Parma, 26 settembre Termoregolazione e contabilizzazione: simbiosi perfetta con le nuove tecnologie per l efficienza energetica

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1 Termoregolazione e contabilizzazione: simbiosi perfetta con le nuove tecnologie per l efficienza energetica Parma, 26 settembre 2014 Mauro Braga

2 La riqualificazione efficiente ed economicamente sostenibile - Integrazione edificio-impianto Parma, 26 settembre 2014 Ambiente Efficienza Sostenibilità

3 La riqualificazione efficiente ed economicamente sostenibile - Integrazione edificio/impianto Parma, 26 settembre 2014 Edificio condominiale = inefficienza energetica In Italia sono presenti oltre un milione di condomini per circa 27 milioni di unità immobiliari di cui circa 14 milioni ad uso residenziale > 60% degli edifici hanno piu di 40 anni, costruiti prima del 1976 cioè prima dell uscita della legge 373/76 sul risparmio energetico > 82% edificati prima della legge 10/1991 sull efficienza energetica Fonte: ISTAT

4 Obiettivo da perseguire Efficienza energetica Emissioni & Ambiente Comfort Salubrità Conservazione patrimonio edilizio Benessere Sistema impianto Sostenibilità economica

5 IMPIANTO DI CLIMATIZZAZIONE (Componenti principali) Schema di funzionamento

6 FONTI RINNOVABILE INTEGRATE Sistemi

7 SVILUPPO ENERGETICO E NORMATIVO e sviluppo culturale dell abitare!

8 Edifici a consumo quasi zero e Passivhaus Parma, 26 settembre 2014

9 Passiv-house è vero comfort? Parma, 26 settembre 2014

10 Chi guida il sistema? Parma, 26 settembre 2014

11 SISTEMA INTEGRATO Edificio-Impianto POMPA DI CALORE con impianto radiante, solare termico, fotovoltaico e VMC Vantaggi: Sistema energeticamente efficiente con elevato comfort abitativo Flessibilità di configurazione fonte primaria (aria/acqua/terra) tipo e quantità di impianti collegati sistema distribuzione del calore REGOLAZIONE UNICA con gestione a bordo macchina o tramite telecomando

12 Sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore Garantisce un clima confortevole e sano nnei locali abitativi, garantendo un corretto riricambio d aria. Evita la formazione di muffe e fenomeni d di condensa superficiale. Risparmia energia primaria riducendo al mminimo i costi per il riscaldamento e il raraffreddamento.

13 Sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore Il recupero energetico dell aria di ventilazione diventa fondamentale per l efficienza e salubrità dell edificio

14 Sistema di climatizzazione caldo/freddo con regolazione digitale: pompa di calore, solare termico, fotovoltaico e v.m.c. Fotovoltaico Solare termico Impianto idraulico distribuzione caldo/freddo Pompa di calore Impianto aeraulico VMC

15 SISTEMA INTEGRATO Edificio-Impianto POMPA DI CALORE con impianto radiante, solare termico, fotovoltaico e VMC Parma, 26 settembre 2014

16 L EDIFICIO EFFICIENTE E NATURALE Gestione autonoma Utenze Termoregolazione e contabilizzazione Collettore solare Termico e FV Ventilazione meccanizzata a recupero energetico Termoregolazione Circolatori di distribuzione ad alta efficienza Pompa di calore Caldaia ad alta efficienza

17 VITOSAT Moduli d utenza per impianti centralizzati z z w w

18 VITOSAT Moduli d utenza 1 Contabilizzatore di Energia certificato MID dotato di interfaccia di lettura MBUS con la possibilità di contabilizzare contemporaneamente altre 2 volumetriche, per esempio contatori d acqua sanitaria. 3 Contatore volumetrico acqua fredda sanitaria certificato MID leggibile via Bus tramite il contatore di calore. 4 Contatore volumetrico acqua calda sanitaria certificato MID leggibile via Bus tramite il contatore di calore. 8 Raccordo di By-pass con valvola a sfera tarabile. Segnalazione di anomalie tramite sms

19 Termoregolazione e contabilizzazione per condomini con moduli di utenza Parma, 26 settembre 2014

20 INCENTIVI ECONOMICI E DETRAZIONI FISCALI Un occasione da non perdere. Parma, 26 settembre % 50% Per RISTRUTTURAZIONI dal 26 giugno 2012 al 31 dicembre 2014 (max ) Per ACQUISTO MOBILI in edificio soggetto a ristrutturazione Fino al 31 dicembre 2014 (max ) 65% 65% Per RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE soggetti privati **, fino al 31 dicembre 2014 Per RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE condominiali fino al 30 giugno 2015 ed il CONTO ENERGIA TERMICO 40% Per RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE E USO ENERGIE RINNOVABILI Dal 3 gennaio 2013 N.B:Detrazioni fiscali e conto energia termico non sono cumulabili sullo stesso intervento * Detrazione Irpef per manutenzioni straordinarie dal riduzione al 40% Dal riduzione al 36% ** Detrazione Irpef per riqualificazioni dal riduzione al 50% Dal riduzione al 36%

21 Soluzioni attuali, prossime e futuribili Parma, 26 settembre 2014

22 Generatore murale a condensazione di grande potenza fino a 150 kw. Parma, 26 settembre 2014

23 Efficienza sistema edificio-impianto Considerazioni fondamentali - Utilizzo della termoregolazione climatica - Efficienza nelle diverse condizioni di impiego - Temperatura di esercizio dei corpi scaldanti - Dimensionamento superfici corpi scaldanti - Modulazione bruciatore - Corretta contabilizzazione e ripartizione dei consumi

24 Aumento del grado di rendimento con la tecnica della condensazione Si ottiene grazie a tre fattori principali: -recupero di calore per condensazione gas di scarico (recupero calore latente) -una minore dispersione per gas di scarico (recupero calore sensibile) (la temperatura gas di scarico è inferiore, poichè il calore sensibile viene ceduto quasi completamente all'acqua di caldaia) -una minore dispersione per irraggiamento (mantenimento in temp.) (le temperature di esercizio acqua di caldaia sono inferiori)

25 Temperatura di mandata C Curva climatica Impianto75/60 C campo di lavoro in condensazione (impianto 75/60) temperatura di condensazione α Temperatura esterna C

26 Distribuzione consumo annuo Parma, 26 settembre 2014

27 Rendimento % Rendimenti in funzione dei corpi scaldanti Fattore di carico

28 Impianto a radiatori Parma, 26 settembre 2014

29 Fattore di sovradimensionamento Fattore di sovradimensionamento (90/70 C) Fattore di carico caldaia Q/Qn Limite di condensazione Temp. ritorno risc. Temp. media risc. Temp. mandata risc. Temp.esterna C Temp. acqua di riscaldamento C

30 Fattore di sovradimensionamento (75/60 C) Parma, 26 settembre 2014 Fattore di sovradimensionamento Fattore di carico caldaia (P/Pn) Ritorno T Media Mandata 1,0 1,0 1,1 0,9 1,2 1,3 0,8 1,4 1,5 0,7 1,6 1,7 0,6 1,8 2,0 0,5 2,5 0,4 3,0 0,3 4,0 0,2 0, Temperatura esterna ( C) Temperatura acqua di caldaia ( C) 90

31 Influenza delle scelte impiantistiche Il progettista può influire in maniera importante sulla valorizzazione e sfruttamento dei generatori a condensazione

32 Incidenza delta-t sui corpi scaldanti Portata m med r Portata m med r

33 Applicazione di valvola miscelatrice per un corretto utilizzo della condensazione aumento temp. ritorno M 4-vie- Miscelatrice senza aumento temp ritorno M 3-vie- Miscelatrice Errato Corretto

34 Applicazione di valvole di regolazione Valvole termostatiche o di zona a 3 vie Valvole termostatiche o di zona a 2 vie M M Errato Corretto

35 Case history Complesso Condominiale Barca Via D. Barca (Bologna) Edificio di 88 alloggi Volume riscaldato circa mc. Corpi scaldanti termoconvettori ad alta temperatura (85/75 C) Riqualificazione Centrale Termica sostituito le caldaie nell estate 2009 Sostituzione n 2 caldaie standard a inversione di fiamma con n 2 Vitocrossal 200 CT2 condensazione da 460 kw kw complessivi 830 kw Nell estate 2010 il condominio ha installato anche le valvole termostatiche

36 Consumi - storico Anno consumo GG mc/gg ,83 59, ,13 59,79 Sostituzione estate ,69 55, ,27 53, , Risparmio circa 12%

37 N.B. Contemporaneamente installato valvole termostatiche e sistema di contabilizzazione Parma, 26 settembre 2014 Condominio Pinerolo (TO) Zona climatica: E Alloggi : 24 Corpi scaldanti : Radiatori (75/65 C) Sostituzione caldaia a metano Esistente : Caldaia a elementi in ghisa tipo standard con bruciatore atmosferico da 328 kw/utili Stagione mc. metano x 0,98 /mc* = Sostituzione con: Caldaia a condensazione modulare a parete Vitomodul 2 x 105 kw/utili Stagione mc metano x 0.98 /mc = Risparmio economico 36%

38 Condominio Pinerolo (TO) Zona climatica : E Alloggi : 20 Corpi scaldanti : Radiatori (80/70 C) Sostituzione caldaia a metano Esistente : Caldaia in acciaio a inversione di fiamma tipo standard con bruciatore soffiato da 255 kw/utili Stagione mc. metano x 0,98 /mc* = Sostituzione con: Caldaia a condensazione a basamento Vitocrossal 300 da 170 kw/utili Stagione mc metano x 0.98 /mc = Risparmio energetico ed economico 37% N.B. Contemporaneamente installato valvole termostatiche e sistema di contabilizzazione

39 Condominio Luserna S.Giovanni (TO) Zona climatica: F Alloggi : 16 Corpi scaldanti : Radiatori (80/70 C) Trasformazione da gasolio a metano Esistente : Caldaia a inversione fiamma tipo standard con bruciatore soffiato da 174 kw/utili Stagione lt. Gasolio x 1,25 /lt* = Sostituzione con: Caldaia a condensazione Vitocrossal 200 da 105 kw/utili Stagione ,758 mc metano x 0.98 /mc = Risparmio economico 47% N.B. Contemporaneamente installato valvole termostatiche e sistema di contabilizzazione * Gasolio defiscalizzato in zona montana

40 POMPE DI CALORE Potenze da 1.2 a >2000 kw Versioni: Aria/Acqua, Terra/Acqua, Acqua/Acqua

41 Innovazione nell efficienza energetica sull esempio della combustione a gas Le pompe di calore a gas aumentano l efficienza dell impianto di riscaldamento ɳ Pompe di calore a gas >134% Caldaie a condensazione Caldaie a basse temperature 109 % 94 % dal 1979 dal 1992 dal 2013

42 Calore Pompe di calore a gas Principio di funzionamento Esempio quotidiano Descrizione Effetto nella pompa di calore a gas Adsorbimento: Accumulo di sostanze da gas o liquidi sulla superficie di un corpo solido Desorbimento: Processo inverso a quello dell adsorbimento Calore Quellen: Roman Graggo, supraclean.com, fotolia.de

43 Pompa di calore a gas Sistema ibrido di riscaldamento a zeolite e gas (pompa di calore ad adsorbimento) Facile installazione come una caldaia a gas Elevata efficienza attraverso l utilizzo del calore del terreno o solare (tramite sonde o collettori) Coefficiente di rendimento: fino a 134 % Caldaia a condensazione integrata per picchi di carico Modulo pompa di calore che non necessita di manutenzione Disponibile dal 2014

44 Cogenerazione Definizione Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie secondarie) partendo da un'unica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato

45 Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici Parma, 26 settembre 2014

46 RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES: Primary energy saving con Microcogeneratore Produzione di calore ed energia elettrica separata Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore Centrale elettrica (energia elettrica) rend. 38% rend. 15% calore ed energia elettrica energia primaria 96% 4% energia primaria energia primaria rend. 98% rend. 81% caldaia a condensazione (calore) energia introdotta Vitotwin 300-W = (7,3 kw) 100% energia introdotta produzione separata = (8,75 kw)120% Primary Energie Saving (PES) = 20%

47 Microcogeneratore Stirling Schema di impianto Parma, 26 settembre 2014

48 Nuove tecnologie negli impianti di riscaldamento Parma, 26 settembre 2014 Le celle a combustibile permettono la cogenerazione anche negli edifici nuovi Nuovo Esistente 500 m 3 metano/ a m 3 metano/ a kwh elettricità/ a kwh elettricità/ a Fabbisogno di calore Fabbisogno di elettricità Cella a combustibile Motore stirling

49 Sistema di riscaldamento con celle a combustibile Tecnologia PEM (Celle combustibile a membrana polimerica) Potenza Cella Comb: 0,75 kw elettrico 1 kw termico Potenza complessiva : 20 kw termico Cooperazione con Panasonic per applicazione di un prodotto di serie operative oltre installazioni in Giappone Cogenerazione per nuovi edifici e case con un basso fabbisogno termico (NZEB) Gestione integrata dell energia per impianti a bassa temperatura Caldaia a condensazione con accumulo integrato inerziale e per la produzione di acqua calda Manutenzione ogni due anni Durata: h, 20 anni Disponibile dal 2014 in Germania

50 Sistema di riscaldamento con celle combustibile Tecnologia SOFC (Celle combustibile a ossidi solidi) In collaborazione con Hexis, leader mondiale nell ambito delle celle a combustibile ad alta temperatura Adatto alle elevate temperature di ritorno e per questo ideale per la riqualificazione Caldaia a condensazione per coprire picchi di carico Emissioni acustiche < 30 db(a) Rendimento elettrico: 35 % Introduzione su tutti i mercati nel 2016

51 Termoregolazione e contabilizzazione: simbiosi perfetta con le nuove tecnologie per l efficienza energetica grazie per l attenzione Parma, 26 settembre 2014 Mauro Braga