Il ruolo degli impianti per migliorare l efficienza energetica degli edifici
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- Cesare Micheli
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1 Comune di Montecchio Maggiore, 19 febbraio 2008 Il ruolo degli impianti per migliorare l efficienza energetica degli edifici Fabio Peron Università IUAV - Venezia Riduzione delle dispersioni dell involucro Ingrandimento 700X Ingrandimento 300X 1
2 Edifici efficienti: ventilazione controllata Edifici efficienti: ventilazione controllata 2
3 Edificio Multifamiliare a Wolfurt (Austria) Arch. G. Zweier Prog. Europeo CEPHEUS - Thermie 3
4 La caldaia a condensazione La caldaia a condensazione 4
5 I sistemi radianti Pavimenti e pareti radianti Un opportunità a portata di mano: il sole 5
6 Un opportunità a portata di mano: il sole I collettori: piani o a tubi evacuati 6
7 Il tipico impianto a circolazione forzata Alcuni esempi 7
8 L integrazione sull edificio Dimensionamento di massima Superficie coll.piano (m 2 /persona) Superficie coll.sottovuoto (m 2 /persona) Superficie coll.piano (m 2 /100 litri di a.c.s.) Superficie coll.sottovuoto (m 2 /100 litri di a.c.s.) Volume accumulo (litri/ persona) Volume accumulo (litri/ 100 litri di a.c.s.) Frazione di consumo di a.c.s. coperta Impianti familiari 0,7 1,2 0,5 0, Impianti plurifamiliari 0,5 1,0 0,4 0, hotel 0,5 1,0 0,4 0,
9 Produzione di energia elettrica distribuita e localizzata Il fotovoltaico Carloforte - Sardinia Vulcano - Sicily 9
10 Il fotovoltaico In Baviera 10 MegaWatt picco 3 siti m² (equiv. a 56 campi da calcio) pannelli solari Mühlhausen: 6.3 MW Günching: 1.9 MW Minihof: 1.9 MW 12.5 cm 12.5 cm 10
11 Il fotovoltaico: un tipico impianto Quadro di parallelo Quadro di interfaccia Inverter Fotovoltaico integrato sull edificio Renbrandt Secondary School - Holland The solar office Essen - Germany Solar Fabrik Freiburg i. Br. - Germany 11
12 Fotovoltaico integrato sull edificio Materiale Struttura Band Gap Efficienza massima di laboratorio Efficienza tipica commerciale (ev) (%) (%) Si wafer monocristallino 1,1 > Si wafer policristallino 1, Si film sottile amorfo 1, GaAs wafer policristallino 1,45 > 28 > 20 CdTe film sottile policristallino 1, CuInSe 2 film sottile policristallino (CIS) 1, CIS Amorfo quota mercato: 10% prezzo: Cristallino quota mercato: 90% prezzo: 100 CENTRO RICERCA E SVILUPPO EDISON A TROFARELLO (TO) Impianto sperimentale di 5 kw presso il Centro Ricerca e Sviluppo Edison a Trofarello (TORINO) suddiviso in 5 campi con moduli fotovoltaici di differente tecnologia. Fonte: PV-GIS 12
13 Caratteristiche di un impianto fotovoltaico energia elettrica mediamente prodotta da 1 kwp in Italia: kwh / anno al Nord kwh / anno al Centro kwh / anno al Sud costo impianto FV installato: / kwp superficie occupata: circa 10 m 2 / kwp se posizionati su una superficie inclinata (tetto rivolto verso sud); in caso dovessero essere installati inclinati su una superficie piana, lo spazio occupato raddoppia al fine di evitare ombreggiamento sui pannelli) peso dei moduli FV: costi di manutenzione: da 80 a 150 kg / kwp (dipende da struttura) < 1% del costo dell investimento. La microcogenerazione Abbinare alla produzione di calore la produzione di energia elettrica con ingombri limitati 13
14 La microcogenerazione Combustibile: gas metano o idrogeno con reforming motori Stirling, microturbine, celle a combustibile La microcogenerazione in Inghilterra 14
15 Il solar cooling: raffrescamento solare Il sistema è costituito da refrigeratore ad assorbimento e collettori solari a bassa dispersione. Potenze da 15 a 30 kw: abitazioni, negozi, edifici commerciali e alberghi Il 98% dell energia necessaria può essere fornita dal sole Il solar cooling: raffrescamento solare 15
16 Il solar cooling: raffrescamento solare Il solar cooling: raffrescamento solare 16
17 Il solar cooling: raffrescamento solare Le pompe di calore geotermiche Verticale (GCHP) Substrato roccioso Più costoso Poco impiego di spazio Elevata efficienza Orizzontale (GCHP) Massimo impiego di superficie Minore costo Piccoli edifici Temp. variabile Acqua di falda (GWHP) Acquifero+Reiniezione Minimo costo Autorizzazioni Sporcamento 17
18 Le pompe di calore geotermiche In Svizzera le installazioni di impianti a sonda geotermica verticale sono attualmente circa (2003), il 70% a profondità comprese tra 80 e 120 m. In Nord America si contano più di unità vendute ogni anno. La più grande installazione commerciale al mondo impiega acqua di falda ed ha una capacità frigorifera di circa 16 MW. Le pompe di calore geotermiche 18
19 Le pompe di calore geotermiche Un ulteriore azione: la luce naturale 19
20 luce artificiale a elevata efficienza elettrodomestici a elevata efficienza 20
21 Recupero acque grigie L idrogeno: un nuovo vettore energetico Cella a combustibile come accumulatori 21
22 Nuove fonti di energia Concentrare per elevare la T Nuove fonti di energia Solare termodinamico a concentrazione 22
23 Nuove fonti di energia the oscillating aerofoil driving hydraulic accumulators horizontal axis turbines evolved from wind power technology Marine Current Turbines 300kW prototype (11m dia.) Nuove fonti di energia 23
24 Nuove fonti di energia Nuove fonti di energia 24
25 Grazie per l attenzione Domande e chiarimenti??? riferimenti: fperon@iuav.it 25
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