GLI IMPIANTI TECNICI NEGLI EDIFICI LE FONTI RINNOVABILI DI ENERGIA

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1 Gli impianti e l utilizzo di fonti di energia rinnovabile GLI IMPIANTI TECNICI NEGLI EDIFICI LE FONTI RINNOVABILI DI ENERGIA LEZIONE 7_07 aprile 2016_Laboratorio di Costruzione dell Architettura ing. Raffaele Graziano

2 Il benessere termoigrometrico E lo stato psico-fisico in cui il soggetto esprime soddisfazione nei riguardi del microclima. Tale condizione si verifica quando il sistema di termoregolazione dell organismo umano trova un equilibrio ideale con l ambiente in cui si trova (zona del benessere).

3 Il condizionamento Il condizionamento dell aria rappresenta l insieme delle operazioni atte a mantenere, in un determinato ambiente, condizioni stabili di temperatura, umidità, velocità di movimento dell aria e purezza dell aria indipendentemente dalle variazioni delle condizioni esterne. SCELTA DELLA TIPOLOGIA DI IMPIANTO: Impianto a tutt aria (Ambienti ad alto affollamento) Impianto misto (Altri ambienti) L impianto a tutt aria controlla tutte le grandezze microclimatiche (T, Ur, purezza, velocità) con l immissione in ambiente di portate d aria trattate da un unico condizionatore; Elevata quantità di aria di rinnovo da trattare; Omogenea distribuzione della temperatura e dell umidità in ambiente con grande volume L aria ha lo scopo di assicurare il giusto grado di purezza dell aria ambiente, l adeguato tasso di umidità e di controllare la velocità; la temperatura temperatura è controllata controllata mediante mediante la presenza presenza di terminali terminali disposti in ambiente, costituiti essenzialmente da una batteria di scambio termico alimentata ad acqua; la regolazione regolazione della temperatura temperatura avviene avviene localmente localmente intervenendo intervenendo sugli elementi terminali

4 Il condizionamento

5 Il condizionamento Recuperatore di calore statico a flussi incrociati: Scambiatore di calore aria-aria: pacco di piastre in alluminio all interno delle quali le due portate d aria si incrociano senza mischiarsi tra loro

6 Il condizionamento

7 Il condizionamento

8 Il condizionamento

9 Il condizionamento Superfici indicative richieste per le diverse centrali tecnologiche servizio Superficie (%) Riscaldamento Centrale termica 0,7-1,6 Centrale idrica 0,2-0,6 Condizionamento Centrale di trattamento dell aria 3-6 Ventilazione Estrazione dai servizi igienici 0,1-0,5 Termoventilazione 3-5 Refrigerazione Centrale frigorifera 1,5-2,5 Torri evaporative 0,3-1,5 Impianto elettrico Centrale di trasformazione (cabina) 0,5-1,5 Sala motori ascensori 0,2-0,5

10 Il condizionamento

11 Il condizionamento DIMENSIONAMENTO DEI CANALI Q = S x V Dove: Q = portata (mc/h) S = sezione del canale (mq) V = velocità dell aria (m/s) Q = q (mc/h persona) x n di persone presenti q= 36 mc/h pers V= 8-10 m/s (nelle dorsali principali) V= 4-6 m/s (nella distribuzione principale) V= 1,5-2 m/s (nell immissione in ambiente)

12 Il condizionamento Progetto della distribuzione dell aria: Scelta della topologia, dimensionamento e disposizione Disporre gli apparecchi terminali di distribuzione e convogliare l aria di mandata in modo tale che: Sia garantito l effetto lavaggio ; Siano evitate zone morte ed effetti di stratificazione; La velocità dell aria sia sufficientemente bassa. Gli apparecchi terminali di distribuzione dell aria Diffusori a coni fissi e a coni regolabili Diffusori lineari Diffusori a flusso elicoidale (elevato effetto di trascinamento e induzione) Diffusori per grandi altezze Ugelli (bassa induzione)

13 Obblighi e tecnologie Cenni sulla tecnologia solare termica Fonti energetiche rinnovabili Un impianto solare termico, costituito da pannelli solari termici e da un sistema di accumulo dell acqua calda, consente di trasformare la radiazione solare in energia termica utile, sotto forma di acqua o aria calda Le diverse tipologie impiantistiche degli impianti solari possono soddisfare una vasta gamma di esigenze. Dai semplici sistemi a circolazione naturale a quelli a circolazione forzata, senza dimenticare gli impianti combinati in cui l'acqua calda prodotta dal solare viene utilizzata per riscaldare non solo l'acqua sanitaria ma anche l'acqua circolante nell'impianto di riscaldamento Sul mercato gli impianti solari presentano due principali configurazioni: Sistemi a circolazione naturale Sistemi a circolazione forzata

14 Obblighi e tecnologie Cenni sulla tecnologia solare termica Fonti energetiche rinnovabili Sistemi a circolazione naturale Si tratta di impianti solari di piccole dimensioni (2-4 m 2 ), realizzabili sia con pannelli piani vetrati sia con pannelli sottovuoto. Si possono installare su tetti, terrazze, giardini e richiedono poca manutenzione. Hanno buoni rendimenti in quasi tutti i climi; in Italia sono sconsigliati soltanto per applicazioni in zone montane e dal clima particolarmente rigido, oppure per impianti di una certa dimensione. In questi casi sono da preferire sistemi a circolazione forzata Il principio di funzionamento è molto semplice: quando il fluido contenuto all interno dei collettori si scalda, diviene più leggero e sale di moto spontaneo verso il serbatoio d accumulo. Il fluido riscaldato può essere utilizzato direttamente dall utenza (circuito aperto) oppure può essere limitato a circolare tra i collettori e il serbatoio (circuito chiuso) Nei sistemi a circuito chiuso, il serbatoio d accumulo è dotato di uno scambiatore di calore interno: il calore accumulato dal fluido circolante nei pannelli viene ceduto all acqua contenuta nel serbatoio, che viene poi distribuita all utenza finale. La maggior parte degli impianti sono a circuito chiuso, con il vantaggio di poter utilizzare fluidi antigelo e anticorrosivi

15 Obblighi e tecnologie Cenni sulla tecnologia solare termica Fonti energetiche rinnovabili Sistemi a circolazione forzata Nei sistemi a circolazione forzata il serbatoio di accumulo per l'acqua calda è separato dal pannello. Questa soluzione è consigliata nei climi freddi, in particolare per impianti integrati con il riscaldamento domestico. Inoltre, la circolazione forzata si rende necessaria in tutti gli impianti medio-grandi (di solito oltre i 6 m 2 ) e in quei casi in cui non è possibile posizionare il serbatoio ad un altezza maggiore dei pannelli. Possono essere utilizzati sia i pannelli piani vetrati sia quelli sottovuoto Il fluido termovettore generalmente è costituito da una miscela di acqua e antigelo; riscaldato dall energia solare catturata dal pannello, il fluido viene fatto circolare nell impianto grazie ad una pompa elettrica. Il fluido riscaldato transita all interno del serbatoio d accumulo, attraverso una serpentina che, fungendo da scambiatore di calore, riscalda l acqua contenuta nel serbatoio Di norma sono sistemi a circuito chiuso, in cui cioè il fluido termovettore è separato dal circuito idraulico che porta l acqua all utenza Sul mercato si trovano dei kit a circolazione forzata, completi di pannelli, serbatoio d'accumulo, centralina solare, pompa di circolazione, valvole e tutti gli altri accessori

16 Fonti energetiche rinnovabili Obblighi e tecnologie D. Lgs. 28/2011: P = S pianta / K K= 65 (dal 1 gennaio 2014) K= 50 (dal 1 gennaio 2017) Per energia solare si intende l energia emanata dal sole e trasmessa sulla terra come radiazione elettromagnetica. L utilizzo del sole come fonte energetica presenta dei pro e dei contro: si tratta di una fonte pulita, inesauribile ed abbondante che tuttavia è discontinua nel tempo. Inoltre le varie condizioni climatiche e la latitudine influenzano l irraggiamento del sito ( potenza istantanea che colpisce la superficie, misurata in kw/m2). La tecnologia Fotovoltaica consente di trasformare in maniera diretta l energia associata alla radiazione solare in energia elettrica sfruttando il fenomeno fotoelettrico. TECNOLOGIA La conversione energetica avviene in un dispositivo (cella fotovoltaica) costituito da un materiale semiconduttore, opportunamente trattato, all interno del quale si crea un campo elettrico, che orienta le cariche elettriche generate dalla interazione della radiazione solare (fotoni) con la struttura elettronica del materiale semiconduttore, dando origine ad un flusso di corrente elettrica.

17 Fonti energetiche rinnovabili Esempio: Edificio per uffici Superficie edificio: 500 mq P = 500/50 = 10 kwp 1 kw è prodotto da circa 8 mq di pannelli per complessivi 4 pannelli 10 kw x 4 pannelli / kw = 40 pannelli = 80 mq

18 Il risparmio idrico L.R. 27 Maggio 2008, n. 6 Disposizioni regionali in materia di architettura sostenibile e di bioedilizia UTILIZZI DELL'ACQUA Nel settore privato circa il 50% del fabbisogno giornaliero d'acqua può essere sostituito con acque piovane. Nelle residenze gli impieghi che si prestano al riutilizzo di queste ultime sono in particolar modo: il risciacquo dei wc (16 l), i consumi per le pulizie e il bucato ( l), l'innaffiamento del giardino e il lavaggio dell'automobile (800 l). Altri punti di forza del sistema sono: la gratuità del conferimento; l'assenza di depositi calcarei nelle condutture e sulle resistenze elettriche delle macchine di lavaggio (lavatrice, lavastoviglie) e conseguente risparmio sui consumi di elettricità; il risparmio di detersivi (fino al 50%) per la minor durezza dell'acqua.

19 Il risparmio idrico

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