ING. ANTONIO MAGRI

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1 Comfort e risparmio energetico in impianti centralizzati di riscaldamento condominiale Comfort and energy saving in centralized heating systems for condominiums ING. ANTONIO MAGRI ANTA OPERATORE ESPERTO antonio.magri31@gmail.com RIASSUNTO Quasi cento edifici adibiti ad usi diversi (abitazioni con o senza uffici ed esercizi commerciali, scuole, alberghi e simili) sono stati tenuti sotto controllo per più stagioni di riscaldamento. I sistemi di termoregolazione ambiente e contabilizzazione dei consumi, tenuti sotto controllo, sono due: - Sistema con valvole termostatiche manuali e ripartitori - Sistema con valvole termostatiche automatiche con telecomando individuale e contabilizzazione incorporata I due sistemi sono equiparabili, solo che il sistema automatico è più comodo. I due sistemi soddisfano le normative tecniche relative i decreti regionali e nazionali (vedi bibliografia). Il risparmio energetico nella stagione di riscaldamento, rispetto a prima dell installazione dei due sistemi è stato: -Valvole termostatiche meccaniche e ripartitori = non più di 10 / 15% -Sistemi automatici con ampia gamma di comandi individuali = più del 30 % La spiegazione è nella psicologia dell utente. E il cosiddetto effetto luce delle scale. L utente fa un azione solo se vuole avere la luce nelle scale e così consuma. Non deve fare niente per fermare il consumo, poiché la luce si spegne da sola. Per risparmiare anche il riscaldamento deve obbedire alla procedura luce delle scale. L utente ottiene il comfort senza fare nulla ed ottiene il risparmio. Solo per consumare di più deve fare qualche cosa. Questa condizione di maggior consumo cessa automaticamente dopo un certo tempo, senza nessun intervento da parte dell utente. I casi esaminati provano queste considerazioni.

2 Comfort e risparmio energetico in impianti centralizzati di riscaldamento condominiale SUMMARY Almost one hundred buildings with different uses (homes without or without offices and shops and businesses, schools, hotels and the like) were monitored for a number of heating seasons. Two types of room heat regulation and heat cost allocation systems were monitored: - System with manual thermostatic valves and heat cost allocators - System with automatic thermostatic valves with individual remote control and built-in heat cost allocation (accounting for individual consumption) The two systems are comparable, but the automatic system is more convenient. The two systems comply with the relevant technical regulations and regional and national decrees (see bibliography). Energy saving of the two systems during the heating season, compared with the period before installation: - Mechanical thermostatic valves and heat cost allocators = no more than 10 / 15% - Automatic systems with a wide range of individual controls = more than 30% The explanation lies in user psychology. It is the so-called stair light effect. The user only takes action when he wants the stair light on and so consumes energy. He doesn t have to do anything to stop the consumption, because the light switches off by itself. To make savings, heating too must follow the stair light procedure. The user gets comfort without doing anything and makes a saving. He only has to do something if he wants to increase consumption. This increased consumption condition ends automatically after a preset time, without the user having to take any action. The cases examined prove these considerations. Valvole termostatiche, ripartitori, valvole termostatiche manuali, valvole termostatiche automatiche, valvole termostatiche elettroniche, contabilizzazione del calore. Key words: Thermostatic valves, heat cost allocators, manual thermostatic valves, automatic thermostatic valves, heat accounting 1. INTRODUZIONE La termoregolazione ambiente e la contabilizzazione del calore sono stati introdotte per garantire un importante risparmio energetico e contemporaneamente regolare la temperatura a valori ottimali per il comfort. Alcune leggi regionali ne rendono obbligatoria l introduzione, esempio : Legge 21/02/2011 numero 3 della Regione Lombardia e altre (vedi bibliografia). Questi impianti sono sottoposti ad alcune normative UNI : UNI / TR 11388, in via di aggiornamento UNI EN 834, norma europea per i ripartitori

3 2. TERMOREGOLAZIONE AMBIENTE E CONTABILIZZAZIONE DEI CON- SUMI PER RISCALDAMENTO CENTRALIZZATO CONDOMINIALE IN EDI- FICI ESISTENTI Negli impianti di riscaldamento esistenti in edifici condominiali è tecnicamente possibile realizzare la termoregolazione ambiente per singolo locale, zona o intero appartamento e la contabilizzazione dei consumi. I sistemi sono fondamentalmente due : - SISTEMA TERMOSTATICO MINIMO - SISTEMA TERMOSTATICO AUTOMATICO 2.1. Sistema termostatico minimo Il sistema è composta da due elementi REGOLATORE TERMOSTATICO MANUALE PER RADIATORE. E un regolatore di temperatura ambiente, che viene avvitato sulla valvola del radiatore. L utente può comandare manualmente mediante una manopola la temperatura che desidera. Figura 1 Regolatore termostatico manuale per radiatore. RIPARTITORE CONTABILIZZATORE CONSUMI PER RADIATORE Ogni radiatore è dotato di un ripartitore. Il ripartitore totalizza l energia termica erogata dal radiatore, che è legata al comportamento dell utilizzatore Quanto più alta è la temperatura ambiente voluta dall utilizzatore, tanto più alto è il consumo termico energetico. Figura 2 Ripartitore contabilizzatore consumi per radiatore.

4 Comfort e risparmio energetico in impianti centralizzati di riscaldamento condominiale 2.2. Sistema termostatico automatico Il sistema consente un automazione completa di tutte le funzioni, per ottimizzare comfort e risparmio energetico. Il sistema è composto da più elementi, di cui i 4 più importanti sono : TERMOREGOLAZIONE E CONTABILIZZAZIONE PER RADIATORE. E un regolatore di tipo elettronico che consente un ampia gamma di programmazione della temperatura ambiente voluta. Figura 3 Termoregolatore e contabilizzatore per radiatori. TELECOMANDO INDIVIDUALE Mediante questo telecomando l utente può scegliere una vasta gamma di programmi di riscaldamento, che si adattano all uso personalizzato del riscaldamento. Sono previsti anche programmi con durata limitata nel tempo, per ritornare automaticamente ai programmi di base che sono ottimizzati in comfort e consumo. Figura 4 Telecomando individuale.

5 CONTROLLO AUTOMATICO CALDAIA E un unità intelligente che raccoglie con continuità tutti i dati di funzionamento di tutti i radiatori e di tutti gli appartamenti. Calcola il fabbisogno energetico reale e totale della situazione e controlla la centrale termica condominiale ottimizzandone la conduzione per il massimo di comfort e risparmio energetico. La centrale termica non ha una programmazione indipendente dagli utenti, ma calcola in ogni istante le volontà termiche del condominio, e si comporta di conseguenza. Non è più la centrale termica che comanda, ma è la volontà globale di tutti gli inquilini che istante per istante la controlla. Figura 5 Controllo automatico caldaie. MODEM O INTERNET E un unità modem che consente qualunque tipo di connessione informatica con la centrale termica e con i singoli appartamenti. L utente può dialogare con l impianto termico del suo appartamento per controllarlo Figura 6 Modem per connessione telematica.

6 Comfort e risparmio energetico in impianti centralizzati di riscaldamento condominiale 2.3. Confronto fra i due sistemi Dal punto di vista tecnico le funzioni di base sono equivalenti. Tutti e due i sistemi consentono la regolazione della temperatura ambiente voluta e calcolano i consumi di energia termica impiegata, per fare la ripartizione spese secondo le normative in vigore. I risultati di risparmio energetico che si ottengono fra prima e dopo l adozione di questi sistemi sono profondamente diversi. Sono stati controllati per almeno una stagione di riscaldamento completa, quasi un centinaio di impianti centralizzati di riscaldamento dotati dei due sistemi di termoregolazione e contabilizzazione. Gli edifici sono per la maggioranza situati nella pianura Padana, comprese alcune località alpine dove sono usati come seconde case. Una parte sono edifici situati nell Italia centrale fino a Roma. IMPIANTI CON SISTEMA MANUALE MINIMO : risparmio medio 11,7% Questo dato è la media fra quanto è stato rilevato in qualche impianto reale e quanto i costruttori di questi sistemi dichiarano. IMPIANTI CON SISTEMA AUTOMATICO : risparmio medio 32,4% Questo dato è la media fra quanto è stato rilevato in molti impianti reali. Questa forte differenza non è giustificabile da ragioni tecniche, ma dal diverso uso che gli utenti hanno fatto del loro impianto individuale 3. EFFETTO LUCI SCALE In quasi tutti gli edifici condominiali il comando delle luci delle scale ha una semplicissima automazione rappresentata da un temporizzatore. -L utente schiaccia un pulsante per accendere le luci -Non fa niente per spegnerle, poiché si spengono da sole dopo un certo tempo Questo semplicissimo sistema si avvicina al comportamento normale di un utente : -E costretto a fare qualche cosa per ottenere un servizio e consumare -Non deve fare nulla per far cessare il servizio e smettere di consumare Il consumatore risparmia solo se è COMODO E necessario che la pigrizia dell utente generi il risparmio energetico! 3.1. Termopsicologia : gli utenti e la temperatura ambiente Il comportamento dell utente medio, quando decide la temperatura ambiente voluta nei locali da lui abitati, potrebbe essere chiamato con il neologismo Termopsicologia Questo comportamento può spiegare la differenza di risparmio fra i due sistemi : -SENTE FREDDO : molto spesso e per le ragione più diverse. Alza la temperatura ambiente con il comando a disposizione. -SENTE CALDO : quasi mai e anche se sente caldo si spoglia. Non abbassa mai la temperatura ambiente voluta, poiché dovrebbe fare qualche cosa.

7 Dopo un po di tempo tutti i regolatori manuali della temperatura ambiente sono al massimo e ci restano, poiché nessuno fa qualche cosa per ripristinare la giusta temperatura. La pigrizia dell utente porta ad un maggior consumo. Tutto questo non avviene se i regolatori di temperatura hanno un automatismo simile a quello delle luci delle scale : dopo un certo tempo i regolatori ritornano nella posizione di comfort iniziale, con consumo corretto Termopsicologia, automatismo e luci scale Se anche l impianto di riscaldamento possiede un automatismo analogo a quello delle luci delle scale, il comportamento pigro dell utente porta al risparmio energetico. L impianto di riscaldamento dell appartamento viene preprogrammato e preconfigurato per ottimizzare comfort e risparmio energetico. La temperatura ambiente viene programmata nel tempo in base alle vere necessità di riscaldamento. Lo stesso comportamento pigro dell utente porta al risparmio energetico: -SENTE FREDDO :Alza la temperatura ambiente con il comando a disposizione. Dopo un certo tempo però, il sistema riporta il riscaldamento alla programmazione di base con corretto consumo energetico. In queste condizioni l utente tende a non sentire caldo, poiché il sistema è tornato nelle condizioni di base. L utente non ha fatto niente per tornare a risparmiare. In queste condizioni dopo un po di tempo non sente più freddo, poiché le condizioni in cui ritorna l impianto sono quelle standard di comfort! L utente si abitua al comfort standard programmato in modo oggettivo La pigrizia vince il freddo e finisce lo spreco Ulteriori possibilità del sistema automatico completo Un sistema automatico completo che consenta il colloquio costante fra utilizzatore (appartamenti del condominio) e centrale termica, completa anche tutte le funzioni di ottimizzazione della centrale termica. La centrale termica non decide più autonomamente come e quando riscaldare, ma è la volontà globale di tutti gli utenti che decide cosa deve fare la centrale stessa. La centrale termica diviene Termodemocratica, poiché tutte le sue decisioni provengono in ogni momento dalla volontà degli inquilini. 4. ESEMPIO DI QUALCHE CASO REALE SIGNIFICATIVO Si riportano 3 casi reali di condomini Condominio di abitazioni in Trieste città APPARTAMENTI : 52 RADIATORI TOTALI : 283 SISTEMA PRECEDENTE : nessun automatismo ai radiatori SISTEMA UTILIZZATO : automatico completo RISPARMIO ENERGETICO SULL ANNO PRECEDENTE : 41%

8 Comfort e risparmio energetico in impianti centralizzati di riscaldamento condominiale Sono stati analizzati i diagrammi dei consumi medi giornalieri per tutta la stagione di riscaldamento 2011 / 2012 rispetto alla stagione 2012 / Si nota che gli inquilini hanno imparato in maniera naturale e senza volerlo, a consumare sempre di meno, fino a che il consumo condominiale è diventato dipendente dalla sola temperatura esterna come deve essere Condominio di abitazioni in Brescia Provincia APPARTAMENTI : 10 RADIATORI TOTALI : 70 SISTEMA PRECEDENTE : termostatiche manuali SISTEMA UTILIZZATO : automatico completo RISPARMIO ENERGETICO SULL ANNO PRECEDENTE : 33,1% In questo caso il risparmio è certamente basato sulla differenza fra i 2 sistemi. Questa differenza ha adattato il sistema alla Termopsicologia degli utenti che hanno agito in maniera più pigra sul loro impianto individuale Condominio di seconde case in località sciistica Brescia Provincia APPARTAMENTI : 52 RADIATORI TOTALI : 347 SISTEMA PRECEDENTE : vecchio sistema con automazione insufficiente SISTEMA UTILIZZATO : automatico completo RISPARMIO ENERGETICO SULL ANNO PRECEDENTE : 40% Prima era installato un vecchio sistema di automazione con caratteristiche non propriamente Termopsicologiche. Gli utenti potevano utilizzare il loro sistema ottimizzando comfort e risparmio, ma con procedure complicate. Con il nuovo sistema automatico completo hanno dovuto fare qualche cosa solo al momento di accendere l impianto e non hanno dovuto fare nulla, per spegnerlo o per passare in condizioni di antigelo per sicurezza. Il risparmio è tutto dovuto alla differenza fra i due sistemi. CONCLUSIONI Il comportamento dell utente nell uso del suo impianto individuale di riscaldamento influenza in maniera fondamentale i consumi di energia termica. La sola consapevolezza che un maggior consumo porta ad una maggiore spesa, non sembra capace da sola di ottimizzare i consumi stessi. Quando il risparmio energetico del servizio di riscaldamento dipende dal comportamento degli utenti che ne possono controllare le funzioni, tenere presente che : -IL CONSUMO DI ENERGIA TERMICA E TANTO PIU BASSO QUAN- TO PIU GLI UTENTI FATICANO, FISICAMENTE O PSICOLOGICA- MENTE, PER CONSUMARE! -IL MAGGIORE RISPARMIO ENERGETICO SI OTTIENE QUANDO GLI SPRECHI SONO EVITATI IN MANIERA AUTOMATICA, E NON PER VOLONTA DEGLI UTENTI.

9 BIBLIOGRAFIA Pubblicazione ENEA: M. Filippi, S.P. Cognati, M. Perino, V. Fabi Sviluppo di una metodologia e strumenti per la definizione della valutazione sui consumi energetici dei comportamenti dell utenza. Pagine 1 di 21. Sito internet : Report RdS/2013/271 Leggi nazionali e regionali D.G.R. 4 Agosto 2009, n regione Piemonte D.G.R. 30 novembre 2011, n. IX/2601 regione Lombardia D.G.R. 20 dicembre 2013, n. X/1118 regione Lombardia D.P.R. 412/93 integrato con D.P.R. 551/99 nazionale D.P.R. 59/2009 del 2/04/2009 nazionale Legge regionale Lombardia del 21/02/2011 n.3. Richiamo nel testo Legge regionale Lombardia del 21/02/2011 n.3 Norme UNI. / TR In via di aggiornamento Richiamo nel testo (UNI. / TR ) UNI. EN Norma europea per i ripartitori Richiamo nel testo (UNI EN 834)