Il risparmio energetico: una fonte di energia a portata di mano

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1 Il risparmio energetico: una fonte di energia a portata di mano Energia in Italia Risparmiare in casa scegliendo l elettrodomestico giusto Utilizzare lampade a basso consumo Risparmiare nel riscaldamento domestico Risparmiare nel settore dei trasporti A.A Corso di laurea in Scienze Ambientali Università di Bologna Insegnamento Fondamenti di Valutazione di Impatto Ambientale Docente: Luigi Bruzzi 1 CONSUMI DI ENERGIA PRIMARIA IN ITALIA PER FONTE (2003) Consumo annuale totale di energia in Italia 200 Mtep 2

2 USI FINALI DELL ENERGIA IN ITALIA (2003) Ripartizione dei consumi annuali totale di energia in Italia 200 Mtep 3 USI DOMESTICI DELL ENERGIA IN ITALIA (2003) Consumi finali di energia nel settore residenziale per categoria d uso (2003) Totale (2003) 28 Mtep 4

3 SETTORE DEI TRASPORTI (2005) Il settore trasporti dipende quasi totalmente dal petrolio, il cui consumo rappresenta nel settore il 97%. 5 SETTORE INDUSTRIALE 6

4 CONSUMO DI ENERGIA ELETTRICA NELLA CASA Una voce importante di spesa energetica è rappresentata dagli elettrodomestici, apparati elettrici ed elettronici come tv radio, computer ecc. Anche i frigoriferi hanno una considerevole necessità di energia. L'illuminazione, invece, rappresenta una una piccola quota dei consumi domestici (circa il 2%) ma non irrilevante in quanto rappresenta il 15% circa dei costi dell'energia elettrica mediamente consumata in ambito residenziale. 7 TV: più del 50% dei suoi consumi sono dovuti allo stand-by 8

5 ETICHETTA ENERGETICA Quando si acquista un elettrodomestico è necessario osservare l etichetta energetica: essa informa sul consumo elettrico dell apparecchio in questione. La finalità dell etichettatura energetica è quella di informare i consumatori circa il consumo di energia degli apparecchi allo scopo di consentire un uso razionale dell energia e una riduzione dell inquinamento atmosferico. 9 ETICHETTA ENERGETICA Obbligatoria in Italia per: dal 1998: frigoriferi e congelatori e combinazioni; dal 1999: lavatrici; dal 2000: lavastoviglie; dal 2002: lampade ad uso domestico; dal 2003: forni elettrici e condizionatori. Classe dell efficienza energetica Ecolabel Consumi Capacità Rumore 10

6 ETICHETTA ENERGETICA PER FRIGORIFERI E CONGELATORI Frigocongelatore da 300 litri: 200 l per cibi freschi e 100 l per cibi congelati: Dal 2004 l etichetta energetica dei frigoriferi e congelatori è cambiata parzialmente: due nuove classi, A+ ed A++, si sono affiancate alle tradizionali 7: Valori indicativi: si riferiscono al consumo di un apparecchio tenuto sempre chiuso e in laboratorio a temperatura controllata. I valori reali possono essere più elevati. 11 ESEMPIO 12

7 ENERGY STAR Etichettatura volontaria che contraddistingue le apparecchiature per ufficio con una elevata efficienza energetica (computer, schermi, stampanti ). Il programma Energy Star è stato adottato negli Stati Uniti sin dal 1993 e la diffusione dell etichettatura in Europa è stata avviata in seguito all accordo tra la Commissione Europea e l Agenzia Statunitense per la Tutela dell Ambiente (EPA). 13 ILLUMINAZIONE L'illuminazione domestica rappresenta circa il 15% del consumo totale di energia elettrica nel settore residenziale. Interventi per il risparmio energetico: 1. sostituzione di componenti e sistemi con altri più efficienti (lampade, alimentatori, corpi illuminanti, regolatori); 2. adozione di sistemi automatici di regolazione, accensione e spegnimento dei punti luce (sensori di luminosità e di presenza, sistemi di regolazione). 14

8 LAMPADE AD INCANDESCENZA Le lampade ad incandescenza hanno un'efficienza piuttosto modesta pari a circa 12 lumen/watt e una durata di vita media di circa 1000 ore di funzionamento. Il loro costo iniziale è basso: sono le lampade più economiche al momento dell'acquisto ma le più costose in termini di consumo 15 LAMPADE ALOGENE Le lampade alogene hanno una efficienza luminosa superiore, pari a circa 22 lumen/watt, e durano il doppio rispetto alle comuni lampade ad incandescenza (circa 2000 ore di funzionamento). Emettono una luce simile a quella solare e quindi più gradevole perché più bianca e con una eccellente resa dei colori. 16

9 LAMPADE FLUORESCENTI Le lampade fluorescenti hanno un'efficienza luminosa che varia da 40 a 60 lumen/watt a seconda del tipo e quindi consentono di ridurre notevolmente i consumi di energia elettrica che si avrebbero impiegando una normale lampadina ad incandescenza. Hanno una durata di vita media di circa ore, molto superiore agli altri tipi di lampadine. 17 AUMENTO DEL RISPAMIO ANNUO La tabella a lato mostra i possibili risparmi che si realizzano con l'uso di lampade a basso consumo in una abitazione che necessita per la sua illuminazione di 5 lampade ad incandescenza da 100 watt. La stessa abitazione raggiunge lo stesso livello di illuminazione sostituendo le 5 lampade ad incandescenza con 5 lampade a fluorescenza da circa 25 watt. Il risparmio complessivo ottenuto in un anno ammonta a circa 570 kwh corrispondenti a 114 euro. 18

10 SISTEMI DI RISCALDAMENTO Per diminuire il fabbisogno energetico delle nostre case possiamo: agire sulla struttura dell'edificio (l'isolamento termico fa risparmiare cifre consistenti sulla bolletta del combustibile per il riscaldamento), produrre calore in modo efficiente scegliendo una caldaia ad alto rendimento e la tipologia dell'impianto di riscaldamento (pannelli radianti, termoconvettori) utilizzare accorgimenti più o meno semplici per risparmiare energia, come l'uso di valvole termostatiche e/o cronotermostati, ecc. sfruttare al meglio l'energia solare che penetra nei locali abitati 19 IMPIANTO DI RISCALDAMENTO Il riscaldamento, dopo il traffico, è inquinamento delle nostre città. la maggiore causa di Il fabbisogno energetico per tale impianto rappresenta più della metà del costo di una bolletta media domestica. In termini economici, ogni famiglia italiana spende in media circa 500,00 l anno per riscaldarsi. È opportuno scegliere il sistema di riscaldamento più efficiente ed adeguato ed isolare termicamente il sistema di tubazioni che convoglia il calore ai diversi ambienti della casa per limitare la dispersione termica. 20

11 CALDAIE AD ELEVATA EFFICIENZA L'efficienza di una caldaia viene quantificata con il rendimento di combustione, che rappresenta la percentuale dell'energia derivante dalla combustione trasferita al fluido termovettore: una caldaia ad elevata efficienza trasferisce più del 90% di calore al fluido. 21 PERDITE ENERGETICHE DEGLI EDIFICI Attraverso: (Svizzera, Ufficio Federale dell Energia UFE) 22

12 PERDITE TERMICHE DAGLI EDIFICI IN EUROPA In Svezia lo standard per l isolamento termico degli edifici non autorizza perdite di calore superiori a 60 kwh al metro quadro all anno. In Germania le perdite sono mediamente di 200 kwh al metro quadro all anno. In Italia si raggiungono punte di 500 kwh/m 2 /anno! 23 LIMITARE LE PERDITE TERMICHE DAGLI EDIFICI Limitare le fughe di aria calda dalle finestre; ridurre le dispersioni di calore attraverso le pareti e il tetto; abbassare la temperatura degli ambienti e nei locali non utilizzati; sfruttare al meglio l energia contenuta nel combustibile regolando bene l impianto di riscaldamento. 24

13 LIMITARE LE PERDITE TERMICHE DALLE FINESTRE Le finestre sono la principale causa di dispersione del calore di un edificio. E conveniente decidere per finestre con vetri doppi, utilizzare serramenti in materiali a bassa conduttività termica come legno o PVC, guarnizioni, isolare i cassonetti. mm 25 INTERVENTI SULLE FINESTRE INTERVENTI SULLE FINESTRE Costo indicativo materiale ( /m 2 ) Risparmio energetico (%) Controllo infiltrazioni Guarnizioni supplementari 6, Controllo dispersioni attraverso il vetro Doppio vetro Controllo dispersioni ed infiltrazioni Aggiunta di un serramento Sostituzione infisso Controllo dispersioni dal cassonetto Isolamento

14 ISOLAMENTO DELLE PARETI ESTERNE Isolare le pareti di un edificio significa aggiungere uno strato di materiale isolante: mettere un cappotto all edificio! 1. Isolamento dall esterno: soluzione più efficace. È molto conveniente quando è previsto un rifacimento della facciata. 2. Isolamento dall interno: metodo non eccessivamente costoso, realizzabile anche da soli. Provoca, però, una leggera diminuzione dello spazio abitabile e può necessitare della rimozione dei radiatori, delle prese e degli interruttori elettrici. 3. Isolamento nell intercapedine: quando la parete contiene un intercapedine è possibile riempirla con opportuni materiali isolanti. La spesa è modesta e l intervento è conveniente. 27 ISOLAMENTO DELLE COPERTURE Tra tutte le superfici esterne di un edificio, generalmente il tetto è l elemento che disperde più calore. 1. Copertura piana: intervento estremamente delicato: necessita di un accurata impermeabilizzazione e, se il tetto è praticabile, di un adeguata pavimentazione. 2. Sottotetto non praticabile: posare l isolante sul pavimento del sottotetto e non sulla parte inclinata perché porterebbe a riscaldare inutilmente il volume del sottotetto con il calore degli ambienti sottostanti. 3. Sottotetto praticabile: fissare l isolante parallelamente alla pendenza del tetto. 4. Soffitto ultimo piano: posare l isolante dall interno sul soffitto dell ambiente dell ultimo piano. 28

15 TETTO VENTILATO Smaltimento del vapore acqueo che dagli ambienti sottostanti tende a trasmigrare verso l'alto; espulsione dell'aria calda durante l'estate prima che il calore esterno si trasmetta agli ambienti sottostanti; distribuzione durante l'inverno del calore che sale dall'alloggio evitando localizzati scioglimenti del manto nevoso; espulsione di infiltrazioni provocate da forti piogge o dall assorbimento delle tegole. 29 CONSUMI E GUADAGNI TERMICI NELLA CASA L ingresso di energia solare attraverso vetrate appositamente predisposte può fornire parte del calore richiesto durante i mesi invernali. 30

16 REGOLAZIONE DELL IMPIANTO DI RISCALDAMENTO Per conseguire un effettivo risparmio energetico, ad ogni intervento di isolamento deve corrispondere una nuova regolazione dell impianto di riscaldamento. Viceversa si rischia di surriscaldare l edificio, perdendo i risparmi energetici ed economici apportati dall intervento. 31 ESEMPIO La tabella sopra mostra i risparmi che si possono realizzare per il riscaldamento di una casa singola di 100 metri quadrati. Nel primo caso si ipotizza una casa che non possiede nessun requisito specifico per il risparmio energetico e che pertanto ha una dispersione elevata di calore (200 kwh/m 2 anno); la caldaia ha un rendimento basso (0.8) rispetto alle caldaie moderne. Nel secondo caso si ipotizza una casa che possiede molti requisiti specifici per il risparmio energetico e che pertanto ha una bassa dispersione di calore (50kWh/m 2 anno); la caldaia ha il rendimento tipico delle caldaie moderne (0.9). Si evidenzia che il ricorso a misure spinte di isolamento termico comporta una riduzione dei consumi di circa l'80%. 32

17 I CONDIZIONATORI DELL ARIA Un condizionatore in grado di rinfrescare una stanza di circa 20 m 2, in funzione per 6 ore al giorno per quattro mesi all anno, consuma circa 560 kwh ed emette circa 340 kg di CO 2. Acquistiamo un apparecchio ad alta efficienza energetica: un condizionatore classe A consuma oltre il 30% in meno di uno classe C. Per un corretto funzionamento, bisogna isolare termicamente l edificio istallando, in fase di costruzione o ristrutturazione dell edificio, materiali isolanti sulle pareti e sul tetto e dotare le finestre di doppi vetri e tapparelle. È importante favorire la ventilazione naturale: posizionando adeguatamente porte e finestre si riesce a creare un movimento d aria tra i locali o i piani dell edificio che genera una sensazione di benessere. 33 EFFICIENZA DEI CONDIZIONATORI DELL ARIA Un condizionatore di efficienza energetica classe A rispetto a uno di classe C comporta una maggiore spesa iniziale, ma permette di risparmiare circa il 30% annuo sui consumi di elettricità e quindi di ridurre del 30% anche le emissioni di CO 2. Nella tabella riportiamo per classe di efficienza energetica i consumi di energia elettrica di un condizionatore split da circa 6 kw, capace di raffreddare 2 o 3 stanze per un totale di 40 m 2, utilizzato per 8 ore al giorno nei tre mesi estivi. 34

18 I condizionatori dell aria si dividono in: RAFFRESCATORI E POMPE DI CALORE raffrescatori pompe di calore: apparecchi in grado sia di riscaldare che di raffrescare un ambiente. 35 LA TECNOLOGIA INVERTER L inverter è in dispositivo elettronico di cui sono dotati alcuni condizionatori. Permette di modulare la potenza erogata dalla macchina in maniera proporzionale alla effettiva richiesta di freddo o di caldo. Quando nell ambiente si è raggiunta la temperatura impostata, entra in funzione l inverter che, anziché spegnere la macchina, ne riduce la potenza diminuendo il numero di giri del compressore. Vengono eliminati i continui attacca e stacca del motore riuscendo a mantenere costante la temperatura dell ambiente che varia solo di circa 0,5 C rispetto a quella impostata, contro i 2 C dei classici condizionatori on/off. Rispetto a un normale condizionatore, che supponiamo in funzione per otto ore al giorno, il condizionatore dotato di inverter consuma circa il 30% di energia elettrica in meno. 36

19 CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI Direttiva 2002/91/CE Energy Performance of Buildings (EPBD) recepita in Italia dal D.Lgs. 192/2005 e successive modifiche. Stabilisce criteri e modalità per migliorare le prestazioni energetiche degli edifici per favorire lo sviluppo, la valorizzazione e l'integrazione delle fonti rinnovabili e la diversificazione energetica, contribuire a conseguire gli obiettivi nazionali di limitazione delle emissioni di gas serra posti dal protocollo di Kyoto, promuovere la competitività dei comparti più avanzati attraverso lo sviluppo tecnologico. RENDIMENTO ENERGETICO: energia consumata o si prevede possa essere necessaria per soddisfare i bisogni connessi ad un uso standard dell edificio. 37 CERTIFICAZIONE ENERGETICA La Certificazione Energetica disciplina in particolare: 1. metodologia per il calcolo delle prestazioni energetiche integrate degli edifici; 2. applicazione di requisiti minimi in materia di prestazioni energetiche degli edifici; 3. criteri generali per la certificazione energetica degli edifici; 4. ispezioni periodiche degli impianti di climatizzazione; 5. criteri per garantire la qualificazione e l'indipendenza degli esperti incaricati della certificazione energetica e delle ispezioni degli impianti; 6. raccolta delle informazioni e delle esperienze, delle elaborazioni e degli studi necessari all'orientamento della politica energetica del settore; 7. promozione dell'uso razionale dell'energia, anche attraverso la sensibilizzazione degli utenti finali e la formazione degli operatori. 38

20 CASA PASSIVA E un'abitazione che assicura il benessere termico senza alcun impianto di riscaldamento "convenzionale", ossia caldaia e termosifoni o sistemi analoghi. La casa è detta passiva perché la somma degli apporti passivi dell'irraggiamento solare che entra dalle finestre e del calore generato internamente all'edificio da elettrodomestici e dagli occupanti stessi sono sufficienti a compensare le perdite dell'involucro durante la stagione fredda. Il requisito fondamentale di una casa passiva è il valore massimo di dispersione termica che non deve superare i 15 kwh/m 2 anno. 39 RISPARMIARE NEI TRASPORTI omigliorare l aerodinamica o Diminuire il peso oidlingstop o Freni con sistema di rigenerazione 40

21 CAR SHARING Il Car Sharing, è un servizio innovativo che, nelle nostre città, può validamente rappresentare un'alternativa efficace e utile all'idea corrente di mobilità. Il servizio è raggiungibile 24 ore su 24, riduce l'impatto ambientale della circolazione, riduce i costi, ma aumenta il numero dei posteggi e le opportunità di scelta dell'utente. In Europa, l'80% delle vetture circolanti in città viaggia non più di sessanta minuti al giorno trasportando in media 1,2 persone. Le modalità di accesso al servizio sono molto semplici: ci si associa ad un circuito che eroga il servizio gestendo una flotta di veicoli di diversa tipologia. L'utente può prenotare e prelevare in qualsiasi momento del giorno e della notte il veicolo richiesto dall'area di parcheggio più vicina. Il costo globale per l'utente risulta composto da un costo fisso ed un costo variabile legato all'utilizzo del servizio. 41 CAR POOLING Il car pooling è una modalità di trasporto che consiste nella condivisione di automobili private tra un gruppo di persone, con il fine principale di ridurre i consumi di carburante e i costi del trasporto. Uno o più dei soggetti coinvolti mettono a disposizione il proprio veicolo, eventualmente alternandosi nell'utilizzo, mentre gli altri contribuiscono con adeguate somme di denaro a coprire le spese di viaggio. Tale modalità di trasporto è diffusa in ambienti lavorativi o universitari, dove diversi soggetti, che percorrono la medesima tratta nella stessa fascia oraria, spontaneamente si accordano per viaggiare insieme. I vantaggi per una amministrazione che promuove il car pooling possono essere: o riduzione dell'inquinamento atmosferico; o riduzione della congestione stradale, o riduzione dei tempi di trasporto. 42

22 ENERGY QUIZ Quale è la principale voce di consumo energetico nella nostra casa? A. illuminazione B. acqua calda C. riscaldamento e condizionamento D. frigorifero e congelatore Quale è la fonte energetica maggiormente consumata nel mondo? A. petrolio B. carbone C. gas naturale D. energia solare Come viene trasportato prevalentemente il gas naturale? A. metanodotti B. camion C. chiatte D. treni 43 Il solare, la biomassa, la geotermia, il vento e l'energia idroelettrica vengono definite rinnovabili. Cosa significa essere rinnovabili? A. sono pulite e gratuite B. possono essere trasformate in calore ed elettricità C. possono essere rigenerate in breve periodo di tempo D. non producono inquinamento Quale è la fonte rinnovabile che dà il maggior contributo al fabbisogno energetico? A. vento B. sole C. geotermia D. idroelettrico Quale frazione dell'energia consumata per il funzionamento di una centrale elettrica che brucia combustibili fossili raggiunge l'utente finale sotto forma di elettricità? A. 1/3 (un terzo) B. 1/2 (la metà) C. 3/4 (i tre quarti) D. 9/10 (il novanta per cento) 44

23 Quanti litri di acqua sono necessari per il ciclo di lavaggio completo di una lavastoviglie? A. 30 litri B. 60 litri C. 100 litri D. 120 litri Quanti metri cubi di metano sono necessari per riscaldare l'acqua calda necessaria a fare la doccia una volta al giorno per un anno? A metri cubi B metri cubi C metri cubi D metri cubi Quale percentuale del calore prodotto in una caldaia per il riscaldamento domestico viene scaricata in atmosfera sotto forma di fumi caldi? A. 1 % B. 5 % C. 10 % D. 20 %