Classificazione emissiva degli apparecchi a legna, dati, prospettive e turnover tecnologico

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1 Classificazione emissiva degli apparecchi a legna, dati, prospettive e turnover tecnologico Marco Moretti, Alessandro Marongiu ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali Modellistica qualità dell'aria e inventari inemar@arpalombardia.it

2 Sommario Evoluzione della classificazione degli apparecchi (es: classificazione a stelle) richiederà maggiore approfondimento in particolare sul tecnologyturnover e relativi fattori di emissione I database dei costruttori riportano alcune informazioni sulle tipologie di modelli e classificazione emissiva, le categorie degli apparecchi devono essere messe in relazione alla classificazione SNAP Le informazioni relative alla combinazione tra categoria emissiva e anno di installazione sono al momento di tipo qualitativo La classificazione SNAP sta presentando alcune lacune e/o ambiguità, sul tipo di apparecchi e loro definizione (es: caldaie e stufe innovative, impianti di scala condominiale, ) E necessario approfondire il rapporto tra limiti di certificazione e fattori di emissione dell inventario. Questo comporta una valutazione sui condensabili e sul ciclo reale di utilizzo o della qualità del pellet Test di Innovhub possono essere utilizzati per calibrare l evoluzione dei FE 2

3 L archivio AriaPulita degli apparecchi certificati ariapulita è un sistema di certificazione di prodotto istituito e promosso da AIEL che attesta l idoneità dei sistemi di riscaldamento a biomasse legnose ad assicurare specifiche prestazioni, espresse in termini di rendimento (efficienza) e di emissioni (polveri, ossidi di azoto, monossido di carbonio, composti organici). ariapulita è uno schema di certificazione nel quale sono i soggetti interessati alla tutela ambientale, alla qualità dell'aria e alla salvaguardia dei consumatori a valutare la qualità del generatore di calore oggetto di certificazione. Visione, obiettivi e strategia ariapulita è nato dalla necessità, da un lato, di rassicurare i consumatori circa la possibilità di scegliere sistemi di riscaldamento a biomasse affidabili, soprattutto in termini di emissioni di particolato e, dall'altro, di dare un segnale alle istituzioni nazionali e locali circa l impegno dei costruttori alla messa in commercio di generatori di calore che si caratterizzano per elevati standard qualitativi sia in termini di emissioni sia di rendimento. L'adesione al sistema di certificazione ariapulita è prerogativa volontaria delle aziende che producono tali generatori di calore e di quelle che li commercializzano apponendovi il proprio marchio. 3

4 L archivio AriaPulita degli apparecchi certificati: Organi di gestione I principali Organi coinvolti nella gestione della certificazione sono AIEL, il Comitato Tecnico e il Comitato di Certificazione, oltre ai laboratori d analisi e agli Organismi notificati. 4

5 L archivio AriaPulita degli apparecchi certificati: schermata di ricerca Data evento Titolo evento Titolo presentazione Autore presentazione 5

6 L archivio AriaPulita degli apparecchi certificati: campi del database L archivio Aria Pulita contiene informazioni sugli apparecchi a legna prodotti e venduti da varie ditte. Questi sono i campi del database online: Ragione sociale: Denominazione del produttore dell apparecchio Marchio aziendale e nome/i commerciale: Sigla che descrive il modello di apparecchio Licenza uso del marchio: Sigla che descrive il tipo di certificazione Numero di certificazione: Contiene link alla certificazione di conformità Tipo di prodotto: Tipologia di apparecchio (Stufa, camino, termocucina, etc.) Norma di prodotto: Norma UNI EN relativa all apparecchio Combustibile: Combustibile utilizzato (Legna o Pellet) Potenza (kw): Potenza termica nominale utile dell apparecchio Classe di qualità: la classificazione consiste di cinque classi, da una a 5 stelle 6

7 Numero di modelli di apparecchi per azienda produttrice RAGIONE SOCIALE modelli di apparecchi AICO S.P.A. 105 AMG SPA 247 CADEL SRL 65 CAMINETTI MONTEGRAPPA SPA 981 CERAMPIU SRL 5 COLA SRL 93 CORISIT SRL 4 CS THERMOS SRL 15 EXTRAFLAME SPA 55 JOLLY-MEC CAMINETTI SPA 41 LA NORDICA SPA 139 MANUFACTURAS ROCAL SA 4 MCZ GROUP SPA 247 PALAZZETTI LELIO SPA 104 UNGARO SRL modelli di apparecchi 7

8 Numero di tipi di certificazioni per azienda produttrice RAGIONE SOCIALE certificazioni AICO S.P.A. 62 AMG SPA 27 CADEL SRL 23 CAMINETTI MONTEGRAPPA SPA 88 CERAMPIU SRL 4 COLA SRL 34 CORISIT SRL 1 CS THERMOS SRL 10 EXTRAFLAME SPA 40 JOLLY-MEC CAMINETTI SPA 21 LA NORDICA SPA 111 MANUFACTURAS ROCAL SA 2 MCZ GROUP SPA 84 PALAZZETTI LELIO SPA 45 UNGARO SRL certificazioni 8

9 Numero di modelli di apparecchi per tipo di prodotto TIPO DI PRODOTTO modelli di apparecchi Caldaia 93 Camino chiuso, inserto a legna 103 Cucina a legna 58 Stufa a legna 307 Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa 1552 Stufe ad accumulo modelli di apparecchi Caldaia Camino chiuso, inserto a legna Cucina a legna Stufa a legna Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Stufe ad accumulo 9

10 Numero di tipi di certificazione per tipo di prodotto TIPO DI PRODOTTO certificazioni Caldaia 43 Camino chiuso, inserto a legna 66 Cucina a legna 32 Stufa a legna 85 Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa 332 Stufe ad accumulo certificazioni Caldaia Camino chiuso, inserto a legna Cucina a legna Stufa a legna Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Stufe ad accumulo 10

11 Numero di modelli di apparecchi per combustibile utilizzato COMBUSTIBILE modelli di apparecchi Legna 471 Pellet modelli di apparecchi Legna Pellet 11

12 Numero di tipi di certificazione per combustibile utilizzato COMBUSTIBILE certificazioni Legna 187 Pellet certificazioni Legna Pellet 12

13 Numero di modelli di apparecchi per tipo di prodotto e combustibile 1600 TIPO DI PRODOTTO modelli di apparecchi Legna Pellet Caldaia 4 89 Camino chiuso, inserto a legna Cucina a legna 58 0 Stufa a legna Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Stufe ad accumulo Pellet Legna Caldaia Camino chiuso, inserto a legna Cucina a legna Stufa a legna Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Stufe ad accumulo 13

14 Numero di tipi di certificazione per tipo di prodotto e combustibile 350 TIPO DI PRODOTTO certificazioni Legna Pellet Caldaia 4 39 Camino chiuso, inserto a legna 65 1 Cucina a legna 32 0 Stufa a legna 85 0 Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Stufe ad accumulo Pellet Legna Caldaia Camino chiuso, inserto a legna Cucina a legna Stufa a legna Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Stufe ad accumulo 14

15 Numero di modelli di apparecchi per classe di qualità CLASSE DI QUALITÀ modelli di apparecchi 1 STELLA 0 2 STELLE STELLE STELLE STELLE modelli di apparecchi STELLA 2 STELLE 3 STELLE 4 STELLE 5 STELLE 15

16 Numero di tipi di certificazione per classe di qualità 400 CLASSE DI QUALITÀ certificazioni 1 STELLA 0 2 STELLE 20 3 STELLE STELLE STELLE 5 certificazioni STELLA 2 STELLE 3 STELLE 4 STELLE 5 STELLE 16

17 Numero di modelli di apparecchi per classe di qualità e combustibile 1600 CLASSE DI QUALITÀ modelli di apparecchi Legna Pellet 1 STELLA STELLE STELLE STELLE STELLE Pellet Legna STELLA 2 STELLE 3 STELLE 4 STELLE 5 STELLE 17

18 Numero di tipi di certificazione per classe di qualità e combustibile 400 CLASSE DI QUALITÀ certificazioni Legna Pellet 1 STELLA STELLE STELLE STELLE STELLE Pellet Legna STELLA 2 STELLE 3 STELLE 4 STELLE 5 STELLE 18

19 Numero di modelli di apparecchi per norma di prodotto NORMA DI PRODOTTO Descrizione norma modelli di apparecchi UNI EN Termocucine a comb. solidi 61 UNI EN Caminetto chiuso 103 UNI EN Stufa 305 UNI EN Stufa a pellet 1552 UNI EN Caldaia modelli di apparecchi UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN

20 Numero di tipi di certificazione per norma di prodotto NORMA DI PRODOTTO Descrizione norma certificazioni UNI EN Termocucine a comb. solidi 34 UNI EN Caminetto chiuso 66 UNI EN Stufa 84 UNI EN Stufa a pellet 332 UNI EN Caldaia certificazioni UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN

21 Corrispondenza tra i campi «norma di prodotto» e «tipo di prodotto» NORMA DI PRODOTTO DESCRIZ. NORMA TIPO DI PRODOTTO UNI EN Termocucine a comb. solidi Cucina a legna UNI EN Termocucine a comb. solidi Stufa a legna UNI EN Termocucine a comb. solidi Stufe ad accumulo UNI EN Caminetto chiuso Camino chiuso, inserto a legna UNI EN Stufa Stufa a legna UNI EN Stufa a pellet Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa UNI EN Caldaia Caldaia Si segnalano alcune incongruenze tra la norma UNI EN e il tipo di prodotto: UN EN dovrebbe indicare soltanto le cucine, non le stufe, soprattutto se ad accumulo 21

22 Associazione tra i campi «norma di prodotto», «tipo di prodotto», «combustibile» e attività SNAP NORMA DI PRODOTTO TIPO DI PRODOTTO COMB. MAC SETT ATT Descrizione SNAP UNI EN Cucina a legna Legna Altri sistemi (stufe caminetti cucine ecc.) UNI EN Stufa a legna Legna Stufa tradizionale a legna UNI EN Stufe ad accumulo Legna Stufa o caldaia innovativa UNI EN Camino chiuso, inserto a legna Legna Camino chiuso o inserto UNI EN Camino chiuso, inserto a legna Pellet Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna UNI EN Stufa a legna Legna Stufa tradizionale a legna UNI EN Stufa, inserto e cucina a pellet - Termostufa Pellet Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna UNI EN Caldaia Legna Stufa o caldaia innovativa UNI EN Caldaia Pellet Stufa automatica a pellets o cippato o BAT legna Criteri di attribuzione dell attività SNAP: Se il combustibile è Pellet, è stata sempre attribuita l'attività SNAP Alcuni punti critici della nomenclatura SNAP 1) L'attività sistemi BAT pellets non è mai stata presa in considerazione: tutti gli apparecchi a pellets sono finiti nell'attività ) Esistono apparecchi a pellets di vario genere: l'attività non ne tiene conto. 3) Non si ha presenza di camini chiusi o inserti di concezione avanzata, ad esempio che bruciano pellets. Si può valutare se inserire il pellets come combustibile differente da legna e similari. 22

23 Rapporto di efficienza energetica: struttura del documento Il documento è strutturato in sei parti, ognuna identificata con una lettera dalla A alla F. La sezione A richiede di riportare i dati identificativi dell impianto, del responsabile dell impianto stesso e della ditta che esegue le operazioni di controllo. La sezione B riguarda la documentazione tecnica che si trova a corredo dell impianto. Viene quindi chiesto al manutentore di verificare, spuntando la casella appropriata, la presenza della dichiarazione di conformità, la presenza del libretto di uso e manutenzione, la presenza del libretto d impianto e la sua completezza. La sezione C, dedicata al trattamento dell acqua, richiede di indicare la durezza dell acqua, se vengono effettuati trattamenti e se questi siano o meno obbligatori. La sezione D raccoglie i risultati dell ispezione visiva eseguita sull impianto. La sezione E riguarda le prove strumentali. Mentre le sezioni precedenti riportano gli stessi dati per tutti gli apparecchi componenti l impianto, questa sezione è specifica di ogni generatore e deve essere correlata ad ognuna delle schede 4.1 presenti nel libretto, attraverso l indicazione del gruppo termico cui si fa riferimento. L ultima sezione, la F, conclude la verifica con una check-list, all interno della quale vengono riportati eventuali suggerimenti del manutentore, volti ad ottenere un miglioramento delle prestazioni energetiche e comunque a permettere all impianto di continuare o di ritornare a funzionare correttamente. 23

24 Tipologie di impianti e rispettive norme UNI EN da scheda E del rapporto di efficienza energetica Sezione E: Informazioni richieste per gruppo termico Numero del gruppo termico Data di installazione Fabbricante Modello Matricola Potenza termica nominale utile (kw) Tipo di impianto Caldaia: UNI EN Stufa: UNI EN Stufa ad accumulo: UNI EN Termocucina: UNI EN Caminetto aperto: UNI EN Caminetto chiuso: UNI EN Inserto caminetto: UNI EN Stufa assemblata in opera: UNI EN Stufa a pellet: UNI EN

25 Tipologie di impianti e rispettive norme UNI EN. 5_1/marson_et_al_es01_15.pdf 25

26 Requisiti per la certificazione dei generatori di calore: prestazioni emissive dei dispositivi, classe 5 stelle I valori si riferiscono al gas secco in condizioni normali (273 K, 1013 mbar, con concentrazione volumetrica di O2 pari al 13%. Fonte: Regione Lombardia, DGR n ott

30 Concentrazioni di PM da tredici apparecchi a legna con differenti procedure di test Fonte: BeReal, Deliverable

31 Concentrazioni di PM da tredici apparecchi a legna con differenti procedure di test Fonte: BeReal, Deliverable 7.1 Stufe a legna 31

32 Concentrazioni di PM da tredici apparecchi a legna con differenti procedure di test Fonte: BeReal, Deliverable 7.1 Stufe a pellets 32

33 Fattori di emissione di PM e COV dedotti a partire dai requisiti per la certificazione dei generatori di calore Dispositivo PP mg/nm3 cond normali a secco e vol 13% O2 COT mg/nm3 NOx CO Rendimento Class Allegato 2 Corr. Nm3/MJ BEREAL PM BEREAL COT PM mg/mj solid DECRETO 28 dicembre 2012 PM mg/mj fraz. cond PP tot real world g/gj PP certificazio ne Caminetti aperti ,67 3,67 4, Camini chiusi, inserti a legna ,67 3,67 4, Stufe a legna ,67 3,67 4, Cucine a legna ,67 3,67 4, Stufe ad accumulo ,67 3,67 4, Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe ,67 2,96 4, Caldaie ,67 2,96 4, Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) ,67 2,96 4, Caminetti aperti ,67 3,67 4, Camini chiusi, inserti a legna ,67 3,67 4, Stufe a legna ,67 3,67 4, Cucine a legna ,67 3,67 4, Stufe ad accumulo ,67 3,67 4, Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe ,67 2,96 4, Caldaie ,67 2,96 4, Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) ,67 2,96 4, Caminetti aperti ,67 3,67 4, Camini chiusi, inserti a legna ,67 3,67 4, Stufe a legna ,67 3,67 4, Cucine a legna ,67 3,67 4, Stufe ad accumulo ,67 3,67 4, Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe ,67 2,96 4, Caldaie ,67 2,96 4, Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) ,67 2,96 4, Caminetti aperti ,67 3,67 4, Camini chiusi, inserti a legna ,67 3,67 4, Stufe a legna ,67 3,67 4, Cucine a legna ,67 3,67 4, Stufe ad accumulo ,67 3,67 4, Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe ,67 2,96 4, Caldaie ,67 2,96 4, Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) ,67 2,96 4, COV real world 33

34 Calcolo dei fattori di emissione di PM10 e COV per i generatori a biomassa Il fattore moltiplicativo che permette di passare dalle concentrazioni in mg/nm3 al FE in mg/mj (= g/gj) è 0,67. Questo valore tecnico è stato ottenuto dal lavoro della precedente Convenzione sulle biomasse solide. Seguendo le indicazioni del decreto del 28 dicembre 2008, di devono compiere le seguenti operazioni: i) Moltiplicando il limite di concentrazione di particolato (PP) per questo fattore si ottiene il FE della frazione solida del PM misurato nella certificazione. ii) Moltiplicando il limite di concentrazione di COT per questo fattore e per 0,42, si ottiene il FE della frazione condensabile del PM misurato nella certificazione. iii) Il FE del particolato totale (PP certificazione) si ottiene sommando il FE della frazione solida e il FE della frazione condensabile. Moltiplicando i FE della frazione solida (punto i) e della frazione condensabile (punto ii) per gli opportuni fattori di correzione si ottengono i rispettivi FE del PM del «mondo reale». Questi coefficienti sono stati ottenuti dalle misurazioni del Progetto BeReal, presentato al Progetto Fuoco. Sommando questi FE del «mondo reale», si ottiene il FE del particolato totale del mondo reale (PP tot real world). Moltiplicando il limite di concentrazione del COT per il fattore di conversione 0,67 si ottiene il FE COT. Dividendo il FE COT per 0,44* si ottiene il FE COV. Moltiplicando per l opportuno fattore di correzione, si ottiene il FE COV del «mondo reale» (COV real world): * Coefficiente ottenuto per il levoglucosano (= 6 * 12 / 162) 34

35 Fattori correttivi del «mondo reale» di PM e COT per tipologia di apparecchio Fonte: BeReal Dispositivo BEREAL PM BEREAL COT Caminetti aperti 3,67 4,88 Camini chiusi, inserti a legna 3,67 4,88 Stufe a legna 3,67 4,88 Cucine a legna 3,67 4,88 Stufe ad accumulo 3,67 4,88 Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 2,96 4,42 Caldaie 2,96 4,42 Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) 2,96 4,42 Nota: come variano questi coefficienti in funzione del dato di emissione di PM di certificazione? 35

36 Fattori correttivi del «mondo reale» di PM e COT per tipologia di apparecchio Fonte: BeReal Nota: come variano questi coefficienti in funzione del dato di emissione di PM di certificazione? Per gli apparecchi a legna e per il pellet 14 7 PPtot (PP+0,42OCG) - BEREAL PPtot (PP+0,42OCG) - BEREAL PPtot(PP+0,42OCG) - Ufficiale PPtot(PP+0,42OCG) - Ufficiale 36

37 Fattori di emissione di PM10 INEMAR, SSC e dedotti a partire dai requisiti per la certificazione dei generatori di calore Dispositivo INEMAR, 2018 SSC 2 stelle 3 stelle 4 stelle 5 stelle g/gj g/gj g/gj g/gj g/gj g/gj Caldaie Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) Caminetti aperti Camini chiusi, inserti a legna Cucine a legna 860 nd Stufe a legna Stufe ad accumulo 380 nd Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe g/gj Caldaie Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) Confronto tra i FE PM10 degli apparecchi residenziali a biomassa Caminetti aperti Camini chiusi, inserti a legna INEMAR, 2018 SSC 2 stelle 3 stelle 4 stelle 5 stelle Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe Uso scorretto degli apparecchi manuali 37

38 Fattori di emissione di PM10 real world dedotti a partire dai requisiti per la certificazione per tipi di generatori a biomassa di classe 5 stelle FE PM10 degli apparecchi residenziali a biomassa -classe 5 stelle -RW g/gj Caldaie Caldaie Caminetti aperti Camini chiusi, (alimentazione a inserti a legna pellet o a cippato) Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 38

39 Fattori di emissione di PM10 da certificazione dedotti a partire dai requisiti per la certificazione per tipi di generatori a biomassa di classe 5 stelle FE PM10 degli apparecchi residenziali a biomassa - classe 5 stelle - certif. g/gj Caldaie Caldaie Caminetti aperti Camini chiusi, (alimentazione a inserti a legna pellet o a cippato) Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 39

40 Fattori di emissione di PM10 real world dedotti a partire dai requisiti per la certificazione per tipi di generatori a biomassa di classe 4 stelle FE PM10 degli apparecchi residenziali a biomassa -classe 4 stelle -RW g/gj Caldaie Caldaie Caminetti aperti Camini chiusi, (alimentazione a inserti a legna pellet o a cippato) Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 40

41 Fattori di emissione di PM10 da certificazione dedotti a partire dai requisiti per la certificazione per tipi di generatori a biomassa di classe 4 stelle FE PM10 degli apparecchi residenziali a biomassa -classe 4 stelle -certif g/gj Caldaie Caldaie Caminetti aperti Camini chiusi, (alimentazione a inserti a legna pellet o a cippato) Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 41

42 Fattori di emissione di COV real world dedotti a partire dai requisiti per la certificazione per tipi di generatori a biomassa di classe 5 stelle FE COV degli apparecchi residenziali a biomassa - classe 5 stelle g/gj Caldaie Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) Caminetti aperti Camini chiusi, inserti a legna Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 42

43 Fattori di emissione di COV real world dedotti a partire dai requisiti per la certificazione per tipi di generatori a biomassa di classe 4 stelle FE COV degli apparecchi residenziali a biomassa - classe 4 stelle g/gj Caldaie Caldaie (alimentazione a pellet o a cippato) Caminetti aperti Camini chiusi, inserti a legna Cucine a legna Stufe a legna Stufe ad accumulo Stufe, inserti e cucine a pellet - Termostufe 43

44 Fattori di emissione di particolato primario e BaP per ciclo di combustione di apparecchi a pellet Fonte: Piazzalunga et al FE delle polveri totali FE del Benzo(a)pirene 44

45 Confronto tra i fattori di emissione del BaP di apparecchi a pellets Fonte: Piazzalunga et al