Il Risparmio Energetico nei Comuni : possibilità di attuazione pratica Efficienza energetica dell edificio: il contributo della domotica Luigi Rota Promozione Tecnica GEWISS Milano 18 Novembre 2009
Consumi energetici in ambito civile In Europa l energia impiegata nel settore civile (residenziale + terziario) rappresenta il 40% del consumo finale. In Italia la quota scende al 30% Gas ed elettricità costituiscono oltre l 80% dei consumi nel settore civile Dati Enea Rapporto Energia e Ambiente 2007 Dati Consumi Petrolio Gas Carbone Elettricità Settori (Mtep) (%) (%) (%) (%) Trasporti 44.650 97 1-2 Industria 41.020 19 40 12 29 Residenziale e terziario 43.410 11 55 4 30 Totale 144.100 48 29 5 18 2
Efficienza senza efficacia? 3
La certificazione energetica degli edifici Una delle strade principali per perseguire l EFFICIENZA energetica degli edifici è l obbligatorietà della certificazione. La certificazione considera: L involucro: i livelli di isolamento termico (materiali utilizzati, serramenti, ecc.) I livelli di insonorizzazione Gli impianti: sistemi di produzione di energie alternative (solare termico e fotovoltaico) impianti di riscaldamento e di climatizzazione LA CERTIFICAZIONE ENERGETICA DEGLI EDIFICI NON PRENDE IN CONSIDERAZIONE L IMPIANTO ELETTRICO 4
DOMOTICA la grande ASSENTE, perché? Pareti trasparenti a bassa trasmittanza ( doppi vetri ): nota trasmittanza e temperature int/est medie il risparmio è calcolabile in modo esatto ma un cattivo uso ne riduce il risparmio: ad esempio se aperte o chiuse in maniera inopportuna Caldaie ad alta efficienza: nota temperature fluido ingresso/uscita il risparmio è calcolabile in modo esatto ma un cattivo uso ne riduce il risparmio: ad esempio se riscaldamento acceso in modo smodato e quando non serve Apparecchi illuminazione basso consumo: nota la riduzione di consumo e le ore medie di accensione il risparmio è calcolabile in modo esatto ma un cattivo uso ne riduce il risparmio: ad esempio se accese quando non serve (c è luce naturale e/o non ci sono persone) La DOMOTICA assiste e guida l utente nella gestione ottima degli impianti 5
Le normative Norma CEN-EN15232 Energy performance of buildings - Impact of Building Automation, Controls and Building Management (2007) consente di calcolare/valutare risparmio energetico realizzabile con la domotica e più in generale con l automazione d edificio. 6
Definizione: Sistemi BACS Building Automation & Control Systems (BACS) consentono di integrare, controllare ed ottimizzare: riscaldamento raffreddamento ventilazione e condizionamento d'aria illuminazione e oscuramento Tre livelli di automazione: I Controllo Automatico II Controllo con sistemi domotici e di automazione dell edificio III Gestione impianti tecnici di edificio 7
EN15232: Prestazioni energetiche Classe A: BACS ad elevate prestazioni Classe B: BACS con prestazioni avanzate Classe C: BACS standard (riferimento) Classe D: impianti privi di automazione e non efficienti dal punto di vista energetico 8
EN15232: Prestazioni energetiche Per ciascuna tipologia di automatismo introdotto, la normativa discrimina tra i quattro livelli di prestazione energetica. Ad esempio: 9
Classe C Requisiti minimi! LIGHTING CONTROL Occupancy control Residential Non residential 0 Manual on/off switch 1 Manual on/off switch + additional sweeping extinction signal BLIND CONTROL 0 Motorized operation with manual control 1 Motorized operation with automatic control Residential Non residential 10
EN15232: Metodi di calcolo La normativa prevede 2 metodologie di calcolo: Metodo di stima (BAC Factors): Utilizzato in fase di progettazione per una stima di massima Metodo dettagliato: Utilizzato quando il sistema è completamente noto Prevede l utilizzo di calcoli specifici 11
EN15232: Metodo Bac Factors Determinazione immediata dell impatto di un sistema BAC sull ammontare di energia utilizzata da un edificio in un anno FATTORE DI EFFICIENZA (fxx) = Consumo Impianto Edificio BAC di tipo A, B, C Consumo Impianto Edificio EPBD VALORI TABELLATI 12
EN15232: Metodo Bac Factors Non-residential building types f f BAC.HC BAC.EL D C B A D C B A Offices 1,10 1 0,93 0,87 1,51 1 0,80 0,7 Lecture hall 1,06 1 0,94 0,89 1,24 1 0,75 0,5 Education buildings (school) 1,07 1 0,93 0,86 1,20 1 0,88 0,80 Hospitals 1,05 1 0,98 0,96 1,31 1 0,91 0,86 Hotels 1,07 1 0,95 0,90 1,31 1 0,85 0,68 Restaurants 1,04 1 0,96 0,92 1,23 1 0,77 0,68 Wholesale and retail trade service buildings 1,08 1 0,95 0,91 1,56 1 0,73 0,6 Ospedale da Classe C Classe B il risparmio del (1-0,91/1)*100 = 9% Ospedale da Classe C Classe A il risparmio del (1-0,86/1)*100 = 14% Scuola da Classe C - Classe B il risparmio del (1-0,88/1)*100 = 12% Scuola da Classe C - Classe A il risparmio del (1-0,80/1)*100 = 20% 13
Esempio reale: MART di Rovereto Applicazione con prodotti multivendor in tecnologia KNX. CUnEdI Centro Universitario Edifici Intelligenti Univ. di Trento Bilancio a consuntivo Secondo CEN EN15232: risparmio atteso tra il 27%-29% accensione automatica e in funzione della presenza regolazione flusso (vs luce naturale) e scenari a tempo controllo centralizzato Museo MART. Progetto di: Mario Botta e Giulio Andreolli, 2002 14
Esempio reale: MART di Rovereto RISULTATI: 2006: Consumo energia elettrica: 2,3 GWh 2007: Risparmio di oltre 600 MWh / anno Riduzione consumo energia elettrica circa 28% su media annua Riduzione emissioni CO 2 circa 350 t/anno, equivalente a emissioni annue di: 200 appartamenti oppure 100 autoveicoli (20000km/anno a 160grCO2/Kg) 15
Esempio Edificio pubblico Valutazioni su consumi reali e risparmio energetico secondo la EN 15232 Si considera il confronto tra sistema di automazione in classe B vs classe D Consumo medio di un edificio pubblico: riscaldamento 75 kwh/mq anno energia elettrica 30 kwh/mq anno RISULTATI: risparmio atteso riscaldamento 20% risparmio atteso energia elettrica 14% risparmio atteso totale 18% 16
L impianto domotico e lo standard KNX
Il bus gestisce tutti gli impianti La home & building automation gestisce tutti gli impianti tecnologici di un edificio 18
Lo standard KNX La tecnologia Konnex (KNX) è il primo e unico standard mondiale aperto per la domotica e l automazione degli edifici EN 50090 - EN 13321-1 ISO/IEC 14543 www.konnex.it 19
Vantaggi KNX INTEROPERABILITÀ E BASSA OBSOLESCENZA Standard aperto tra i diversi leader di mercato SEMPLICITÀ DI CABLAGGIO E CONFIGURAZIONE Un unico cavo (BUS) EASY MODE e SYSTEM MODE FLESSIBILITÀ ED ESTENDIBILITÀ DELL IMPIANTO Programmare i dispositivi ed inserirne di nuovi nel tempo AFFIDABILITÀ DELLA TECNOLOGIA Tecnologia consolidata, sicura e garantita in tutto il mondo 20
Le funzioni di risparmio energetico 21
Gestione clima multizona 22
Accensione luci automatizzata 23
Disattivazione con finestra aperta 24
Gestione tende e tapparelle 25
Ricambio aria automatico 26
Conclusioni Progettare un sistema di automazione per il controllo e la gestione di un edificio è una scelta intelligente. 1. l efficienza energetica deve essere accompagnata dall efficacia energetica 2. la domotica introduce un uso efficace dell energia, con risparmi energetici concreti 3. i risparmi sono quantificabili con la EN15232 E auspicabile una forma di incentivazione così come avviene per le fonti di energia rinnovabili. 27
www.gewiss.com 26/11/2009 28