caldaia che può condensare,, non una caldaia che condensa! Per ottenere il massimo rendimento bisogna quindi: Ridurre al minimo l eccesso l d aria d (verificare che la regolazione del bruciatore rimanga stabile) La T di ritorno dall impianto deve essere la più bassa possibile (< 50 C) Impedire che la caldaia lavori ad elevati carichi (preferire un attivazione continua con attenuazione notturna) Preferire sempre un bruciatore modulante per minimizzare le perdite a vuoto.

26 Quale caldaia a condensazione? Caldaie Modulari vs Caldaie ad alto contenuto d acqua disponibilità in caso di guasto soluzioni impiantistiche obbligate Caratteristiche qualificanti DeltaT finale acqua-fumi alla minima ed alla massima potenza Ampio campo di modulazione della potenza Stabilità della regolazione dell eccesso eccesso d ariad Portata minima di funzionamento Sensibilità alla qualità dell acqua Livello tecnologico dei sistemi di regolazione

27 Scambio termico acqua/fumi L effetto di uno scambiatore più esteso è quello di prolungare l avvicinamentol della temperatura finale di scarico alla temperatura di ritorno dell acqua in caldaia. Il DeltaT finale fumi/acqua si riduce ed il rendimento aumenta

28 Circuito di distribuzione Effetto del compensatore idraulico sulle temperature: La portata sul secondario deve essere maggiore della portata sul circuito primario altrimenti si hanno ritorni a temperature troppo calde. Compatibilmente con la portata minima richiesta dalla caldaia

29 Circuito di distribuzione Circuito di generazione diretto Temperatura e portata sono le stesse di quelle prelevate dai collettori dei circuiti di distribuzione. Il delta T di funzionamento può essere elevato se le portate sono sufficientemente basse.

30 Cogenerazione Tecnologie efficienti per la produzione combinata di energia elettrica e termica: La Cogenerazione

31 Micro cogenerazione nei condomini Principio di funzionamento La Cogenerazione consiste nella produzione combinata di elettricità e calore tramite un'unica macchina (in genere un motore di derivazione automobilistica) Il rendimento complessivo è superiore alla generazione separata dei diversi vettori energetici.

32 Micro cogenerazione nei condomini Micro cogenerazione per i condomini Nel campo dell'utenza domestica, la cogenerazione può diventare in alcuni casi la soluzione ideale per risparmiare sulla bolletta energetica (luce e riscaldamento), riducendo inoltre la propria dipendenza dalla rete elettrica nazionale e il rischio di blackout..

33 Mirco cogenerazione nei condomini La cogenerazione può essere ottenuta con sistemi di vario tipo: motori a combustione interna; accoppiamento di celle fotovoltaiche e collettori solari; turbine a gas; celle a combustibile. Ciascuna tecnologia presenta caratteristiche diverse in termini di potenza ottenibile e flessibilità di utilizzo. In ambito residenziale si utilizzano prevalentemente motori endotermici di derivazione automobilistica,, (range( di potenze molto ampio, notevole flessibilità di utilizzo)

34 Servizio Energia L efficienza nella gestione degli impianti: il servizio energia

35 Il Contratto Servizio Energia per i condomini Cos è è: il Contratto SE disciplina l'erogazione di beni e servizi necessari a mantenere le condizioni di comfort negli edifici, nel rispetto delle vigenti leggi in materia di uso razionale dell'energia, di sicurezza e di salvaguardia dell'ambiente, provvedendo nel contempo al miglioramento dei processi sia di trasformazione che di utilizzo dell'energia (cfr.. DPR 412/93, art. 1, comma 1, lettera P))

36 Il Contratto Servizio Energia per i condomini In un Contratto SE a a norma di legge,, il gestore deve offrire alcune prestazioni fondamentali, tra cui: Assunzione dell'incarico di Terzo Responsabile e approvvigionamento del combustibile; Installazione di un Contatore di calore in Centrale Termica e determinazione di una tariffa per Megawattora di calore; Diagnosi energetica del sistema edificio/impianto e compilazione e conservazione del Libretto di Centrale. (cfr. Circ.. Ministero delle Finanze n. 273/E del 23/11/1998)

37 Contratto Servizio Energia Vantaggi rispetto alla gestione tradizionale Comportamento del gestore tendenzialmente virtuoso, perché l incremento di efficienza in tutti i passaggi aumenta il margine di guadagno: Conduzione efficiente e manutenzione corretta degli impianti; Garanzia che le migliorie tecnologiche non siano dettate dalla logica di un venditore (più apparecchi vendo, più guadagno), ma da quella di un gestore interessato al miglior rapporto costi/benefici (meglio faccio funzionare l impianto, l più guadagno); Raggiungimento del comfort termico negli appartamenti (20 C) garantito da contratto, con possibilità di verifica in contradditorio; Applicazione di tariffa a consumo di calore (MWh), per una migliore percezione della qualità del servizio offerto dal gestore.

38 Case History Esempi di interventi Caroli Giovanni E.S.Co Co.

39 Case History - Condominio Tre Torri Verona Condominio 'Tre Torri' Intervento di riqualificazione di centrale termica con installazione di caldaie ad alto rendimento, Termoregolazione e Contabilizzazione del Calore, telegestione degli impianti

40 Case History - Condominio Tre Torri! Situazione prima dell'intervento: 2 caldaie di vecchia concezione e sovradimensionate, bruciatori monostadio da cui derivavano rendimenti molto bassi e notevoli sprechi di combustibile; Impianto di distribuzione monotubo,, con forti disuniformità termiche tra le diverse zone dell'edificio; Caloriferi sottodimensionati (alcuni condomini utilizzavano stufette elettriche per integrare il riscaldamento)! Situazione dopo l'intervento: " Centrale termica edificio principale completamente riqualificata e telegestita " 1 caldaia a condensazione (560 kwt) " 1 caldaia a bassa temperatura scorrevole (405 kwt) " 1 cogeneratore per l'alimentazione elettrica delle parti comuni (90 kwe) " Sistema 'Regista' di Termoregolazione e Contabilizzazione individuale del Calore: 117 utenze servite, con altrettanti punti di misura e termoregolazione individuale! Rete di teleriscaldamento che serve un condominio nelle vicinanze! Produzione termica: 1520 MWh termici erogati nella stagione invernale 2005/2006

41 Case History - Condominio Tre Torri! Caratteristiche del contratto di Servizio Energia: " intervento finanziato al 90% da 'Caroli Giovanni ESCo (importo lavori:! ) " assunzione del ruolo di Terzo Responsabile, " conduzione dell impianto, " manutenzione ordinaria e straordinaria; " Costo del MWh predeterminato, con tariffazione differenziata per MWh caldo e freddo; " Bollettazione diretta presso i singoli utenti con corretta applicazione dell IVA agevolata al 10% (circ. MF n 82/E del 07/04/99).! Risparmio effettivo di energia primaria: 21%! Emissioni evitate in media rispetto al consumo storico: 0,7 tonnellate di CO 2 all'anno

42 Case History - Scuola media Strocchi Faenza Scuola media Strocchi Installazione sistema Regista Termoregolazione, gestione automatizzata e telecontrollo Gestione ottimizzata delle temperature per le singole zone e relativa contabilizzazione mantenendo l impianto l di riscaldamento centralizzato Risolte le problematiche di bilanciamento dell impianto Riduzione sia dei consumi termici e sia dei consumi di energia primaria a parità di comfort

43 Case History - Scuola media Strocchi Scuola media Strocchi Faenza (RA)

44 Case History - Scuola media Strocchi Scuola media Strocchi Faenza (RA)

45 Case History - Condominio 2000 Bagnacavallo - Condominio appartamenti, quasi 6000 m 3 riscaldati Installazione di valvole termostatiche e ripartitori di calore Nuova centralina climatica Oltre m 3 di metano per il riscaldamento prima dell intervento (fino al 2001) Circa m 3 di metano dopo l intervento (stagioni 04/05 e 05/06) Risparmio di energia primaria del 19%

46 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica

47 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica D.lgs 192/2005 e D.lgs 311/2006 Edilizia: nuove modalità di calcolo della prestazione energetica degli edifici e nuovi limiti da rispettare per la costruzione e la ristrutturazione dei nuovi edifici. Valori massimi di trasmittanza termica per i componenti dell involucro Valori limite di fabbisogno di energia primaria per il riscaldamento dell edificio edificio (prestazione dell involucro + prestazione dell impianto termico) Attestato di certificazione/qualificazione energetica degli edifici (mancano però ancora le linee guida nazionali per la certificazione nonché le regole per l accreditamento ecc ) Fonti rinnovabili: obbligo del solare termico negli edifici nuovi e ristrutturati Impianti Termici: Valori minimi da rispettare per i rendimenti globali medi stagionali e obbligatorietà di scelte impiantistiche efficienti (generatori a condensazione, valvole termostatiche ecc )

48 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Cosa contiene la Certificazione Energetica? 1. DATI sull efficienza energetica propri dell'edificio, valori vigenti a norma di legge e valori di riferimento 2. SUGGERIMENTI di interventi significativi ed economicamente convenienti per il miglioramento della prestazione energetica dell edificio edificio

49 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Altre caratteristiche della Certificazione Energetica: è obbligatoria per i nuovi edifici e per le ricostruzioni va allegato all'atto di compravendita in caso di vendita dell intero immobile o della singola unità immobiliare va messo a disposizione dell inquilino nel caso di locazione va affisso bene in vista negli edifici di proprietà pubblica o adibiti ad uso pubblico di s.u. > 1000 mq vale 10 anni a partire dal suo rilascio va aggiornata ad ogni intervento che modifichi la prestazione energetica dell'edificio o dell'impianto

50 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Ma è obbligatoria la certificazione/qualificazione?

52 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Studio ARPA Regione Lombardia: Schema di etichettatura energetica basato sul fabbisogno di calore dell edificio edificio Basato sul modello Casa Clima,, utilizza i riferimenti climatici di Milano (2404 Gradi Giorno); Propone un limite massimo per costruire di 65 kwh/m 2 all anno; anno; Propone come incentivo la riduzione degli oneri di urbanizzazione.

54 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica La termoregolazione è resa praticamente obbligatoria dal DLgs 311/2006 in tutti gli edifici e impianti nuovi o ristrutturati termoregolazione nei singoli locali o zone uniformi al fine di evitare sovrariscaldamento per apporti solari e gratuiti interni i dispositivi devono essere tecnicamente compatibili con l eventualel sistema di contabilizzazione in caso di mera sostituzione di generatori di calore termoregolazione obbligatoria nei singoli locali o zone che godono di apporti di calore solari o comunque gratuiti verificare la corretta equilibratura della distribuzione a garanzia del rispetto dei limiti minimi e massimi di temperatura interna contemporaneamente in ogni unità immobiliare eventuali squilibri devono essere corretti eventualmente con la contabilizzazione del calore per la ripartizione dei consumi

55 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Con il Dlgs 311 la legge 10/91 è stata modificata il comma 2 dell Art.26 è sostituito: Per gli interventi sugli edifici e sugli impianti volti al contenimento del consumo energetico ed all utilizzazione delle fonti di energia di cui all articolo articolo 1, individuati attraverso un attestato di certificazione energetica o una diagnosi energetica realizzata da un tecnico abilitato, le pertinenti decisioni condominiali sono valide se adottate con la maggioranza semplice delle quote millesimali.

56 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Il comma 347 della Finanziaria 2007 prevede detrazioni specifiche per installazione di caldaie a condensazione e sistemi di termoregolazione devono essere installate su tutti i corpi scaldanti valvole termostatiche a bassa inerzia termica oppure altra regolazione di tipo modulante agente sulla portata sono incluse trasformazioni di impianti per rendere applicabile la contabilizzazione

57 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Detrazioni IRPEF del 55% per interventi di sostituzione di impianti di riscaldamento DM 19 feb 2007(attuativo Fin. 2007) Art. 1, comma 5 Per interventi di sostituzione di impianti di climatizzazione invernale di cui all'art. 1, comma 347, della legge finanziaria 2007, si intendono gli interventi, di sostituzione, integrale o parziale, di impianti di climatizzazione invernale con impianti dotati di caldaie a condensazione e contestuale messa a punto del sistema di distribuzione (valvole termostatiche, pompe a giri variabili )

58 Aspetti Normativi e Attualità sull efficienza energetica Regione Piemonte Dall 1/9/2009 sarà obbligatorio per tutti i condomini costruiti dopo il 1991 con impianto di riscaldamento centralizzato il sistema di contabilizzazione del calore nelle singole unità immobiliari. Dall 1/9/2012 anche per i condomini più vecchi Divieto di trasformazione da impianto centralizzato ad impianto autonomo quando le unità abitative siano più di quattro

59 Grazie per l attenzione! l Per informazioni: Numero Verde: informazioni@caroligiovanni.it it Occhiobello,, 24 maggio 2007 Economia & Ecologia domestica