Impiantistica ecologica

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1 Impiantistica ecologica Dipl.-Ing. Thomas Zelger IBO Vienna

2 Sommario Linee guida di impiantistica ecologica Metodi per la valutazione ecologica Ottimizzazione ecologica: scelta del sistema e del combustibile, efficienza energetica, scelta materiali Riscaldamento e raffreddamento Acqua calda Aereazione Esempi

3 Ottimizzazione dell impiantistica ecologica 1. Raggiungimento di condizioni di ambiente confortevoli tramite 2. La riduzione al minimo dell inquinamento e del consumo di risorse

4 33,0 C Comfort Misure di influenza ,0 C Temperatura dell ambiente e temperatura radiante Velocità dell aria Abbigliamento Umidità ambiente Qualità dell aria negli ambiente Acustica Luce e colori... EN ISO 7730, Parametri PPD ("Predicted Percentage of Dissatisfied") Definizione Valore PMV Valore PPD molto freddo -3 99,1 freddo -2 76,8 leggermente -1 26,1 freddo neutro 0 5,0 leggermente +1 26,1 caldo caldo +2 76,8 molto caldo +3 99,1

5 Valutazione ecologica salute umana - salute ecologica conservazione risorse emissioni in aria, acqua e suolo, rifiuti natura costruzione edificio smaltimento natura fonti di energia, materie prime, superfici

6 Materiali biocompatibili - linee guida ed obiettivi : Salute, comfort ad es. l evitare malattie delle vie respiratorie (asma, cancro,..), ottenere una buona qualità dell aria negli ambienti Salute ecologica, tollerabilità ad es. mantenere la molteplicità della specie, ridurre l acidificazione Conservazione delle risorse naturali ad es. risparmio di fonti energetiche non rinnovabili

7 Metodi di classificazione secondo gli effetti, CML Potenziale effetto serra Potenziale di acidificazione Ossidanti fotochimici Potenziale di eutrofizzazione Potenziale di riduzione dello strato di ozono Fabbisogno di risorse Utilizzazione della superficie Tossicità umana Ecotossicità Rifiuti Radioattività ecc.

8 Contenuto in energia primaria Il contenuto in energia primaria include in sé tutte le risorse energetiche impiegate nella catena di produzione del prodotto. Unità di misura: MJ o kwh Energia primaria Energia finale Energia utilizzata Perdite Perdite

9 Fabbisogno di energia primaria Corrente elettrica produzione di 1MJ di corrente elettrica, contenuto di energia primaria 3,5 [MJ energia primaria/mj] 3 2,5 2 1,5 1 0,748 2,63 2,95 0,5 0 Electricity, medium voltage, production Austria, at grid/at S Electricity, medium voltage, production Italy, at grid/it S Electricity, medium voltage, production UCTE (ca. West-Europe), at grid/ucte S

10 Effetto serra Corrente elettrica

11 Valutazione tossicologica, di solito semiquantitativa Da considerare in modo particolarmente critico al fine di una valutazione di un prodotto o impianto è la classificazione di una sostanza nelle categorie: cancerogeno, mutageno, genotossico, tossico per le cellule e tossico per la fertilità.

12 Fabbricati Tecnica dei fabbricati Il fabbricato dovrebbe possibilmente soddisfare le seguenti prestazioni: Protezione termica altamente qualitativa Sollecitazione termica contenuta (ad es. superfici finestrate adeguate, ombreggiamento di qualità) Utilizzo di energia ambientale fonti di energia rinnovabili (ad es. utilizzo di energia solare passiva in inverno, utilizzo del raffreddamento notturno a mezzo aereazione trasversale) Impiantistica ecologica Copertura del fabbisogno residuo possibilmente in modo efficace dal punto di vista energetico e con limitato dispendio ambientale

13 Ottimizzazione ecologica Riduzione del fabbisogno di energia grazie ad una scelta oculata del sistema (ad es. sistema a bassa temperatura, uso di corrente elettrica solo in caso ecologicamente conveniente) Riduzione della perdita energetica e in tal modo riduzione del carico ambientale tramite la scelta delle fonti di energia Scelta di fonti di energia vantaggiose dal punto di vista ecologico (ad es. energia solare, biomassa) Miglioramento delle prestazioni di servizio (alto comfort termico, buona qualità dell aria negli ambienti, valori affidabili del livello sonoro) Scelta di materiali ecologici per i componenti di impiantistica (ad es. isolamento delle tubature di riscaldamento con lana invece che con lana minerale o poliuretano)

14 Ottimizzazione ecologica della distribuzione del riscaldamento ed dell energia termica erogata Erogazione del calore Distribuzione del calore Accumulatore del calore Produzione del calore Collettore solare Riscaldamento: Utilizzo dei vantaggi del solare passivo, limitazione del cambio d aria al necessario igienico (ad es. sensori CO2) Raffreddamento: Utilizzo dell aria fresca notturna con l areazione Regolazione ottimizzata nell erogazione di caldo/freddo (regolabile in ogni singola stanza, isteresi ridotta) Lunghezza delle tubazioni ridotta al minimo necessario e uso di un buon isolamento termico (soprattutto negli ambienti non riscaldati/raffreddati), Sistema a bassa temperatura (riscaldamento a pannelli radianti), in modo di avere la possibilità di temperature più basse, resa più vantaggiosa dall utilizzo di energie ambientali Progetto idraulico dettagliato, per un risparmio dell energia supplementare per le pompe e per una buona regolazione. Utilizzo di pompe di circolazione a risparmio energetico (Motori a corrente continua)

15 Emissione di calore Effetto serra Emissione di calore Pompa termica a sonde Effetto serra per kwh energia utilizzata 0,3 0,25 (GWP100) kg CO2 eq./kwh 0,2 0,15 0,1 0,05 0 A bassa temperatura (parete, pavimento) Radiatore Riscaldamento ad aria calda

16 Ottimizzazione ecologica Distribuzione ed erogazione dell acqua calda Acqua calda: tecnologia di risparmio d acqua ad es. soffione doccia, rubinetterie Acqua calda: evitare tubazioni di circolazione in edifici piccoli, se necessario riduzione della lunghezza delle tubazioni e uso di un buon isolamento termico (spessore dell isolamento doppio del diametro nominale) Linee di diramazione con diametro ridotto al minimo necessario e con capacità di accumulazione termica ridotta.

17 Scelta dei materiali Isolamento termico dei circuiti di aereazione Effetto serra [kg CO equiv. 1m² K/W] Isolamento termico dei circuiti di aereazione Energia primaria [MJ pro 1 m² K/W] , Lana minerale Lana -0,5 0 Lana minerale Lana

18 Ottimizzazione ecologica Messa a disposizione dell energia calorifica Rendimento più alto, soluzione adeguate al sistema di riscaldamento (ad es. caldaia a potere calorico e riscaldamenti a bassa temperatura) Se conveniente, produzione parallela di energia termica ed elettrica in cogenerazione Utilizzo delle energie ambientali: energia solare e geotermica, acque sotterranee, suolo Utilizzo di fonti di energia rinnovabili (legno, ) Impiego di accumulatori ad alta efficienza, per equilibrare le fluttuazioni del flusso di energia e del fabbisogno termico

19 Riscaldamento Effetto serra 0,8 Riscaldamento - catena di produzione e combustione Effetto serra per kwh enegia utilizzata 0,7 (GWP100) kg CO2 eq./kwh 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Potere calorifico metano Potere calorifico olio combustibile Pellets Imp. teleriscald. a segatura di cogenerazione Collettore solare Corrente diretta Pompa termica a sonde Pompa termica aria Pompa termica aria di scarico

20 Raffreddamento Effetto serra Raffreddamento - catena di produzione e combustione Effetto serra per kwh energia utilizzata 0,3 0,25 (GWP100) kg CO2 eq./kwh 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Convettori a raffredam. meccanico Raffreddamento mecc. da soffitto. Pompa termica a sonda Raffreddamento per evaporazione metano raffreddamento per evaporazione solare

21 Ottimizzazione ecologica Aereazione Aereazione e scarico dell aria, meccanico con ad alto grado di rendimento (ca. 80 %), protezione termica elevata degli impianti di aereazione Ventilatori a corrente continua ad alto rendimento (P < 0,4Wh/m³) Filtraggio ad alto rendimento della aria esterna Livello sonoro nelle aree di soggiorno sotto 20dBA Isolatori acustici in lana Velocità dell aria sotto 0,1m/s nelle aree di soggiorno, nessuna corrente d aria

22 Aereazione effetto serra Effetto serra diversi tipi di sistemi di aereazione, riscaldamento a metano Clima 65kKh/a - in attivitá per tutto l anno Dispersioni termiche dovute all aereazione Fabbisogno di corrente elettrica 10 8 kg CO2 equiv/m²nutzfläche/a Aereazione naturale Sistema di aspirazione dell aria Aereazione forzata effciente edificio non ermetico Aereazione forzata non efficiente edificio ermetico Aereazione forzata efficiente, edificio ermetico

23 Ottimizzazione ecologica Fabbisogno di corrente elettrica Illuminazione: utilizzo della luce naturale grazie alle forme architettoniche, sistemi di orientamento della luce naturale Sostituzione della corrente elettrica per le erogazioni di energia termica: collegamento della lavatrice e della lavastoviglie al tubo dell acqua calda, soprattutto nel caso si disponga di un sistema a collettori solari per la produzione dell acqua calda. Lampadine a risparmio energetico Apparecchi elettrici: apparecchi a risparmio energetico

24 Fabbisogno energia primaria Esempio corrente elettrica Corrente elettrica - catena di produzione e combustione Effetto serra per kwh energia utilizzata 0,8 0,7 0,6 (GWP100) kg CO2 eq./kwh 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Corrente elettrica - UCTE Impianto di cogenerazione corrente el. a metano. Impianto di cogenerazione corrente el. a metano Corrente elettrica prodotta con pannelli solari Corrente el. prodotta con energia eolica

25 Casa passiva Mühlweg Bilancio energetico 70,0 Fabbisogno 60,0 [kwh/m²a] 50,0 40,0 30,0 Energia finale Energia finale senza energie rinnovabili 20,0 10,0 Energia primaria 0,0 Riscaldamento Acqua calda Corrente per energia supplem. pompe, ecc. Corrente el. per uso domestico

26 Catalogo IBO degli elementi e dei materiali case passive La pubblicazione Bilingue: tedesco/inglese Aprile 2007 Editore Springer Wien NewYork

27 Vi ringrazio per la Vostra attenzione