Tecnologie per la sostenibilità Pagina 1
La confusione ecologica Pagina 2
Le fonti energetiche non rinnovabili Entro il 2035: Il 75% del petrolio greggio che ci serve dovrà provenire da giacimenti ancora da scoprire o da esplorare L Italia dipende dall estero per l 85% del suo fabbisogno di energia primaria Incremento dei costi di approvvigionamento AUMENTO DEL PREZZO DELL ENERGIA Pagina 3
Le certezze oggi Il prezzo della benzina /Lt 1,780 2012 Agosto 2012: record /Lt 2,019 2010 2011 Il prezzo della benzina /Lt 1,364 Il prezzo della benzina /Lt 1,538 Pagina 4
La bolletta energetica degli italiani (dati AEEG) Ecco come si ripartiscono in media i consumi di una famiglia italiana costituita da 3 persone e che utilizza il gas naturale (METANO) La percentuale destinata al riscaldamento sale quando si utilizza come combustibile il gasolio da riscaldamento, che negli ultimi anni è aumentato del 42% circa. Pagina 5
Analisi efficienza energetica I nostri edifici sono dei colabrodo dal punto di vista energetico Pagina 6
Come sono i nostri edifici? 55% delle abitazioni oltre 40 anni metropoli oltre al 70% 70 % abitazioni realizzata prima di qualsiasi norma per l efficienza energetica in edilizia (1.a nel 1976) ¼ patrimonio edilizio italiano NON ha mai subito interventi di manutenzione o riqualificazione Fonte:Energy Efficiency Report, 2011 Pagina 7
Emissioni CO 2 da edifici nei principali paesi europei Ma anche per le emissioni di CO2 Pagina 8
Possiamo risparmiare? e inquinare meno? Pagina 9
Ecologicamente conseguente - indipendenza energetica - rispetto ambientale - risparmio economico Pagina 10
La bolletta energetica degli italiani Ecco come si ripartiscono in media i consumi di una famiglia italiana costituita da 3 persone e che utilizza il gas naturale (METANO) dati AEEG 3 trimestre 2014 La percentuale destinata al riscaldamento sale quando si utilizza come combustibile il gasolio da riscaldamento, che negli ultimi anni è aumentato del 42% circa. Pagina 11
Vantaggi dell indipendenza energetica Solare e biomassa Risparmio economico Efficienza energetica Impegno ecologico Rispetto delle normative nazionali ed internazionali Pagina 12
Convenienza energetica e ambientale Il PELLET consente un risparmio del 30-40% rispetto ai combustibili fossili come gas e gasolio (i costi indicati subiscono piccole oscillazioni di mercato) 2 kg di pellet 0,54 1 L di gasolio da riscaldamento 1,4 Pagina 13 Fonte MISE e AIEL
Emissioni CO2 - fonti energetiche Anche a livello ambientale è evidente la grande convenienza delle fonti rinnovabili. Le emissioni in atmosfera di anidride carbonica dei diversi combustibili sono: GPL 1,44 kg per litro GASOLIO 2,65 kg per litro METANO 1,96 kg per mc PELLET 0,13 kg per kg => 0 LEGNA 0,085-0,1 kg per kg (secondo combustione) => 0 Il caso delle biomasse è particolare: il combustibile di partenza contiene carbonio, e quindi genera CO2, ma è quello che la biomassa ha sottratto dall atmosfera, fissandolo => si può immaginare un ciclo chiuso della CO2, che non concorre ad aumentarne la concentrazione in atmosfera; il relativo CO2 factor è quindi convenzionalmente fissato a ZERO. Pagina 14
Tecnologie disponibili Pagina 15
Tecnologie disponibili Pagina 16
Non esiste un sistema perfetto Pagina 17
Pellet e legno, rispetta il futuro Una bella sensazione: 100 % energia rinnovabile! Pagina 18 Solo per uso interno
e anche dal punto di vista energetico sono più convenienti PELLET consente però un risparmio del 30-40% rispetto ai combustibili fossili come gas e gasolio. 2 kg di pellet 0,54 1 L di gasolio da riscaldamento 1,469 Pagina 19 Fonte MISE Solo e AIEL per uso interno
Pellet e legno, rispetta il futuro Il legno è il più antico sistema di riscaldamento dell Uomo Bagno romano (100 a.c.) Pagina 20
Pellet e legno, rispetta il futuro Il legno è il più antico sistema di riscaldamento dell Uomo. Hypokaustum Caldarium (bagno romano 117 a.c.) Bagno romano (100 a.c.) Pagina 21
Fabbisogno energetico mondiale 1 8 1 6 Nucleare Acqua ed altre Gas naturale Carbone Gasolio Popolazione modiale 1 4 Fabbisogno energetico mondiale Mrd ton SKE 1 2 1 0 8 Crisi petrolifera 6 4 Sviluppo demografico in Mrd 10 2 1 guerra modiale 2 guerra modiale Crisi economica 5 0 * Mrd t SKE = Miliardi tonnellate carbone Pagina 22
Produzione mondiale di petrolio Produzione mondiale petrolio Circa 42 000 pozzi. 1% dei pozzi contengono il 75% del petrolio. 1 Barile = 160 Litri Pagina 23
Potere calorifico del pellet Combustibile Pellets Metano Gasolio G.P.L P.C.I 4,8 KWh / kg 9,6 KWh / mc 9,9 KWh / litro 7,2 KWh / litro Pagina 24
Emissioni gas serra CO2 La Natura restituisce il colpo Costo catastrofi naturali in Miliardi di dollari I sistemi energetici a CO 2 - neutro e risparmio energetico sono una risposta efficace. Pagina 25
Emissioni gas serra CO2 700 666 Emissioni CO2 150 600 Riduzione emissioni 50 Emissioni CO 2 [g/kwh] 500 400 300 200 100-367 362-166,1 251-106,8 221-93,2 0-50 -150-250 -350 Riduzione emissione CO 2 [%] (riferito alle caldaie legna-pelelts) 15 0 Riscaldamento elettrico Gasolio Caldaie gas atmosferiche Caldaie gas condensazione Legno - pellets -450 Pagina 26
Caratteristiche del pellet In particolare deve essere prodotto con legno vergine non contaminato da materiali di origine sintetica quali colle, vernici, plastiche o derivati Rispetto al cippato ha un minor contenuto d acqua per questo motivo tende ad assorbirne in grandi quantità e per questo motivo deve essere alloggiato in luoghi asciutti Considerata la grande richiesta di combustibile non è più sufficiente lo scarto delle segherie e si è reso necessario il taglio di alberi Il mercato si svilupperà in modo esponenziale per cui saranno necessari organi di certificazione Nell aprile del 2005 il Comitato europeo di normazione (CEN) ha emanato la norma UNI CEN TS 14961 che disciplina le caratteristiche che deve avere il combustibile Pagina 27
Caratteristiche del pellet Scarti del legno, asciutti, senza aggiunte chimiche, pressati senza collante Cilindri pressati di diametro 6 mm e 10...30 mm di lunghezza Contenuto acqua < 10 % Potere calorifico ca. 5 kwh/kg Contenuto in cenere < 0,5 % Contenuto zolfo < 0.04 % Contenuto azoto < 0.30 Contenuto cloro < 0.02 Additivi < 2.0 % Pagina 28
Vantaggi del pellet Energia solare immagazzinata CO 2 - neutro Combustibile rigenerabile Valida sostituzione del gasolio Indipendenza oscillazioni petrolio Pagina 29
Produzione pellet: materia prima Per una tonnellata di pellet, necessari circa 6,5 m³ trucioli Pagina 30
Produzione pellet: pressatura Pagina 31
Produzione pellet: prodotto finito Pagina 32
Riscaldamento a CO2 neutro Pagina 33
Tecnologie disponibili Pagina 34
Pompe di calore: caldo e freddo insieme Le pompe di calore aria-acqua prelevano l energia solare indiretta presente nell aria e la trasformano in energia termica per soddisfare il comfort dell edificio riscaldando durante l inverno e rinfrescando durante l estate. Pagina 35
Pompe di calore Pagina 36
Pompe di calore Pagina 37
Pompe di calore Pagina 38
COP rendimento medio stagionale Esempio di calcolo Libra 8 ore 700 600 500 400 300 200 100 0 Bin - Pianura Padana 680 711 651 517 547 420 440 267 276 127 23-5 -3-1 1 3 5 7 9 11 13 15 T esterna C ((23*3,30)+(127*3,60)+(267*3,70)+(420*3,90)+(517*4,15)+(680*4,40)+(71 1*4,6)+(651*4,9)+(547*5,2)+(440*5,35)+(276*5,70))/4659 COP medio stagionale 4,61 Pagina 39
Valutazione impiantistica Nelle nuove abitazioni ma anche nelle ristrutturazioni quasi sempre è coinvolto un termotecnico, farsi fornire la tabella con le dispersioni dei singoli ambienti in modo da definire la potenza dei singoli terminali e la potenza della pompa di calore Non si possono più fare i conti a spanne, sovradimensionare la macchina significa penalizzare la classe energetica dell edificio, sottodimensionare significa lasciare al freddo la gente nel momento di maggior bisogno,valutare bene apporto resistenze ed assorbimenti elettrici Pagina 40
Dati fondamentali E importante conoscere quanto segue : T minima di progetto esterna T max mandata dell acqua all impianto Fabbisogno energetico dello stabile Pagina 41
Scelta della potenza Esempio : Fabbisogno termico 5 kw T minima esterna di progetto 5 C T di mandata all impianto 50 C Pagina 42
Impianto tipo produzione ACS Pagina 43
Impianto integrazione riscaldamento Pagina 44
Tecnologie disponibili Pagina 45
Condensazione e modulazione 1 m 3 metano: P.C.I. = ~ 9 500 Wh P.C.S. = ~ 10 600 Wh Pagina 46
Tecnologia della condensazione Quando l acqua bolle, si genera vapore che è caldo e contiene energia. Se togliamo il coperchio questa energia si disperde. Una caldaia tradizionale è come una pentola senza coperchio perché disperde nei camini una parte del calore prodotto dai fumi della combustione. Una caldaia a condensazione recupera e sfrutta questa energia. Recuperando il potere calorifico superiore, le caldaie Paradigma ottengono rendimenti anche del 110%. Pagina 47
Tecnologia della condensazione Tecnologia tradizionale: 9 500 Wh = 100% 10 % perdite 90 % utilizzo 1 100 Wh = 11% non utilizzato Tecnologia della condensazione: 10 600 Wh utilizzabili = 111% 2 % perdite 109 % utilizzo Pagina 48
Fabbisogno termico - dispersioni Q= A x K x (ti-te) Q = 8.960 W/h -12 C Q 4 Q 5 K 3 Q 6 A = 350 m 2 K = 0,8 W/ m 2 K Q 2 K 2 20 C K 4 Q 7 Ti = 20 C Q 1 Q 8 K 1 Te = -12 C K 5 Q = 350 m 2 x 0,8 W/ m 2 K x (20 + 12) Q 11 Q 10 Q 9 Pagina 49
Fabbisogno termico - dispersioni Q= A x K x (ti-te) Q = 4.200 W/h 5 C Q 4 Q 5 K 3 Q 6 A = 350 m 2 K = 0,8 W/ m 2 K Q 2 K 2 20 C K 4 Q 7 Ti = 20 C Σ Q Q 8 Te = 5 C K 5 Q = 350 m 2 x 0,8 W/ m 2 K x (20-5) Q 1 1 Q 10 Q 9 Pagina 50
Fabbisogno termico - dispersioni W Fabb. termico 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0-12 -10-8 -6-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Temperature esterna Pagina 51
Impegno caldaia durante l anno Impegno della caldaia /anno -7 100% - -12 C = 4% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% -2 - -7 C = 6% 3 - -2 C = 23% 8 3 C = 49% 18 8 C =18% 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Temperatura impianto 0% -12-7 -2 3 8 13 18 23 0 Temperatura esterna Pagina 52
Potenza 5 15 KW = Fabb. Termico 9 KW 100% 100 Impegno della caldaia /anno 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Temperatura impianto Modulante 34% Pendolamento 66% 0% -12-7 -2 3 8 13 18 23 0 Temperatura esterna Pagina 53
Potenza 7 21 KW = Fabb. Termico 9 KW 100% 100 Impegno della caldaia /anno 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Temperatura impianto Modulante 5% Pendolamento 95% 0% -12-7 -2 3 8 13 18 23 0 Temperatura esterna Pagina 54
Non esiste un sistema perfetto Pagina 55
Esempi di impianti realizzati Residenza privata in provincia di Brescia, 600 mq riscaldati - piscina coperta 8 x 4 piscina esterna 15 x 8 - trattamento aria Nuova realizzazione impianto 2007 Realizzazione impianto con prodotti Paradigma: Sistema solare 4 x CPC 45 accumulo inerziale lt 1000 bollitore acqua calda sanitaria 400 lt termoregolazione MES 3 circuiti miscelati, circuito piscina coperta circuito ricircolo, gestione bollitore acqua calda sanitaria DATI REALI: Media consumo 5.800 /anno Grazie al solare si calcola un RISPARMIO MEDIO: 2.265 mc di metano risparmiati /anno = 4.462 kg/anno di CO2 evitati = 2.038 /anno risparmiati Pagina 56
Esempi di impianti realizzati Vecchio Comune in provincia di Brescia, Abitazione di 400 mq con 6 persone Nel 2013 Sostituzione di vecchio impianto con caldaia a gpl con nuovo Sistema di Riscaldamento Ecologico Paradigma, composto da caldaia a Pellet Pelletti III Maxi Nuovo DATI REALI consumi storici gpl 6.000 / anno consumi attuali 1.800 / anno investimento 20.500 iva 10% inclusa RISPARMIO energetico del 70% 4.200 / anno risparmiati + RECUPERO fiscale 1.300 /anno RISPARMIO TOTALE 55.000 IN 10 ANNI Ammortamento 1 anno e mezzo Grazie al Sistema a Pellet si risparmiano: 5.220 kg/anno di CO2 non emessi in atmosfera Pagina 57
Esempi di impianti realizzati Vecchio Comune in provincia di Brescia, abitazione di 200 mq con 2 persone Nel 2013 Sostituzione di vecchio impianto a gpl con nuovo Sistema Solare «Aqua» Paradigma, composto da: -1 pannello solare CPC per 3,5 mq - bollitore AquaSun Plus -caldaia a condensazione Modula NT 25 kw -termoregolazione Systa Comfort Nuovo Pagina 58 DATI REALI consumi precedenti 2.500 lt gpl = 3.500 /anno investimento 11.220 iva 10% inclusa RISPARMIO energetico del 25% col solare = 835 / anno risparmiati + RECUPERO fiscale 700 /anno RISPARMIO TOTALE 15.350 IN 10 ANNI Grazie al solare si risparmiano: 596 lt gpl = 858 kg/anno di CO2
Esempi di impianti realizzati Condominio in provincia di Brescia (zona lago Garda) Nel 2013 Sostituzione di vecchio impianto a gasolio con nuova centrale termica a metano Sistema di Riscaldamento Paradigma, composto da: una caldaia a condensazione Modula III 115 kw DATI REALI consumi precedenti 10.000 litri gasolio = 15.000 /anno consumi attuali 10.000 mc metano = 9.000 /anno investimento 30.000 iva 10% inclusa RISPARMIO energetico del 40% 6.000 / anno risparmiati Ammortamento in 5 anni Grazie al solare sistema si risparmiano: 6.900 kg di CO2 all anno non emessi in atmosfera Pagina 59
Esempi di impianti realizzati Casa unifamiliare con annesso ristorante per 200 persone Nel 2007 sostituzione di 2 caldaie atmosferiche a metano con nuovo Sistema Solare «Aqua» Paradigma, composto da: -2 pannelli sottovuoto CPC 21 -bollitore AquaSun da 200 lt -termoregolazione Systa Comfort - 2 caldaie a condensazione ModulaII da 30 e 35 kw DATI REALI consumi storici /anno 9.600 consumi attuali /anno 3.850 investimento 28.380 RISPARMIO energetico 40% = 5.750 /anno risparmiati + recupero fiscale 1.560 /anno Grazie al solare si risparmiano 7.100 mc di metano = 14.000 kg/anno di CO2 evitati Pagina 60
Esempi di impianti realizzati Impianto a servizio della filiale di Brescia Paradigma Italia Pagina 61