Efficacia energetica negli edifici: il contributo della domotica

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Enrico Pietro Sasso
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1 Domotica: Tecnologie, Normativa, Applicazioni Efficacia energetica negli edifici: il contributo della domotica Nicola Perico Resp. Promozione Tecnica GEWISS SpA Milano,

2 Sommario Progettare un sistema di automazione per il controllo e la gestione di un edificio è una scelta intelligente. 1. l efficienza energetica deve essere accompagnata dall efficacia energetica 2. la domotica introduce un uso efficace dell energia, con risparmi energetici concreti 3. i risparmi sono quantificabili con la normativa EN

3 Consumi energetici in ambito civile In Europa l energia impiegata nel settore civile (residenziale + terziario) rappresenta il 40% del consumo finale. In Italia la quota scende al 30% Gas ed elettricità costituiscono oltre l 80% dei consumi nel settore civile Dati Enea Rapporto Energia e Ambiente 2007 Settori Dati Consumi (Mtep) Petrolio (%) Gas (%) Carbone (%) Elettricità (%) Trasporti Industria Residenziale e terziario Totale

Consumi energetici in ambito civile Esempio: Appartamento 100 mq, in fabbricato multipiano, finitura media e tradizionali caratteristiche costruttive, non energeticamente efficiente 100 tons

4 Consumi energetici in ambito civile Esempio: Appartamento 100 mq, in fabbricato multipiano, finitura media e tradizionali caratteristiche costruttive, non energeticamente efficiente 100 tons materiale (cemento, calce, laterizi etc) Costo energetico per realizzare l abitazione: 5,5 TEP Consumo termico medio: 1 TEP/anno Un abitazione consuma in 5 anni per il riscaldamento una quantità di energia pari a quella impiegata per costruirla Fonte: ENEA 4

La certificazione energetica degli edifici Una delle strade principali per perseguire l EFFICIENZA energetica degli edifici è l obbligatorietà della certificazione.

5 La certificazione energetica degli edifici Una delle strade principali per perseguire l EFFICIENZA energetica degli edifici è l obbligatorietà della certificazione. La certificazione considera: L involucro:? i livelli di isolamento termico (materiali utilizzati, serramenti, ecc.)? I livelli di insonorizzazione Gli impianti:? sistemi di produzione di energie alternative (solare termico e fotovoltaico)? impianti di riscaldamento e di climatizzazione LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI NON PRENDE IN CONSIDERAZIONE L IMPIANTO ELETTRICO 5

6 Il bus gestisce tutti gli impianti La home & building automation gestisce tutti gli impianti 6

7 DOMOTICA la grande ASSENTE, perché? Pareti trasparenti a bassa trasmittanza ( doppi vetri ): nota trasmittanza e temperature int/est medie il risparmio è calcolabile in modo esatto ma un cattivo uso ne riduce il risparmio: ad esempio se aperte o chiuse in maniera inopportuna Caldaie ad alta efficienza: nota temperature fluido ingresso/uscita il risparmio è calcolabile in modo esatto ma un cattivo uso ne riduce il risparmio: ad esempio se riscaldamento acceso in modo smodato e quando non serve Apparecchi illuminazione basso consumo: nota la riduzione di consumo e le ore medie di accensione il risparmio è calcolabile in modo esatto ma un cattivo uso ne riduce il risparmio: ad esempio se accese quando non serve (c è luce naturale e/o non ci sono persone) La DOMOTICA assiste e guida l utente nella gestione ottima degli impianti 7

8 Le normative Norma CEN-EN15232 Energy performance of buildings - Impact of Building Automation, Controls and Building Management (2007) consente di calcolare/valutare risparmio energetico realizzabile con la domotica e più in generale con l automazione d edificio. 8

9 Definizione: Sistemi BACS I Building Automation & Control Systems (BACS) consentono di integrare, controllare ed ottimizzare:? riscaldamento? raffreddamento? ventilazione e condizionamento d'aria? illuminazione e oscuramento Tre livelli di automazione: I Controllo Automatico II Controllo con sistemi domotici e di automazione dell edificio III Gestione impianti tecnici di edificio 9

10 EN15232: Prestazioni energetiche Classe A: BACS ad elevate prestazioni Classe B: BACS con prestazioni avanzate Classe C: BACS standard (riferimento) Classe D: impianti privi di automazione e non efficienti dal punto di vista energetico 10

11 EN15232: Prestazioni energetiche Per ciascuna tipologia di automatismo introdotto, la normativa discrimina tra i quattro livelli di prestazione energetica. Ad esempio: 11

12 Classe C Requisiti minimi! LIGHTING CONTROL Occupancy control Residential Non residential 0 Manual on/off switch 1 Manual on/off switch + additional sweeping extinction signal BLIND CONTROL 0 Motorized operation with manual control 1 Motorized operation with automatic control Residential Non residential 12

13 EN15232: Metodi di calcolo La normativa prevede 2 metodologie di calcolo: Metodo di stima (BAC Factors): Utilizzato in fase di progettazione per una stima di massima Metodo dettagliato: Utilizzato quando il sistema è completamente noto Prevede l utilizzo di calcoli specifici 13

14 EN15232: Metodo Bac Factors Determinazione immediata dell impatto di un sistema BAC sull ammontare di energia utilizzata da un edificio in un anno FATTORE DI EFFICIENZA (fxx) = Consumo Impianto Edificio BAC di tipo A, B, C Consumo Impianto Edificio EPBD VALORI TABELLATI 14

15 EN15232: Metodo Bac Factors Non-residential building types Offices 1,10 1 f BAC.EL f BAC.HC D C B A D C B A 0,93 0,87 1,51 1 0,80 0,70 Lecture hall 1,06 1 0,94 0,89 1,24 1 0,75 0,5 a Education buildings (school) 1,07 1 0,93 0,86 1,20 1 0,88 0,80 Hospitals 1,05 1 0,98 0,96 1,31 1 0,91 0,86 Hotels 1,07 1 0,95 0,90 1,31 1 0,85 0,68 Restaurants 1,04 1 0,96 0,92 1,23 1 0,77 0,68 Wholesale and retail trade service buildings 1,08 1 0,95 0,91 1,56 1 0,73 0,6 a Hotel da Classe C Classe A il risparmio del (1-0,68/1)*100 = 32% Hotel da Classe C Classe B il risparmio del (1-0,75/1)*100 = 25% Residenza da Classe C Classe A il risparmio del (1-0,81/1)*100 = 19% Residenza da Classe C - Classe B il risparmio del (1-0,88/1)*100 = 12% 15

Esempio reale: MART di Rovereto Applicazione con prodotti multivendor in tecnologia KNX. CUnEdI Centro Universitario Edifici Intelligenti Univ.

16 Esempio reale: MART di Rovereto Applicazione con prodotti multivendor in tecnologia KNX. CUnEdI Centro Universitario Edifici Intelligenti Univ. di Trento Bilancio a consuntivo Secondo CEN EN15232: risparmio atteso tra il 27%-29% accensione automatica e in funzione della presenza regolazione flusso (vs luce naturale) e scenari a tempo controllo centralizzato Museo MART. Progetto di: Mario Botta e Giulio Andreolli,

17 Esempio reale: MART di Rovereto RISULTATI: 2006: Consumo energia elettrica: 2,3 GWh 2007: Risparmio di oltre 600 MWh / anno? Riduzione consumo energia elettrica circa 28% su media annua Riduzione emissioni CO 2 circa 350 t/anno, equivalente a emissioni annue di: 200 appartamenti oppure 100 autoveicoli (20000km/anno a 160grCO2/Kg) 17

18 Esempio - Residenziale Valutazioni su consumi reali e risparmio energetico secondo la EN Si considera il confronto tra sistema di automazione in classe B vs classe D Consumo medio di una famiglia di 3 persone (Torino): riscaldamento kwh/anno energia elettrica kwh/anno RISULTATI: risparmio atteso riscaldamento 20% kwh/anno risparmio atteso energia elettrica 14% 392 kwh/anno risparmio atteso totale 18% kwh/anno 18

19 Le funzioni di risparmio energetico 19

20 Gestione clima multizona 20

21 Accensione luci automatizzata 21

22 Disattivazione con finestra aperta 22

23 Riscaldamento in economy 23

24 Ricambio aria automatico 24

25 Temporizzazione degli elettrodomestici 25

26 Gestione tende e tapparelle 26

27 Le funzioni di risparmio energetico 27

28 L impianto domotico e lo standard KNX

29 Lo standard KNX La tecnologia Konnex (KNX) è il primo e unico standard mondiale aperto per la domotica e l automazione degli edifici EN EN ISO/IEC

30 IL SISTEMA CHORUS 30

31 Conclusioni Progettare un sistema di automazione per il controllo e la gestione di un edificio è una scelta intelligente. 1. l efficienza energetica deve essere accompagnata dall efficacia energetica 2. la domotica introduce un uso efficace dell energia, con risparmi energetici concreti 3. i risparmi sono quantificabili con la EN15232 E auspicabile una forma di incentivazione così come avviene per le fonti di energia rinnovabili. 31

32 Efficacia Energetica negli Edifici La domotica per l efficienza energetica Analisi della norma UNI EN15232 e studio di casi applicativi 32

33 Workshop pomeridiano Oggi ore (sala Visconti 1) Progettare l impianto fruibile: la domotica a uso sociale 33

34 Nicola Perico Resp. Promozione Tecnica 24/06/2010 GEWISS SpA 34

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