Impiantistica innovativa nella CasaClima

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1 Impiantistica innovativa nella CasaClima Agenzia CasaClima KlimaHaus-Agentur Via degli Artigiani 31 Handwerkerstr Bolzano / Bozen 08. Ottobre 2010

2 Ottimizzazione dell insieme edificio - impianto Perdite di calore: Trasmissione pareti esterne Trasmissione Tetto Trasmissione Finestre Ventilazione Apporti di calore: Calore di riscaldamento Apporti solari attraverso le finestre Apporti interni (apparecchi, persone) Apporti solari attraverso le pareti

3 Bilancio energetico invernale dell edificio trasmissione ventilazione apporti solari apporti interni Fabbisogno di calore per riscaldamento

4 Bilancio energetico estivo dell edificio trasmissione ventilazione apporti solari apporti interni Fabbisogno di calore per raffrescamento

5 Di cosa ha bisogno e cosa permette una CasaClima CasaClima èspesso viene collegata con un impianto di ventilazione controllata che porta a tutta una serie di vantaggi che vanno oltre il risparmio energetico ventilazione controllata in un condominio CasaClima ha bisogno di sistemi di conversione di energia rinnovabile o di sistemi di conversione di energia ritenuti assimilabili alle fonti rinnovabili caldaia a pellets di legna in una casa schiera bifamiliare CasaClima permette sistemi di impianti che portano fino all autosufficienza del sistema edificio - impianto o addirittura alla produzione e cessione di energia a terzi impianto fotovoltaico e pompa di calore geotermica in un edificio monofamiliare

6 Ottimizzazione mediante ventilazione controllata Ventilazione necessaria: secondo norma 0,5 volumi/ora considerata necessaria (mediamente) per garantire un comfort igienico considerato necessario per evitare la formazione di muffe considerato nel dimensionamento degli impianti termici Perdite di calore considerando un ricambio d aria di: 0,5 volumi/ora: Per il clima di Bolzano. un ricambi convenzionale porta a perdite in assoluto pari a: ca. 29 kwh/m 2 (considerando altezze nette dei piani pari a 2,6 m) Per un clima del centro Italia, questo valore scenda a ca. 15 kwh/m² anno Per arrivare a bassissimi consumi energetici diventa (quasi) indispensabile la ventilazione controllata che permette di risparmiare ca. il 90% delle perdite per ventilazione.

7 Schema dell impianto di ventilazione controllata Funktionsschema Lüftung Fortluftkanal Ø160 über Dach geführt 2 Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung Fabrikat Vallox Typ 120 Filterüberwachung, und Sommerkassette Volumenstrom je 320 m³/h Anschluss des zweiten Lüftungsgerätes Luftansaugung Ansaughaube Stahlblech verzinkt Wickelfalzrohre Stahlblech verzinkt Ø200mm Rohr PE Ø315mm Vorwärmung/Abkühlung über Erdregister

8 Schema funzionale di ventilazione

9 Macchina di ventilazione per alloggio e collettore di distribuzione aria

10 Tubazione di aspirazione per il recupero del calore del terreno

11 La ventilazione in applicazioni condominiali Schalldämpfer silenziatore Schalldämpfer silenziatore Lüftungsgerät macchina di ventilazione Lüftungsgerät macchina di ventilazione Wohnung alloggio Wohnung alloggio Absperrklappe serranda di intercettazione Schalldämpfer silenziatore Rückschlagklappe valvola di ritegno Absperrklappe serranda di intercettazione Rückschlagklappe valvola di ritegno Schalldämpfer silenziatore Lüftungsgerät macchina di ventilazione Lüftungsgerät macchina di ventilazione Wohnung alloggio Wohnung alloggio Absperrklappe serranda di intercettazione Rückschlagklappe valvola di ritegno Absperrklappe serranda di intercettazione Rückschlagklappe valvola di ritegno Erdkollektor collettore a terreno Frischluftkollektor collettore di aria fresca

12 Esempio: distribuzione dell aria nei singoli alloggi di un condominio

13 Il raffrescamento estivo Il problema del surriscaldamento estivo va evitato con elementi costruttivi: superfici opportunamente sporgenti che d inverno non ostacolano l apporto solare e d estate fanno ombra sulle vetrate ombreggiamento esterni opportunamente posizionati masse d accumulo opportunamente impiegate Un edificio CasaClima A progettato bene non ha maggiori problemi di vivibilità estiva di un edificio tradizionale Negli ultimi anni le richieste di impianti di climatizzazione, cioè impianti di raffrescamento nell ambito residenziale è notevolmente aumentata. Questo aumento è più dovuto ad un aumento delle esigenze che non a cambiamenti climatici o a cambiamenti dei tipi di costruzioni.

14 Distribuzione del calore negli ambienti: Il riscaldamento e raffrescamento a pavimento

15 Panelli radianti a pavimento

16 riscaldamento e raffrescamento a parete

17 Panelli di controsoffitto radiante Elemento con attivazione Elemento con mandata aria integrato

18 Attivazione termica delle masse Soletta piena gettata in opera con inserite nella zona neutra tubi di riscaldamento

19 Geotermia nella casa a basso consumo energetico Sistema ad alta efficienza energetica Permette di riscaldare e raffrescare Adatto anche per piccolissime potenze termiche Sottosuolo utilizzato come accumulo stagionale di energia

20 Vantaggi del calore del tereno Il sottosuolo mantiene una temperatura costante in inverno ed estate Pompe di calore che sfruttano l aria esterna hanno un coefficiente di effetto utile relativamente basso quando vengono maggiormente richieste Le pompe di calore che sfruttano il calore del terreno hanno un coefficiente di effetto utile decisamente migliore

21 Esempio: Casa monofamiliare a basso consumo sonda di ca. 100 metri costi per metro ca solo la sonda Coefficiente di effetto utile 4,3 STW P

22 Colettore orrizontale area da 250 a 350m² niente piante con radici profonde necessitano gradi spostamenti di terreno coefficiente di effetto utile 3,8 STW P

23 Realizzazione: Inizio perforazione STW P

24 perforazione STW P

25 preparazione della sonda Sonda a doppio U STW Pl

26 Inserimento tubo STW P

27 Dettagli sonde geotermiche

28 Altra possibilità: palificazioni energetiche

29 micropali energetici

30 scambiatori sottoplatea

31 Possibilità di utilizzo di pompe di calore sorgente di calore: aria sorgente di calore : acqua sorgente di calore : colettore orizontale sorgente di calore : sonde verticali STW G

32 Esempio: struttura turistica Recupero di un rustico Azienda Agrituristica a Silea TV Struttura interamente riscaldata e raffrescata con geotermia Inizio costruzione 2005 Messa in funzione 2007 Servizio annuo 3 appartamenti 5 stanze suite Piscina riscaldata

33 Azienda Agrituristica a Silea TV Posa sonde geotermiche 9 sonde di 80 m Area di realizzazione delle sonde geotermiche

34 Azienda Agrituristica a Silea TV Scambiatori di calore per Free Cooling e riscaldamento piscina Ritorno sonde in pieno estate: il terreno reagisce bene

35 Azienda Agrituristica a Silea TV Riscaldamento e raffrescamento a pavimento deumidigicazione Regolazione della temperatura individuale nei singoli vani Regolazione centralizzata con accesso remoto

36 Un importante fonte energetica rinnovabile: utilizzo della Biomassa Le piante, con CO 2, acqua e minerali estratti dal sottosuolo producono sostanze organiche, liberando ossigeno L energia accumulata può essere sfruttata in diversi modi, servendo per la nurtizione degli animali e del l uomo, dove le sostanze organice vengoo bruciate Attraverso il processo di putrefazine e quindi della decomposizione della biomassa la CO 2 immagazzinata in fase di crescita si libera e il ciclo naturale si chiude Attraverso la combustione della biomassa nelle diverse forme si ha la decomposizione accelerata con la liberazione della CO2 ma con l effetto di utilizzo energetico ed il ciclo naturale si chiude ugualmente

37 Un combustibile legnoso pregiato e comodo : pellets di legno Sono un derivato dalla seconda fase di lavorazione del legno per esempio da falegnamerie Si distinguono per: Un basso contenuto d acqua < 15% Un materiale estremamente uniforme Esiste una normativa specifica che definisce la composizione dei pellets Il grado di automazione degli impianti è quasi comparabile a caldaie a gas o gasolio

38 Serve spazio! Centrale di riscaldamento a pellets

39 Esempio: Nuove sede della Provincia di Treviso Realizzata nell area dell ex ONP del Sant Artemio 14 Edifici singoli Tutti edifici sotto tutela della sovrintendenza Risanati a rispetto della legislazione vigente e con standard CasaClima B Centrale unica con rete di teleriscaldamento e teleraffrescamento Centrale sulla base di biomassa Impianto solare termico Impianto fotovoltaico di 200 kwp

40 Struttura funzionante da ca. 18 mesi:

41 Nuove sede della Provincia di Treviso: Biomassa e Fotovoltaico

42 La fonte rinnovabile per eccelenza : il sole Impianti solari termici: Collettori piani: Buon rapporto costi benefici Tecnologia collaudata Basso rendimento per temperature esterne basse Collettori sotto vuoto Rendimento buono anche per temperature esterne basse Costi relativamente elevati, calcolo costi benefici piu' difficoltoso Tecnologia onerosa, costi energetici alti per la produzione Collettori a tappeto di assorbimento Adatti per la produzione di acqua calda in estate e per il riscaldamento di piscine Prestazioni esigue per temperature esterne basse Costi ridotti

43 Colettori solari tertmici: Colettori piani colettori sotto vuoto tappeti di assorbimento

44 Applicazione importante del solare termico: Il raffrescamento solare Solar Cooling Applicazione delle macchine frigorifere ad assorbimento Ottima contemporaneità di disponibilità e fabbisogno Particolarmente adatto per situazione climatiche molto calde Rese uguali alle rese del ciclo alimentato con energia termica di recupero

45 Ciclo frigorifero ad assorbimento alimentato da solare termico

46 Fotovoltaico: produzione diretta di energia elettrica dalla luce solare Il sole e' un corpo radiante ideale ad una temperatura di circa 5800 K Radiazione solare, Max con λ= 0,5 µm Costante solare S = 1367 W/m 2 La frazione di radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre e' variabile Trasformazione fotovoltaica: - silenziosa - Senza emissioni di alcun tipo - Non sono necessarie parti in movimento per la trasformazione non c è usura La materia prima: silicio - Come sabbia di quarzo,molto diffuso sulla terra - Monocristallino - Policristallino - Amorfo Altro utilizzo importante del sole: Il fotovoltaico

47 La produzione di energia elettrica mediante un impianto fotovoltaico Produzione con consumo proprio: scambio sul posto Produzione per la vendita di energia Panelli in silicio monocristallino efficienze da 12% - 19 % Panelli in silicio policristallino. Efficienze da 10 16% Panelli in silicio amorfo panelli a film sottile,tellerurio di cadmio, arsenurio di gallio, germanio,

48 Dati importanti: superficie efficienza media dei panelli solari potenza di picco orientamento rispetto sud inclinazione rispetto l orizzontale Quadro riassuntivo degli incentivi riconosciuti 2010 Potenza dell impianto Non integrato ( /kwh) Parzialmente integrato ( /kwh) integrato ( /kwh) 1 kwp - 3 kwp 0,38 0,42 0,46 3 kwp 20 kwp 0,36 0,403 0,44 P >20 kwp 0,34 0,38 0,42 Per il 2011, le tariffe calano con scadenze quadrimestrali, ca. del 6% al quadrimestre

49 Macrotipologie di impianti Impianti ad isola : Impianti isolati dalla rete elettrica pubblica; devono essere previsti accumulatori di corrente adeguati (batterie) Impianti in parallelo rete: Impianti inseriti in parallelo alla rete elettrica pubblica; non sono necessari accumulatori di energia; l'energia eccedente viene ceduta alla rete mentre quella mancante viene presa dalla rete

50 Gli impianti nella CasaClima Una CasaClima di buona qualità offre al progettista degli impianti di trovare soluzioni impiantistiche innovative che portano: ad un risparmio notevole di energia e di costi di gestione ad un conseguente risparmio di risorse fossili e riduzione di emissioni di CO 2 ad un comfort abitativo notevolmente migliorato rispetto un edificio tradizionale Risulta più facile l utilizzo di fonti energetiche rinnovabili L insieme edificio impianto deve essere progettato e realizzato come un insieme organico CasaClima necessita di impianti innovativi e ne facilita la realizzazione pratica GRAZIE PER L ATTENZIONE!