Scenario normativo, legislativo e di incentivazione: le tecnologie disponibili

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1 Scenario normativo, legislativo e di incentivazione: le tecnologie disponibili Michele Vio Presidente AiCARR Pompe di calore ad assorbimento a metano ed energie rinnovabili: 1 anno, primi risultati

2 L utilizzo delle fonti rinnovabili è OBBLIGATORIO per tutti gli edifici ad USO PUBBLICO qualora non vi siano impedimenti di natura tecnica o economica. Il calcolo economico deve essere fatto con il metodo del ritorno semplice, ed il tempo di ritorno dell'investimento non deve superare gli 8 anni, per edifici in comuni con un numero di abitanti inferiore a , 10 anni negli altri casi.

3 L utilizzo delle fonti rinnovabili è OBBLIGATORIO per tutti gli edifici ad USO PUBBLICO qualora non vi siano impedimenti di natura tecnica o economica. Il calcolo economico deve essere fatto con il metodo del ritorno semplice, ed il tempo di ritorno dell'investimento non deve superare gli 8 anni, per edifici in comuni con un numero di abitanti inferiore a , 10 anni negli altri casi. LEGGE 10 DEL 1991

4 E possibile produrre energia a impatto ambientale zero? Produrla si, CONCENTRARLA NO! Il nostro è un mondo costruito sulla concentrazione di energia

5 La natura stessa, quando concentra energia, è distruttiva

6 E una velleità dell uomo pensare di ottenere quanto non riesce alla natura. Peggio: è una FOLLIA, nel senso dantesco del termine Per Dante folle è colui che va contro la volontà di Dio: dei remi ali facemmo al folle volo

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8 INQUINAMENTO ANTROPICO E la stessa presenza umana ad inquinare

9 Parigi Place de l Opera

10 Pissarro Place de l Opera

11 Come si affronta il problema La perfezione è fatta di dettagli Michelangelo

12 Come si affronta il problema Non c è una via facile al risparmio energetico. Il risparmio si ottiene con una somma di tanti piccoli interventi innovativi

13 RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA INVOLUCRO CON TECNICHE PASSIVE HOUSE FRANKFURT PRIMA DOPO 87%

14 E corretto anche in Italia? Se si, è corretto sempre?

15 Se si considera solo l involucro e solo il riscaldamento è corretto operare sull isolamento

16 Esempio: stanza 4m * 6m alta 3m 8 m 2 di finestre 10 m 2 di muro

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18 Poi c è l aria di rinnovo, la cui quantità dipende dal tipo di utilizzo. Esempio: abitazione circa ½ volume/ora uffici circa 1 volume ore

19 La potenza richiesta per l aria di rinnovo può essere abbattuta mediante un recupero di calore sull aria espulsa

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21 Quindi, se si considera il solo involucro e la sola aria di rinnovo, la soluzione sembra facile: ISOLAMENTO + RECUPERO SPINTO

22 Ci sono gli APPORTI GRATUITI Carichi endogeni e irraggiamento solare

23 APPORTI GRATUITI Non sempre sono tali. Con isolamento elevato possono diventare un problema perché l involucro non riesce a disperderli

24 Valori negativi indicano che bisogna smaltire calore

25 Deve azionarsi il condizionamento per evitare un surriscaldamento inaccettabile

26 Le cose peggiorano se aumentano i carichi endogeni

27 Addirittura con recuperatore in funzione la temperatura ambiente scappa oltre i 27 C sempre, con isolamento elevato

28 L impianto funziona in riscaldamento L impianto funziona in condizionamento

29 Nella fasi di riscaldamento consuma di meno l isolamento più elevato Nella fase di condizionamento consuma di meno l isolamento più basso fino a 26 C, poi si inverte

30 Se gli apporti gratuiti aumentano, variano le curve

31 Nella fasi di riscaldamento consuma di meno l isolamento più elevato Nella fase di condizionamento consuma di meno l isolamento più basso fino a 26 C, poi si inverte

32 QUALE SOLUZIONE SCEGLIERE Si sceglie sulla base del clima della località

33 IL CLIMA IN ITALIA Alpi: clima d'alta montagna con estate umida Appennini: temperato fresco sub-oceanico umido Bacino padano e fascia costiera adriatica settentrionale: temperato subcontinentale Costa ligure e tirrenica: temperato caldo con inverno umido ed estate secca Costa adriatica del sud e ionica: temperato caldo localmente arido con inverno umido e lunga estate secca Sicilia e Sardegna: da temperato caldo con estate secca ad arido con lunga estate secca.

34 Se gli apporti gratuiti sono bassi, l isolamento elevato è conveniente nel Nord e nel centro Italia

35 Conviene a Trento

36 Conviene a Milano

37 Conviene a meno a Roma

38 Non conviene a Siracusa

39 Se gli apporti gratuiti sono alti, l isolamento elevato non conviene mai

40 Se gli apporti gratuiti sono alti, l isolamento elevato non conviene mai

41 Se gli apporti gratuiti sono alti, l isolamento elevato non conviene mai

42 Se gli apporti gratuiti sono alti, l isolamento elevato non conviene mai

43 DOMANDA Si può estendere il periodo di non funzionamento dell impianto?

44 Si! Utilizzando un impianto ad aria con free-cooling

45 RISCALDAMENTO Dalla scoperta del fuoco in poi l uomo ha sempre avuto energia disponibile per riscaldare le proprie abitazioni. Raffrescarle è sempre stato più difficile

46 RISCALDAMENTO Per millenni si è bruciato combustibile e l evoluzione è stata limitata. Solo negli ultimi 30 anni si è passati alla Pompa di Calore

47 POMPA DI CALORE

48 IMPIANTO = SORGENTE CALDA inverno POMPA DI CALORE Raffredda l aria per trasferire il calore all impianto ARIA = SORGENTE FREDDA

49 POMPA DI CALORE L energia sottratta alla sorgente fredda può essere considerata in tutto o in parte come ENERGIA RINNOVABILE

50 IMPIANTO = SORGENTE FREDDA estate POMPA DI CALORE Raffredda l edificio per trasferire il calore all aria esterna ARIA = SORGENTE CALDA

51 IMPIANTO = SORGENTE CALDA inverno POMPA DI CALORE Raffredda l acqua per trasferire il calore all impianto ACQUA = SORGENTE FREDDA

52 IMPIANTO = SORGENTE FREDDA estate POMPA DI CALORE Raffredda l edificio per trasferire il calore all acqua ACQUA = SORGENTE CALDA

53 Sorgente geotermica

54 POMPE DI CALORE E RADIATORI

55 E vero che le pompe di calore non possono funzionare con gli impianti a radiatori?

56 La risposta è NO!

57 Temperatura di funzionamento dei radiatori

58 Temperatura di funzionamento dei radiatori FUNZIONAMENTO POSSIBILE FUNZIONAMENTO OTTIMALE

59 Nessun intervento sull involucro edilizio

60 Interventi sull involucro: riduzione del 25% dei fabbisogni

61 Interventi sull involucro: riduzione del 50% dei fabbisogni

62 DLgs 28/11

63 RES 2009/28/CE DLgs 28/2011 Art3: Obiettivi nazionali Art 37, comma 6: definizione tramite decreto degli obiettivi regionali BURDEN SHARING 15/3/2012 Art 28: prevede l emanazione di un decreto che disciplini l incentivazione di interventi volti alla produzione di energia termica da fonti rinnovabili Art 25, comma 10: disciplina le modalità di incentivazione per la produzione di energia elettrica da fonte fotovoltaica CONTO ENERGIA TERMICO (Bozza del 6/6/12) V CONTO ENERGIA DM 05/07/2012

64 RISCALDAMENTO, SANITARIA RAFFRESCAMENTO 20% al 31/5/ % al 1/1/ % al 1/1/2017

65 Allegato 3 DLGS. 28/ Per gli edifici pubblici gli obblighi di cui ai precedenti commi sono incrementati del 10%

66 LIMITI ATTUALI DEL DECRETO - Non è congruente con la legislazione e la normativa sull efficienza energetica - Non considera la particolare situazione italiana dovuta al mite clima mediterraneo - Utilizza metodi di calcolo basati su medie annuale che portano a forti imprecisioni

67 RINNOVABILI O EFFICIENZA ENERGETICA? ENERGIA ENERGIA PRIMARIA PRODOTTA CONSUMATA

68 RINNOVABILI O EFFICIENZA ENERGETICA? Energia ENERGIA PRODOTTA Energia Elettrica combustibile ren di mento rete

69 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore 1 E RES E PdC 1 SPF PdC

70 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore 1 E RES E PdC 1 SPF PdC energia termica prodotta mediante fonte rinnovabile

71 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore 1 E RES E PdC 1 SPF PdC energia termica stagionale prodotta mediante la pompa di calore

72 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore 1 E RES E PdC 1 SPF PdC coefficiente di prestazione stagionale della pompa di calore

73 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore SPF PdC E E PdC ass energia termica stagionale prodotta mediante la pompa di calore

74 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore SPF PdC E E PdC ass Energia spesa per il funzionamento della pompa di calore, compresi gli ausiliari

75 La produzione di energia da fonte rinnovabile con pompa di calore SPF PdC E E PdC ass Per una pompa di calore elettrica è energia elettrica

76 Valore minimo 1, 15 SPF Min Valore del rendimento di trasformazione e trasporto dell energia elettrica. La CE lo pone uguale a 0,4 per cui SPF deve essere maggiore di 2,875

77 RINNOVABILI O EFFICIENZA ENERGETICA? Energia ENERGIA PRODOTTA Energia Elettrica combustibile ren di mento rete

78 LIMITI DELL IMPOSTAZIONE 1) Sono penalizzate le pompe di calore a gas

79 LIMITI DELL IMPOSTAZIONE 2) l equazione prende in considerazione solo la pompa di calore e non tutto il sistema di generazione, parificando tra loro generatori di integrazione a bassa efficienza, come quelli a resistenza elettrica, con quelli ad elevata efficienza, come le caldaie a condensazione;

80 LIMITI DELL IMPOSTAZIONE 3) l equazione propone un calcolo medio stagionale, anziché considerare in modo puntuale quando e se viene effettivamente prodotta energia sfruttando una fonte rinnovabile. Il calcolo medio stagionale comporta gravi errori, poiché, utilizzando un metodo semplificato la quantità di energia prodotta sfruttando le fonti di energia rinnovabile è a volte sottostimata fino ad essere annullata del tutto, altre volte sovrastimata

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82 Produzione da fonte rinnovabile

83 Conseguenze impostazione attuale: problema dei sistemi misti (PdC integrata con altri generatori) Si prendano 4 casi: Caso 1: pompa di calore integrata con resistenza elettrica; Caso 2: pompa di calore integrata con caldaia a metano con rendimento 105% sul potere calorifico inferiore; Caso 3: pompa di calore abbinata con la caldaia del caso 2. La caldaia funziona da sola fino a che il COP della pompa di calore è inferiore a 2,6, valore corrispondente al REP = 1,05 della caldaia a condensazione (la pompa di calore è disattivata quando il suo consumo di energia primaria è superiore a quello della caldaia); Caso 4: solo pompa di calore (in questo caso la taglia è maggiore, perché la sola pompa di calore deve coprire la massima potenza richiesta: per semplicità il profilo del COP è stato considerato uguale a quello degli altri 3 casi).

84 Caso 1: Caso 2: pompa di calore integrata con resistenza elettrica; pompa di calore integrata con caldaia a metano con rendimento 105% sul potere calorifico inferiore

85 Caso 3: pompa di calore abbinata con la caldaia del caso 2. La caldaia funziona da sola fino a che il COP della pompa di calore è inferiore a 2,6, valore corrispondente al REP = 1,05 della caldaia a condensazione (la pompa di calore è disattivata quando il suo consumo di energia primaria è superiore a quello della caldaia)

86 Caso 4: solo pompa di calore (in questo caso la taglia è maggiore, perché la sola pompa di calore deve coprire la massima potenza richiesta: per semplicità il profilo del COP è stato considerato uguale a quello degli altri 3 casi)

87 In tutti i 4 casi la quantità di energia prodotta in condizioni da sfruttare le fonti rinnovabili è uguale

88 ESEMPIO NUMERICO 4 Tab Riepilogo dei dati principali nei quattro casi considerati. L energia prodotta da fonte rinnovabile è calcolata secondo la (1.1) SPF PdC REP sistema E RES [kwh] Caso 1 2,92 1, ,9% Caso 2 2,92 1, ,9% Caso 3 3,19 1, ,7% Caso 4 2,85 1, ,0%

89 Perché la quantità di energia prodotta con COP < 2,875 è maggiore e SPF diminuisce SPF PdC REP sistema E RES [kwh] Caso 1 2,92 1, ,9% Caso 2 2,92 1, ,9% Caso 3 3,19 1, ,7% Caso 4 2,85 1, ,0%

90 Perché la quantità di energia prodotta in totale con la pompa di calore è minore e pertanto la quantità di RES diminuisce anche se aumenta SPF SPF PdC REP sistema E RES [kwh] Caso 1 2,92 1, ,9% Caso 2 2,92 1, ,9% Caso 3 3,19 1, ,7% Caso 4 2,85 1, ,0%

91 ULTERIORE PROBLEMA: l integrazione con caldaia è molto più efficiente che quella con resistenza elettrica

92 La realtà dei Paesi mediterranei: l importanza della climatizzazione estiva

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94 NOTA: qualcuno potrebbe essere tentato di consumare di più in inverno, evitando di intervenire con l isolamento termico, proprio per garantirsi la copertura durante tutto l anno. Infatti, l isolamento termico influisce molto sul consumo invernale, molto meno sul consumo estivo.

95 ESEMPIO NUMERICO 7 75% del fabbisogno invernale 50% del totale

96 HP2: Si effettui un intervento sull involucro tale che il fabbisogno diminuisca: - di kwh in inverno; - di kwh in estate;

97 Il fabbisogno totale annuo scende a kwh e la produzione di energia da fonte rinnovabile si riduce anch essa a kwh (75% di kwh invernali), pari al 46% dell energia totale. 75% del fabbisogno invernale 46% del totale

98 Effetti Recupero di calore sull aria espulsa Senza recupero RES = 52%

99 Effetti Recupero di calore sull aria espulsa Senza recupero RES = 52% Recupero 50% RES = 30%

100 Effetti Recupero di calore sull aria espulsa Senza recupero RES = 52% Recupero 50% RES = 30% Recupero 75% RES = 19%

101 AiCARR ha espresso questi dubbi in un documento presentato al ministero Sembra che il ministero abbia recepito tutte le problematiche sollevate C è una proposta che sarà resa nota a breve che dovrebbe risolvere gran parte delle incongruenze

102 Grazie per l attenzione! Michele Vio Presidente AiCARR