Sistemi di climatizzazione estiva a basso consumo ed impatto ambientale

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1 IL COMFORT ESTIVO A BASSO CONSUMO Sistemi di climatizzazione estiva a basso consumo ed impatto ambientale Giuliano Dall O Dipartimento BEST Politecnico di Milano Milano, 25 Maggio

2 KYOTO E L INDUSTRIA DELLA REFRIGERAZIONE L industria della refrigerazione si deve confrontare con gli im pegni i Kyoto attraverso uno sforzo in più direzioni. L industria della refrigerazione, e più in generale la com unità tecnica e scientifica coinvolta devono affrontare un problema complesso ALCUNE CRITICITA Una continua innovazione tecnologica orientata sia alla scelta di sistemi con fluidi refrigeranti a minore impatto, sia ad apparecchi sempre più efficienti (riduzione dei consumi) che non può crescere all infinito. Importante intervenire cause (utilizzo di Il mercato della refrigerazione è unnelle mercato in indirette continua espansione impianti AC)da una sempre maggiore richiesta di comfort estivo giustificata La diffusione delle pompe di calore o comunque dei condizionatori reversibilii se da un lato lascia aperte nuove opportunità, anche di mercato, dall altro pone nuovi problemi al sistema elettrico nazionale si potrebbe t rovare dei impreparato ad affrontare l emergenza Ilche mercato al dettaglio piccoli condizionatori rischia di generare una crescita distorta e incontrollabile del mercato sulla basata sulla logica semplice ma pericolosa del fai da te L aumento della temperatura (in particolare per il fenomeno delle isole di calore urbane) comporta un maggiore ricorso alla climatizzazione. 2

3 INCREMENTO DEL CONSUMO DI ENERGIA ELETTRICA Bilancio dell energia elettrica in Italia dal al (GWh) (Fonte: elaborazione Autorità per l'energia elettrica e il gas su dati GRTN Luglio 2005) 3

4 GLOBAL WARMING: L EFFETTO IN EUROPA Anomalie delle temperature al suolo ( ) (Dati ed elaborazione MTG Clim ate) 4

5 ESPANSIONE DEL MERCATO DEI CONDIZINATORI CLIMATIZZATORI D'AMBIENTE(CONDENSAZIONEAD ARIA ) Incremento dei condizionatori d ambiente in Italia (condensazione ad aria) anno climatizzatori monoblocco e con condensatore remoto split e multisplit Il comfort estivo è percepito com e una esigenza diffusa e questo determ ina una espansione del m ercato anche all interno di segm enti nuovi per il nostro paese com e il residenziale. Questo processo non può essere modificato 5

6 PERICOLO DI UNA CRESCITA DISTORTA DEL MERCATO Le soluzioni fai da te non riguardano solo il settore residenziale m a spesso anche il terziario. Mancanza di una corretta progettazione, difficoltà a gestire una manutenzione efficace ed un controllo gestionale rendono critica una espansione del m ercato della clm atizzazione, e della refrigerazione, su questi presupposti 6

7 LA CLIMATIZZAZIONE ALIMENTA LE ISOLE DI CALORE Le isole di calore in estate riducono il com fort am bientale, l installazione dei condizionatori, visti com e unica soluzione al problem a, generano condizioni am bientali peggiori (effetto combinato) INCREMENTO DEL CONSUMO ENERGETICO PER CLIMATIZZAZIONE AUMENTA IL NUMERO DELLE INSTALLAZIONI MAGGIORI EMISSIONI DI CALORE IN AMBIENTE AUMENTO DELLA TEMPERATURA ESTERNA 7

8 STRATEGIE GLOBALI PER LA RIDUZIONE DELL IMPATTO AMBIENTALE Gestione operativa Riduzione carichi termici interni Interventi involucro edilizio Riduzione dei carichi estivi compresa Interventi impianto 40-50% 8

9 MACCHINE FRIGORIFERE CON CONDENSAZIONE A TERRENO SCHEMA GENERALE Pannelli radianti Serbatoio di accumulo Pom pa di calore Sonda geoterm ica 9

10 FOTOVOLTAICO E GEOTERMIA Solare fotovoltaico (collegato in rete) Edificio ad alte prestazioni (carichi estivi ed invernali ridotti) Sonde geotermiche (scambio col terreno) Pompa di calore Macchina frigorifera (Riscaldament o Condizionamento) 10

11 CLIMATIZZAZIONE CON SISTEMI RADIANTI SOFFITTI FREDDI AD ACQUA SOFFITTI FREDDI AD ARIA SOFFITTI FREDDI AD ARIA 11

12 SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO RADIANTI 12

13 RAFFRESCAMENTO RADIANTE CON TUBI CAPILLARI Inizio 2 m inuti 5 minuti 1 m inuto 3 m inuti 30 m inuti 13

14 AFFRESCAMENTO RADIANTE CON TUBI CAPILLARI 14

15 CLIMATIZZAZIONE CON SISTEMI RADIANTI 15

16 COMFORT PERCEPITO NEL TERZIARIO 16

17 MACCHINE FRIGORIFERE AD ASSORBIMENTO Raffrescamento Riscaldamento 17

18 IL RUOLO DELLE RINNOVABILI: SOLAR COOLING collector radiation cooling load collector radiation, Wh/m cooling load, Wh/m hour of the day chilled water heat Therm al driven cooling process conditioned air 18

19 IL RUOLO DELLE RINNOVABILI: SOLAR COOLING COLLETTORI SOLARI TERMINALE HVAC TORRE EVAPORATIVA ACCUMULO SCAMBIATORE DI CALORE MACCHINA FRIGORIFERA AD ASSORBIMENTO 19

20 PRODUZIONE CENTRALIZZATA DEI VETTORI TERMICI Energia elettrica alla rete GA S GA S Acqua calda alle utenze Cogeneratori Assorbitori Acqua refrigerata Caldaie a condensazione Energia elettrica Compressori 20

21 STRETEGIE PER LA RIDUZIONE DELL IMPATTO AMBIENTALE Se la sfida di Kyoto è difficile, l industria della refrigerazione si trova ad affrontare un problem a ancora più com plesso che richiede la definizione di strategie complesse integrate ed efficaci STRATEGIE Affrontare il problema dell impatto ambientale dovuto alla climatizzazione con un approccio globale che consideri non solo il problema delle macchine o dei sistemi ma anche quello dell edificio (progettazione integrata consapevole) e del microclima (isole di Considerare in modo serio l esigenza espressa dall ut enza di vivere in calore). un ambiente climatizzat o anche nel periodo estivo. Prevedere questa opportunità al momento della progettazione anche nei settori fino ad ora poco interessati (residenziale) Operare dal punt o di vista tecnico in una logica di sistema evitando scorciatoie facili nel breve periodo dal punto di vista commerciale ma difficili da gestire i un immediato futuro. Impianti centralizzati, anche a livello di quartiere, per la produzione di un servizio energet ico anche estivo come alternativa a piccoli impianti: vantaggi gestionali ed apertura verso nuove tecnologie Valutare con un maggiore impegno le soluzioni alternative a impatto ridotto (solar cooling, combinazione fotovoltaico- pompa di calore, ecc.) sviluppando le tecnologie frigorifere più adeguate 21