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COMUNE DI CAGLIARI

nPOR FESR Sardegna 2014

azioni 4.1.1 e 4.3.1 “Interventi di

realizzazione di microreti nelle strutture pubbliche nella Regione Sardegna”;

CONCESSIONE DI BENI E SERVIZI PER LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA E GESTIONE TECNOLOGICA DEGLI EDIFICI COMUNALI DI VIALE TRIESTE E VIA SAURO

allegato M.1 – DIAGNOSI ENERGETICA EDIFICIO 1

Servizio Pianificazione Strategica e Territoriale

IL RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO Ing. Salvatore Farci

COMUNE DI CAGLIARI

POR FESR Sardegna 2014-2020 -Asse prioritario IV “Energia sostenibile e qualità della vita”

azioni 4.1.1 e 4.3.1 “Interventi di efficientamento energetico negli edifici pubblici e di


CONCESSIONE DI BENI E SERVIZI PER LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA E GESTIONE TECNOLOGICA DEGLI EDIFICI

VIALE TRIESTE E VIA SAURO

DIAGNOSI ENERGETICA EDIFICIO 1

zione Strategica e Territoriale – Ufficio Politiche Energetiche

IL RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO

Asse prioritario IV “Energia sostenibile e qualità della vita” -

efficientamento energetico negli edifici pubblici e di


CONCESSIONE DI BENI E SERVIZI PER LA RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA E GESTIONE TECNOLOGICA DEGLI EDIFICI

DIAGNOSI ENERGETICA EDIFICIO 1

Ufficio Politiche Energetiche

maggio 2018

COMUNE DI CAGLIARIComune di Cagliari ICOPIA CONFORME ALL'ORIGINALE DIGITALE

Protocollo N.0172168/2018 del 02/07/2018Firmatario: SALVATORE FARCI

Diagnosi energetic

Diagnosi Energetica delCagliari

Redazione Diagnosi Energetica ai sensi delle norme UNI CEI EN 16247 e allegato 2 del Decreto

Responsabile del procedimento

Dott. Ing. Salvatore Farci

Diagnosi energetica dell'edificio comunale di Cagliari sito in viale Trieste, 141

nergetica dell'edificio comunale di sito in viale Trieste, 141

Redazione Diagnosi Energetica ai sensi delle norme UNI CEI EN 16247 e allegato 2 del Decreto Legislativo n. 102/2014

CIG Z9B1FF0695

Responsabile del procedimento Tecnico incaricato

Dott. Ing. Raffaello Possidente

comunale di Cagliari sito in viale Trieste, 141 2017

l'edificio comunale di sito in viale Trieste, 141

Redazione Diagnosi Energetica ai sensi delle norme UNI CEI EN Legislativo n. 102/2014

Tecnico incaricato


Diagnosi energetica dell'edificio comunale di Cagliari sito in viale Trieste, 141 2017


COMUNE DI CAGLIARI

SEDE VIALE TRIESTE, 141


1

Sommario 1. INTRODUZIONE ..................................................................................................................... 2

2. INFORMAZIONI GENERALI E LAYOUT DELL'EDIFICIO ............................................................ 2

3. OBIETTIVI E CONFINI DELLA DIAGNOSI ENERGETICA ............................................................ 4

3.1. Attività preliminari ................................................................................................................ 4

3.2. Raccolta dati .......................................................................................................................... 4

3.3. Analisi dati ............................................................................................................................. 5

3.4. Redazione del rapporto ......................................................................................................... 5

3.5. Presentazione dei risultati ..................................................................................................... 5

4. CONSUMI ENERGETICI DELL'EDIFICIO ................................................................................... 7

4.1. Consumi generali ................................................................................................................... 7

4.2. Energia elettrica .................................................................................................................... 9

4.3. Carburante per autotrazione .............................................................................................. 12

5. EDIFICIO E IMPIANTO .......................................................................................................... 13

5.1. La struttura dell’edificio ...................................................................................................... 13

5.2. L’analisi dell’impianto.......................................................................................................... 13

6. INDICE DI PRESTAZIONE ENERGETICA COMPLESSIVO ........................................................ 15

7. ANALISI DI DETTAGLIO DEI CONSUMI DI ENERGIA ELETTRICA ........................................... 17

7.1. Consumi complessivi per ogni destinazione d’uso .............................................................. 17

7.2. Impianto di condizionamento – macchine esterne ............................................................. 18

7.3. Impianto di condizionamento – macchine interne ............................................................. 20

7.4. Sistema di illuminazione ...................................................................................................... 21

7.5. Forza motrice uffici ............................................................................................................. 21

8. ANALISI DI DETTAGLIO DEL SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO ................................................. 23

9. PRESTAZIONI ENERGETICHE TOTALI E NON RINNOVABILI DELL'EDIFICIO .......................... 23

10. EMISSIONI DI ANIDRIDE CARBONICA .................................................................................. 24

11. ANALISI TECNICO-ECONOMICA DEGLI INTERVENTI PROPOSTI ........................................... 25

12. INTERVENTI DI RISPARMIO ENERGETICO COMPLESSIVI PROPOSTI .................................... 26

12.1. Sistema di illuminazione LED con controllo domotico ........................................... 29

12.2. Sistema di controllo domotico centralizzato dell'impianto condizionamento ....... 31

12.3. Miglioramento del livello di isolamento della copertura piana ............................. 33

12.4. Intervento di efficientamento energetico degli infissi ........................................... 34

12.5. Sistemi di ombreggiamento per la protezione dall'irradiazione solare ................. 35

12.6. Realizzazione di una Smart Grid con livello di gestione elevato (protocollo aperto)

e colonnine di ricarica del tipo V2G ............................................................................................ 37

12.7. Acquisto automobile elettrica ................................................................................ 41

13. INTERVENTI DI RISPARMIO ENERGETICO PRINCIPALI ......................................................... 43

14. CONCLUSIONI ...................................................................................................................... 45


2

1. INTRODUZIONE

La diagnosi energetica oggetto del presente documento viene sviluppata per l’edificio del Comune di Cagliari sito in Via Trieste, 141 al fine di poter realizzare interventi migliorativi dal punto di vista dell’efficienza energetica attraverso l’acceso al Bando emanato dalla Regione Sardegna "Interventi di efficientamento energetico negli edifici pubblici e di realizzazione di micro reti nelle strutture pubbliche della Regione Sardegna" finanziato con il POR FESR Sardegna 2014/2020 - Asse Prioritario IV "Energia Sostenibile e qualità della vita" - Azioni 4.1.1 e 4.3.

2. INFORMAZIONI GENERALI E LAYOUT DELL'EDIFICIO L'incarico per le attività tecniche è stato conferito allo scrivente, Dott. Ing. Raffaello Possidente, iscritto all’Ordine degli Ingeneri della Provincia di Cagliari al n. 8174.

Figura 1: Fotografia della sede del comune di Cagliari di viale Trieste, 141


3

Figura 2: Pianta edificio – layout piano 4°


4

3. OBIETTIVI E CONFINI DELLA DIAGNOSI ENERGETICA

La diagnosi energetica presentata all’interno del presente documento è stata svolta conformemente alla norma UNI EN ISO 16427 che ne specifica le linee guida per il corretto svolgimento e i punti salienti che l’indagine deve sviluppare nell’ottica di una analisi completa, attendibile, tracciabile, utile e verificabile. La diagnosi è poi propedeutica all’implementazione di un sistema di gestione dell’energia che permette all’Ente di perseguire nel tempo un controllo e un miglioramento continuo della propria prestazione energetica, al fine di addivenire ad una riduzione:

� dei costi energetici;

� degli impatti ambientali associati alla produzione, fornitura e uso dell’energia;

� delle emissioni di Green House Gas (GHG), responsabili diretti dell’effetto serra.

Gli obiettivi principali della diagnosi sono pertanto i seguenti:

� fornire un quadro generale della situazione attuale dei consumi relativa ai vettori energetici utilizzati dall’edificio per soddisfare il proprio fabbisogno;

� individuare i settori/reparti e le utenze maggiormente energivore all’interno dell’insediamento;

� individuare le principali criticità;

� presentare scenari di miglioramento possibili, tenendo conto anche della fattibilità tecnica degli interventi;

� fornire un’analisi costi-benefici per gli scenari futuri comprendendo, oltre alle varie proposte, anche l’alternativa zero (ovvero mantenendo invariata la situazione attuale);

� identificare la priorità degli interventi migliorativi sulla base dei benefici ottenibili, tempo di ritorno, costo iniziale dell’investimento, problemi tecnici da risolvere, incertezza dei fattori impiegati nell’analisi;

� individuare e proporre una serie di indicatori energetici che possano essere monitorati in continuo e utilizzati dall’ente per determinare quantitativamente l’andamento temporale dell’efficienza energetica di un macchinario, di un singolo processo produttivo o di un’utenza specifica, piuttosto che dell’intero stabilimento.

L’attività di diagnosi è stata articolata in 5 fasi principali, di seguito illustrate.

3.1. Attività preliminari

Lo scopo delle attività preliminari, oltre alla redazione di un’offerta per il lavoro, consiste nella realizzazione di un incontro in cui informare tutte la parti interessate degli obiettivi, confini e grado di dettaglio della diagnosi energetica e di concordare le modalità operative di esecuzione della diagnosi.

3.2. Raccolta dati

In questa fase del lavoro si procede alla raccolta di informazioni utili al fine di quantificare gli usi energetici della struttura e stilare il censimento delle apparecchiature e delle loro caratteristiche di funzionamento.


5

Si osserva che la committenza ha contribuito in maniera rilevante a questa attività, mettendo a disposizione tutta la documentazione in possesso utile per la realizzazione della diagnosi. Questi dati sono poi stati verificati e discussi nel corso della consulenza e dove ritenuto necessario integrati dei dati mancanti attraverso alcuni sopralluoghi in situ.

3.3. Analisi dati

Le finalità di questa fase di analisi sono le seguenti:

� determinare la prestazione energetica attuale e individuare le opportunità di miglioramento dell’efficienza energetica;

� valutare l’attendibilità dei dati forniti;

� utilizzare metodi di calcolo attendibili;

� documentare la metodologia utilizzata e le ipotesi assunte;

� controllare i risultati dell’analisi in merito alla qualità e alla validità dei dati utilizzati;

� integrare eventualmente i dati ottenuti;

� considerare le prestazioni legali e i vincoli di altra natura. I dati numerici presi a riferimento di questo audit energetico sono relativi all’anno 2016 e, in base alle necessità, integrati e corretti anche sulla base di quelli relativi agli anni precedenti.

3.4. Redazione del rapporto

Il documento di sintesi della diagnosi energetica, ha l’obiettivo di riassumere tutte le informazioni preliminari dell’indagine, la descrizione della metodologia di lavoro seguita, i dati raccolti e i risultati ottenuti dalle elaborazioni successive, specificando chiaramente gli algoritmi di calcolo adottati.

3.5. Presentazione dei risultati

Dal rapporto di cui al punto precedente emergono poi gli interventi migliorativi alla situazione attuale, analizzati secondo il principio dei costi-benefici, con le raccomandazioni per il miglioramento dell’efficienza energetica, che possono essere inserite all’interno dello schema virtuoso riportato di seguito.

Informazione/

formazione del

personale

Modifica delle

politiche di acquisto

di beni e servizi

Interventi su

strutture, impianti o

apparecchiature

Modifica delle

procedure di

manutenzione


6

Risulta poi fondamentale proporre un piano di misure e verifiche volto ad accertare i risparmi energetici conseguiti dopo l’attuazione delle raccomandazioni.

La presente diagnosi riguarda l’intera sede del Comune di Cagliari sita in via Trieste al n. 141. Per non appesantire inutilmente la fase di raccolta dati e le elaborazioni successive, si è scelto di limitare l’analisi dei carichi a quelli aventi potenza significativa. Questa assunzione permette di trascurare i carichi elettrici di entità inferiore che, nell’arco di un anno, contribuiscono in maniera trascurabile al consumo complessivo della struttura.

L'unico vettore energetico utilizzato è quello di tipo elettrico, in quanto l’energia termica per la climatizzazione invernale viene fornita attraverso pompe di calore centralizzate del tipo aria-aria a compressione alimentate elettricamente.


7

4. CONSUMI ENERGETICI DELL'EDIFICIO

Nel presente capitolo verranno analizzati i consumi complessivi dell'edificio sia in termini energetici che in termini di spesa sostenuta per la fornitura di energia elettrica, unico vettore energetico presente.

I dati di consumo mensile sono stati ricavati dai contratti di fornitura definiti tra il Comune di Cagliari e i fornitori di energia elettrica e dalla documentazione fornita dall’ente; l’analisi dei consumi ha preso in considerazione gli anni dal 2014 al 2016.

Anticipando un risultato ottenuto tramite le analisi di dettaglio specificate nei paragrafi successivi, si segnala che il consumo complessivo dell’ente nel 2016 è stato pari a circa 93 TEP.

4.1. Consumi generali

La sede dell’ente, situata in viale Trieste 141 a Cagliari, è servita da un unico punto di prelievo dell’energia elettrica avente POD IT001E00211500.

L’energia termica e l’energia frigorifera per la climatizzazione degli ambienti viene prodotta attraverso venti pompe di calore a compressione a Volume di Refrigerante Variabile (VRV).

Le tabelle seguenti riportano i consumi annui di energia elettrica dello stabilimento nel periodo 2014-2016, opportunamente convertiti in TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio) secondo i fattori di conversione indicati nella Circolare del Ministero dello Sviluppo Economico del 18 dicembre 2014; per quanto riguarda l’anno 2016 viene anche riportato il dettaglio del prelievo mensile.

Per il caso in esame, l’energia elettrica è valorizzata in 0,187 TEP/MWh.

La conversione in Tonnellate Equivalenti di Petrolio (TEP) è necessaria per omogeneizzare tra loro le unità di misura e operare così un confronto diretto tra i consumi dei diversi vettori energetici.

Tabella 1: consumi annuali di energia elettrica 2014 - 2016

Anno Superficie Utile Energia Elettrica Energia

Totale

[m2] [kWh] [Tep] [Tep]

2014 5.999 447.465 84 84

2015 5.999 537.830 101 101

2016 5.999 499.782 93 93


Tabella

I risultati contenuti nella tabella modo più esplicito l'andamento degli assorbimenti elettrici, i cui aumenti risultano proporzionali alle esigenze di riscaldamento rispettivamente nei mesi invernali ed estivi

Figura 3: Andamento

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

gen-16 feb-16 mar-16

anno

lug

ago

set

ott

nov

dic

gen

feb

mar

apr

mag

giu


Tabella 2: Consumi mensili di energia elettrica al 2016

risultati contenuti nella tabella 2 sono stati diagrammati in figura 3, dove si evince in modo più esplicito l'andamento degli assorbimenti elettrici, i cui aumenti risultano

alle esigenze di riscaldamento e raffrescamento della struttura rispettivamente nei mesi invernali ed estivi.

: Andamento dei consumi di energia elettrica presso la sede del Comune di Cagliari

apr-16 mag-16 giu-16 lug-16 ago-16 set-16 ott-16

Energy Consumption 2016

anno Energia Elettrica Energia Totale

[kWh] [MWh] [Tep]

lug-16 51.413 51,4 9,6

ago-16 47.890 47,9 9,0

set-16 43.364 43,4 8,1

ott-16 31.986 32,0 6,0

nov-16 33.355 33,3 6,2

dic-16 43.643 43,6 8,2

gen-17 62.598 62,6 11,7

feb-17 43.005 43,0 8,0

mar-17 35.071 35,1 6,6

apr-17 26.941 26,9 5,0

mag-17 31.226 31,2 5,8

giu-17 49.290 49,3 9,2

499.782 93,5 93,5


8

, dove si evince in modo più esplicito l'andamento degli assorbimenti elettrici, i cui aumenti risultano

e raffrescamento della struttura

a elettrica presso la sede del Comune di Cagliari

16 nov-16 dic-16

Energia Elettrica


9

4.2. Energia elettrica

In tabella 3 e 4 e nel grafico di figura 6 e 7 vengono riportati i consumi mensili di energia elettrica per l’anno intercorrente da luglio 2016 a giugno 2017.

Si osserva che il fabbisogno di energia elettrica mensile, oltre ai picchi nella stagione invernale e nella stagione estiva legati al riscaldamento e al condizionamento degli uffici, fa registrare un andamento abbastanza costante rispetto al fabbisogno di base.

L’energia elettrica viene acquistata attraverso un contratto sottoscritto dal Comune di Cagliari con Enel Energia S.p.A.

Tabella 3: Consumi mensili di energia elettrica

periodo Totale F1 F2 F3 Costo acquisto F1 F2 F3

[kWh] [kWh] [kWh] [kWh] [€] [%] [%] [%]

lug-16 51.413 31.884 9.190 10.339 10.951 € 62,0% 17,9% 20,1%

ago-16 47.890 29.852 8.664 9.375 10.201 € 62,3% 18,1% 19,6%

set-16 43.364 27.100 7.833 8.431 9.237 € 62,5% 18,1% 19,4%

ott-16 31.986 18.158 6.398 7.430 6.813 € 56,8% 20,0% 23,2%

nov-16 33.355 19.070 6.716 7.569 7.105 € 57,2% 20,1% 22,7%

dic-16 43.643 23.780 9.241 10.622 9.296 € 54,5% 21,2% 24,3%

gen-17 62.598 36.411 11.865 14.322 13.333 € 58,2% 19,0% 22,9%

feb-17 43.005 24.232 8.572 10.201 9.160 € 56,3% 19,9% 23,7%

mar-17 35.071 20.111 6.986 7.974 7.470 € 57,3% 19,9% 22,7%

apr-17 26.941 12.976 6.208 7.758 5.738 € 48,2% 23,0% 28,8%

mag-17 31.226 17.996 6.344 6.886 6.651 € 57,6% 20,3% 22,1%

giu-17 49.290 30.206 9.137 9.946 10.499 € 61,3% 18,5% 20,2%

499.782 291.776 97.154 110.852 106.454 € 58,4% 19,4% 22,2%

Il grafico che segue mostra i quantitativi di energia elettrica consumata scomposti per fasce orarie F1, F2 ed F3. Gli orari di competenza di ciascuna fascia sono richiamati per completezza nella tabella 4.

Tabella 4: Orari di competenza per ciascuna delle fasce di consumo dell'energia elettrica secondo la Delibera n.181/2006

dell’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas (AEEG)

Orario Giorni feriali Sabato Domenica e festivi

Dalle ore 7:00 alle ore 8:00 F2 F2 F3




Dalle ore 8:00 alle ore 20:00 Peak Off-Peak Off-Peak

Dalle ore 20:00 alle ore 8:00 Off-Peak Off-Peak Off-Peak


Figura 4: Consumi di energia elettrica suddivisi per fascia oraria 2016

Figura 5: Consumi di energia elettrica suddivisi per fascia oraria

Gli uffici della sede di viale Trieste dlunedì al venerdì; gli uffici sono sempre tutti occupati nel corso della mattina, mentre nel pomeriggio i funzionari devono di norma garantire la presenza due volte alla settimana. In termini numerici il giugno 2017 ricade per circa il distribuzione poco congruente con la suddivisione settimanale per fasce orarie dell’orario di utilizzo della strl'assenza del personale dipendente sia di notte che nei giorni festivi.

L’analisi conferma dunque uno scarso periodi di chiusura degli uffici, F3 per individuare possibili azioni migliorative.

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

lug-16 ago-16 set-16

Consumo energia elettrica 2016

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

lug-16 ago-16 set



Consumi di energia elettrica suddivisi per fascia oraria 2016-2017

Consumi di energia elettrica suddivisi per fascia oraria 2016

i viale Trieste del Comune di Cagliari sono attivi generalmente dal gli uffici sono sempre tutti occupati nel corso della mattina, mentre

pomeriggio i funzionari devono di norma garantire la presenza due volte alla In termini numerici il consumo totale di energia elettrica da

ricade per circa il 58% in fascia F1, per il 20% in F2 e per il congruente con la suddivisione settimanale per fasce orarie

di utilizzo della struttura, con riferimento ai consumi nella fascia F3, vista l'assenza del personale dipendente sia di notte che nei giorni festivi.

L’analisi conferma dunque uno scarso livello di controllo dei consumi nel corso dei chiusura degli uffici, per cui verranno indagate le cause dei consumi in fascia

F3 per individuare possibili azioni migliorative.

16 ott-16 nov-16 dic-16 gen-17 feb-17 mar-17 apr-17

Consumo energia elettrica 2016-2017

F1 F2 F3

set-16 ott-16 nov-16 dic-16 gen-17 feb-17 mar-17 apr-17 mag


F1 F2 F3


10

sono attivi generalmente dal gli uffici sono sempre tutti occupati nel corso della mattina, mentre

pomeriggio i funzionari devono di norma garantire la presenza due volte alla trica da luglio 2016 a

% in F2 e per il 22% in F3, una congruente con la suddivisione settimanale per fasce orarie

, con riferimento ai consumi nella fascia F3, vista

livello di controllo dei consumi nel corso dei erranno indagate le cause dei consumi in fascia

17 mag-17 giu-17

mag-17 giu-17


Per quanto riguarda gli anni 2014 e 201consumi di energia elettrica riportati nelle tabelle e nei grafici seguenti.

Tabella

Figura

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000



er quanto riguarda gli anni 2014 e 2015 la sede dell’ente è stata caratterizzataconsumi di energia elettrica riportati nelle tabelle e nei grafici seguenti.

Tabella 5: Consumi mensili energia elettrica 2014 e 2015

periodo 2014 2015.

[kWh] [kWh]

Gen 46.031 55.327

Feb 42.877 51.536

Mar 38.825 46.665

Apr 28.638 34.421

Mag 29.863 35.894

Giu 39.075 46.966

Lug 56.045 67.363

Ago 38.503 46.279

Set 31.399 37.741

Ott 24.121 28.992

Nov 27.958 33.604

Dic 44.130 53.042

447.465 537.830

Figura 6: Consumi mensili di energia elettrica 2014-2016


2016 2015 2014


11

stata caratterizzata dai consumi di energia elettrica riportati nelle tabelle e nei grafici seguenti.


12

4.3. Carburante per autotrazione

Nella presente trattazione viene considerato anche il consumo di carburante per autotrazione dovuto all'utilizzo di un'auto alimentata a benzina, in quanto tra gli interventi ipotizzati è prevista la sostituzione dell'auto in esame con un auto elettrica, nell'ottica di una proposta più complessa che include la realizzazione di una Smart Grid con un elevato livello di gestione, comprensive di colonnine di ricarica di tipo V2G (vedi par. 12.6).

Il consumo annuale di benzina è pari a 760 litri/anno su un totale di 9500 km/anno (vedi par. 12.7). I TEP relativi all'uso della benzina per autotrazione sono pari a 1,20 TEP/tonnellata: pertanto all'auto in esame sono associabili 0,66 TEP.


13

5. EDIFICIO E IMPIANTO

5.1. La struttura dell’edificio

L’edificio sottoposto a diagnosi energetica è caratterizzato da una superficie di circa 6000 m2 e si sviluppa per sei piani fuori terra. Ogni piano è composto da un atrio centrale da cui si diramano tre corridoi; ogni corridoio identifica una specifica area funzionale.

Dal punto di vista strutturale l’edificio è costituito da pilastri in calcestruzzo e pareti di tamponamento prive di isolamento. La superficie delle pareti opache è rivestita esternamente da lastre di pietra calcarea. Gli infissi sono caratterizzati da un telaio in alluminio privo di taglio termico e vetri doppi e vetri singoli, nella maggior parte dei casi presenti entrambi nello stesso infisso.

Le corrette condizioni climatiche interne sono garantite da 20 pompe di calore elettriche a Volume di Refrigerante Variabile (VRV), di marca Daikin, suddivise in tre blocchi, due da 7 ed una da 6 macchine, che alimentano le diverse zone dell’edificio. Internamente sono presenti 217 macchine, sempre di marca Daikin e una dozzina di split di varie marche, installati uno ogni ufficio. All'interno dell'edificio sono presenti inoltre anche 13 unità VMC (Ventilazione Meccanica Controllata), di marca Daikin e modello VAM500FA7VE, con capacità di ricambio d'aria da 500 m3/h. Il sistema di controllo dell’impianto di condizionamento è costituito da termostati ambientali, installati per singolo ufficio, che permettono di controllare singolarmente i vani. Non è tuttavia presente un sistema di controllo centralizzato che permette si accendere o spegnere l’intero impianto con un solo comando.

5.2. L’analisi dell’impianto

� Generazione

L’energia termica per il riscaldamento nella stagione invernale e l’energia frigorifera nella stagione estiva vengono fornite all’edificio attraverso 11 pompe di calore VRV di marca Daikin modello RSEYP10KJY1 caratterizzate da un assorbimento elettrico pari a 11,8 kW in raffrescamento e 11.0 kW in riscaldamento. Sono poi presenti altre 9 pompe di calore di marca Daikin di taglia di poco inferiore, caratterizzate da un assorbimento elettrico pari a 9,43 kW in raffrescamento e 8,66 kW in riscaldamento. Tutte le pompe di calore sono installate in esterno, sulla copertura piana dell'edificio.

L’acqua calda sanitaria nei bagni è garantita, dove necessario, per mezzo di scaldacqua dotati di resistenza elettrica ad effetto Joule.

� Distribuzione

Le pompe di calore sono suddivise in tre blocchi per fornire le corrette condizioni termiche alle tre zone in cui è suddiviso l’edificio. Non è presente un collettore di alimentazione, ma ogni macchina fornisce energia termica e frigorifera agli spazi interni attraverso tubazioni dedicate.

Non sono presenti pompe di distribuzione in quanto ogni pompa di calore è dotata di una pompa di circolazione interna.


14

� Emissione

L’emissione dell’energia termica o frigorifera viene garantita attraverso ventilconvettori a funzionamento VRV installati a soffitto. Sono inoltre presenti anche alcune macchine monosplit o multisplit del tipo aria-aria, dotati di propria unità esterna.

� Controllo

L’impianto di riscaldamento e raffrescamento è controllato attraverso un sistema di controllo dedicato per ogni singolo locale. Non è tuttavia presente un sistema di controllo centralizzato che permetta di gestire ad un livello prioritario le accensioni e gli spegnimenti dell’impianto.


15

6. INDICE DI PRESTAZIONE ENERGETICA COMPLESSIVO

Gli indicatori di performance (i cosiddetti ENergy Performance Indexes, o ENPIs) forniscono un valore numerico relativo all’efficienza energetica dell'edificio analizzato. La costruzione degli ENPIs si basa sulla normalizzazione del quantitativo di energia consumato da un’utenza rispetto a una o più variabili che lo influenzano in maniera diretta e che ad esso sono naturalmente correlate.

Gli ENPIs permettono di condensare le prestazioni energetiche di un’utenza o di un processo all’interno di un unico numero che, monitorato nel tempo, risulta utile ai fini di:

• valutare in continuo l’efficienza energetica dell’organizzazione e individuare eventuali decadimenti anomali, legati per esempio a un guasto o a un malfunzionamento di qualche apparecchiatura;

• stimare il potenziale di miglioramento di un consumo energetico (o processo produttivo nel caso industriale) rapportando il valore reale dell’indicatore registrato sul sito con un valore di riferimento (per esempio una baseline di mercato se disponibile);

• verificare l’efficacia di un intervento migliorativo attraverso il confronto tra gli indicatori prima e dopo la sua realizzazione.

Le tabelle 6 e le figure 7 e 8 riportano i valori dell’indice di prestazione energetica calcolato per il triennio 2014-2016. L’indice è stato costruito utilizzando come valore di riferimento la superficie della sede del Comune di Cagliari.

Tabella 6: Indice di performance energetica generale

Anno Indice efficienza energetico:

consumo energia/superficie sede [kWh/m2]

2014 74,59

2015 89,65

2016 83,31


Figura 7: Indice prestazione energetico calcolato rispetto alla superficie della

Figura 8: indice di

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

2014

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

2014


Indice prestazione energetico calcolato rispetto alla superficie della sede

: indice di emissione di CO2 rapportata alla superficie dell’edificio

2015 2016

Ipe generale [kWh/m2]

2015 2016

Emissione CO2[ton]


16

sede

2016

2016


17

7. ANALISI DI DETTAGLIO DEI CONSUMI DI ENERGIA ELETTRICA

Dopo aver esaminato nel capitolo precedente i consumi complessivi della sede del Comune di Cagliari, si procede ora all’individuazione delle utenze e dei carichi caratterizzati dai consumi energetici più significativi.

Analizzando i consumi di energia elettrica separati per ogni utenza, è possibile stimarne il peso percentuale rispetto all’assorbimento elettrico complessivo, individuando così le utenze maggiormente energivore. Le conclusioni cui si perverrà al termine di questo capitolo contribuiranno allo sviluppo di proposte di miglioramento energetico che andranno valutate secondo il metodo costi-benefici.

La raccolta dei dati necessari alla diagnosi energetica è stata svolta attraverso diverse modalità:

� la stima delle ore di funzionamento dei centri di costo della struttura energetica;

� un censimento dei dati di targa di tutti i macchinari,

� altri documenti gestiti dall’ente comunale e utilizzati per il controllo dei consumi energetici.

Da queste informazioni sono state poi calcolate:

� l’energia consumata da ogni destinazione d’uso nel 2016,

� il peso dell’energia consumata rispetto al consumo della destinazione d’uso in cui si trova lo specifico carico elettrico,

� il peso dell’energia consumata rispetto al consumo elettrico dell’ente comunale.

7.1. Consumi complessivi per ogni destinazione d’uso

La maggior parte del consumo del Comune di Cagliari è allocato alle macchine esterne utilizzate per i condizionamento ambientale e al sistema di illuminazione. Inferiore risulta invece il consumo di energia elettrica associato alla forza motrice degli uffici e alle macchine interne (comprese le VMC) installate nei singoli uffici. Il risultato che si ottiene dall’analisi è riportato nella Tabella 7 e nel grafico a torta di Figura 9.


Tabella

Reparto

Potenza

nominale

installata

[kW]

CLIMATIZZAZIONE MACCHINE ESTERNE

207

ILLUMINAZIONE 74

CLIMATIZZAZIONE MACCHINE INTERNE

20

FM UFFICI 92

Figura 9

7.2. Impianto di condizionamento

Le macchine esterne dellconsumo di energia elettrica il 37,0% del consumo complessivo della sede. I carichi principali sono riportati tabella 8.


5%

FM UFFICI27%




Tabella 7: Consumi di energia elettrica suddivisivi per utenze

Potenza

nominale

installata

FC FU

Potenza

media

assorbita

Ore

anno

Consumo

Energia

201

[kWh]

[%] [%] [kW] [h/a] [kWh/a]

70% 45% 65 2.880 187.790

100% 69% 59 2.600 153.920

75% 45% 7 3.018 20.372

70% 55% 35 3.832 143.133

9: Suddivisione per utenze dei consumi di energia elettrica

condizionamento – macchine esterne

e macchine esterne dell’impianto di condizionamento sono caratterizzatdi energia elettrica complessivo pari a circa 190 MWh, corrispondente a circa

% del consumo complessivo della sede. I carichi principali sono riportati


37%

ILLUMINAZIONE

FM UFFICICOMUNE DI CAGLIARI - VIA TRIESTE/VIA SAURO

CLIMATIZZAZIONE MACCHINE ESTERNE ILLUMINAZIONE

CLIMATIZZAZIONE MACCHINE INTERNE FM UFFICI


18

Consumo

Energia

2016

[kWh]

% sul

consumo

totale

[kWh/a] [%]

790 37,5%

53.920 30,7%

372 4,7%

133 26,8%

caratterizzate da un Wh, corrispondente a circa

% del consumo complessivo della sede. I carichi principali sono riportati in


37%

ILLUMINAZIONE31%

VIA TRIESTE/VIA SAURO

ILLUMINAZIONE


19

Tabella 8: Consumi di energia elettrica impianto riscaldamento

Carico CATEGORIA Potenza

installata FC FU

Potenza

assorbita

Ore

anno

Consumo

Energia

2016

[kWh]

% sul

consumo

dell’utenza

% sul

consumo

totale

[kW] [%] [%] [kW] [h/a] [kWh/a] [%] [%]

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 11,40 70% 45% 3,59 2880 10.342 6% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di Gruppi 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%


20

calore termici produzione

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

Pompa di calore

Gruppi termici

produzione 9,05 70% 45% 2,85 2880 8.206 4% 2%

7.3. Impianto di condizionamento – macchine interne

Le macchine interne dell’impianto di condizionamento sono caratterizzate da un consumo di energia elettrica complessivo pari a circa 20 MWh, corrispondente a circa il 5,0% del consumo complessivo della sede.

Tabella 9: Consumi di energia elettrica impianto raffrescamento

Carico CATEGORIA Potenza

installata FC FU

Potenza

assorbita

Ore

anno

Consumo

Energia

2016

[kWh]

% sul

consumo

dell’utenza

% sul

consumo

totale

[kW] [%] [%] [kW] [h/a] [kWh/a] [%] [%]

VMC Centrali di

trattamento fluidi

2,73 80% 90% 1,97 4400 8.649 38% 2%

VRV Dainkin FXYAP25KV

1

App. prod. calore/raffr.

Locale 3,20 70% 40% 0,90 2880 2.578 11% 1%


1


Locale 0,07 70% 40% 0,02 2880 56 0% 0%


1


Locale 0,02 70% 40% 0,01 2880 19 0% 0%

VRV Dainkin App. prod.

calore/raffr. Locale

0,90 70% 40% 0,25 2880 723 3% 0%

Split Panasonic


Locale 6,30 70% 40% 1,76 2880 5.080 22% 1%

Split Panasonic CS - E9BKP


Locale 1,80 70% 40% 0,50 2880 1.452 6% 0%

Split Panasonic

CS-PE12CKE


Locale 0,80 70% 40% 0,22 2880 645 3% 0%

Mitsubishi Mr. Slim


Locale 1,90 70% 40% 0,53 2880 1.532 7% 0%

Samsung App. prod.

calore/raffr. 1,70 70% 40% 0,48 2880 1.371 6% 0%


21

Locale

Samsung AQV24SBN


Locale 0,80 70% 40% 0,22 2880 645 3% 0%

7.4. Sistema di illuminazione

Il sistema di illuminazione è caratterizzato da un consumo complessivo pari a circa 155 MWh, corrispondente a circa il 31,0% del consumo complessivo della sede.

Tabella 10: Consumi di energia elettrica sistema illuminazione

Carico Tipologia nr Potenza

installata FC FU

Potenza

assorbita

Ore

anno

Consumo

Energia

2016

[kWh]

% sul

consumo

dell’utenza

[kW] [%] [%] [kW] [h/a] [kWh/a] [%]

Plafoniera Tonda Vano

2x14W 23 0,64 100% 25% 0,16 2600 419 0%

Plafoniera Vano

1X18W 34 0,61 100% 75% 0,46 2600 1.193 1%

Plafoniera 4X18W

82,8W 27 2,24 100% 75% 1,68 2600 4.359 3%

Plafoniera T5 2x28W

64,4W 12 0,75 100% 75% 0,56 2600 1.460 1%

Plafoniera T8 2x36W

82,8W 313 25,92 100% 75% 19,44 2600 50.537 35%

Plafoniera T8 2x58W

133,4W 315 42,02 100% 75% 31,52 2600 81.941 57%

Lampada alogena

50W 2 0,02 100% 75% 0,02 2600 39 0%

Lampada incandescen

te 60W 3 0,18 100% 75% 0,14 2600 351 0%

Plafoniera Vano

1x14W 93 1,30 100% 75% 0,98 2600 2.539 2%

7.5. Forza motrice uffici

La denominazione Forza motrice uffici include tutti i consumi elettrici degli uffici dovuti ai carichi presenti, che vanno dai PC alle stampanti, dai server agli ascensori alle perdite di trasformazione della cabina di consegna dell’energia elettrica. Il consumo di energia elettrica associato a questa voce è pari a circa 135 MWh, corrispondente a circa il 27,0% del consumo complessivo della sede: si tratta in molti casi di "consumi obbligati" direttamente imputabili alle attività di ufficio e di funzionamento della struttura, pertanto difficilmente ottimizzabili dal punto di vista energetico.


22

Tabella 11. Consumi di energia elettrica forza motrice uffici

Carico Potenza

installata FC FU

Potenza

assorbita

Ore

anno

Consumo

Energia

2016

[kWh]

% sul

consumo

dell’utenza

% sul

consumo

totale

[kW] [%] [%] [kW] [h/a] [kWh/a] [%] [%]

Postazione PC 49,95 80% 55% 22,00 2600 57.143 46% 11%

Stampanti Centralizzate 18,00 80% 20% 2,88 2600 7.488 7% 1%

Server 2,50 75% 100% 1,88 2600 4.875 4% 1%

Ascensore 16,00 80% 25% 3,20 2600 8.320 6% 2%

Perdite al Trasformatore 5,32 100% 100% 5,32 8760 46.603 37% 9%


23

8. ANALISI DI DETTAGLIO DEL SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO

L’analisi approfondita del sistema edificio-impianto ha permesso di identificare le criticità riportate di seguito.

� Gli infissi dell’edifici sono poco performanti in quanto costituiti da un telaio in alluminio privo di taglio termico, con vetri singoli o vetri doppi e distanziale in alluminio. Questo è causa di condizioni di elevato discomfort soprattutto in condizioni estive per gli uffici rivolti verso sud ed ovest.

� Il sistema di controllo dell’impianto, del tipo climatica più ambiente, è privo di un controllo centralizzato e questo determina condizione di non controllabilità dei tempi di accensione delle macchine, che si verificano anche nelle ore vuote, in cui l'edificio rimane chiuso

� L’edificio è caratterizzato da un isolamento poco prestante, non sufficiente e incapace di evitare i numerosi ponti termici presenti.

� L’edificio è completamente alimentato da energia elettrica e, pur avendo alcuni spazi disponibili, non è presente alcun impianto fotovoltaico per la produzione autonoma di energia elettrica.

� Gli uffici sono caratterizzati da una illuminazione non sempre ottimale e soprattutto basata su tecnologia fluorescente, con livelli di illuminamento non controllati e quindi spesso o superiori o inferiori al valore consigliato.

9. PRESTAZIONI ENERGETICHE TOTALI E NON RINNOVABILI

DELL'EDIFICIO

Le prestazioni energetiche dell'edifico sono valutabili in base agli indici di prestazione energetica desunti dall'Attestato di Prestazione Energetica (APE) pre intervento.

Tali indici sono l'Epgl,tot e l'Epgl,nren e rappresentano rispettivamente le prestazione dell'energia primaria globale totale e la quota di energia primaria non rinnovabile dell'edificio, nelle attuali condizioni di utilizzo, riferite alla superficie di riferimento.

Tali valori sono riportati nella successiva tabella 12 e si riferiscono alla situazione attuale dell'edificio. Tutti gli interventi migliorativi proposti determineranno un miglioramento delle prestazioni energetiche e di conseguenza degli stessi indici: tali miglioramenti sono stati valutati singolarmente per ciascun intervento.

Tabella 12. Indici di prestazione energetica globale e non rinnovabile pre intervento dell'edificio oggetto di diagnosi

Indice di prestazione energetica Valore pre intervento [kWh/m2]

Epgl, tot 231,23

Epgl,nren 150,18


24

10. EMISSIONI DI ANIDRIDE CARBONICA

L’impiego di energia per l'uso di un edificio o un processo produttivo è un fenomeno che, oltre ad avere delle implicazioni dirette di tipo economico (che si traducono nell’importo fatturato nella bolletta di fornitura), ha anche dei risvolti di tipo ambientale, legati principalmente alle emissioni di sostanze inquinanti e gas climalteranti in atmosfera.

Nell’ottica quindi di una diagnosi energetica non solo finalizzata alla riduzione dei costi dell’ente ma anche al contenimento dell’impatto ambientale si vuole fornire un quadro delle emissioni di anidride carbonica legate all’attività svolta dalla committenza comprendendo sia la CO2 prodotta per via diretta, dovuta cioè alla combustione di combustibili fossili, che indiretta, ovvero legata alla produzione dell’energia elettrica utilizzata dalla struttura.

La procedura di calcolo consiste nel moltiplicare le quantità annue di energia elettrica (e in questo caso benzina per autotrazione) consumate dall’insediamento per un determinato fattore di emissione FE, che esprime la quantità di sostanza inquinante emessa in atmosfera per quantitativo di energia primaria immessa, in funzione della tipologia di combustibile impiegato e della tecnologia costruttiva del generatore.

Per il sistema elettrico italiano, secondo la serie storica dei fattori di emissione nazionali (1990-2012) per la produzione ed il consumo di elettricità pubblicata da ISPRA (www.sinanet.isprambiente.it), il fattore di emissione relativo all’anidride carbonica al 2015 ammonta complessivamente a 337,4 gCO2/kWhel, valore che tiene conto anche del contributo delle fonti rinnovabili.

Per la benzina è stato utilizzato il valore di 3,140 kgCO2/kg.

Tabella 13: Emissioni 2016 di anidride carbonica in atmosfera pre-intervento

FONTE DI EMISSIONE EMISSIONI DI CO2 [t/anno]

ENERGIA ELETTRICA 168,6

BENZINA 1,7

TOTALE 170,3


25

11. ANALISI TECNICO-ECONOMICA DEGLI INTERVENTI PROPOSTI

Sulla base dei dati reperiti in loco e di quanto rappresentato nei capitoli precedenti, vengono di seguito presentate e valutate, sotto il profilo tecnico-economico, alcune proposte di interventi tecnici migliorativi finalizzati a razionalizzare i costi gestionali della struttura, generando risparmi e/o migliorando la qualità dei servizi offerti.

Le valutazioni tecnico-economiche saranno elaborate ipotizzando di effettuare gli interventi uno per volta, senza considerare la mutua interazione tra gli stessi: questo allo scopo di poter valutare singolarmente la loro efficacia. I risultati dell’analisi sugli interventi proposti sono sintetizzati in una scheda in cui sono esplicitate le seguenti informazioni minime:

• il risparmio energetico annuale derivante dalla soluzione tecnica adottata;

• il risparmio economico annuale conseguibile grazie all’intervento;

• il costo di investimento di ciascun intervento;

• le eventuali agevolazioni fiscali previste per ciascun intervento e il costo di investimento in presenza di tali agevolazioni;

• il tempo di recupero semplice dell’investimento (Simple Pay-Back period, SPB), inteso come il rapporto tra il costo di investimento iniziale e il risparmio economico annuale ottenuto;

• il tempo di recupero attualizzato dell’investimento (Discount Pay-Back period, DPB), inteso come il rapporto tra il costo di investimento iniziale e il risparmio economico annuale attualizzato all’anno in cui viene realizzato l’intervento (per gli interventi in esame si è utilizzato un tasso di attualizzazione del 5%);

• il Valore Attuale Netto, VAN (o Net Present Value, NPV), inteso come il guadagno attualizzato che si ottiene alla fine della vita utile stimata dell’intervento;

• l’indice di profitto (Profitability Index, PI), calcolato come rapporto tra il risparmio economico cumulato fino all’anno x, corrispondente alla vita utile stimata dell’intervento, e il costo di investimento iniziale dello stesso;

• il tasso interno di redditività (Internal Rate of Return, IRR), inteso come il valore del tasso di attualizzazione che rende nullo il valore attuale netto e fornisce quindi una valutazione del rischio di investimento;

• la percentuale di emissioni di CO2 annuali evitate grazie all’intervento.

Si precisa che i risultati derivanti dall’analisi degli interventi assumono valore di prefattibilità dell’intervento stesso, essendo poi consigliata una vera e propria fase di progettazione per ottenere dati più precisi sui risparmi conseguibili e sui tempi di


26

recupero dell’investimento: l’analisi di prefattibilità tra le varie opzioni tecnologiche prese in considerazione, persegue lo scopo di condurre l’utente o il gestore della struttura a individuare le scelte più opportune e convenienti ai fini economici ed energetici.

Allo scopo di agevolare i gestori della struttura nella programmazione dei futuri interventi, è stata elaborata una tabella riepilogativa, nella quale gli interventi sono comparati sulla base degli indici più rilevanti, con attribuzione di un grado di priorità basato sull’analisi qualitativa sintetica.

12. INTERVENTI DI RISPARMIO ENERGETICO COMPLESSIVI PROPOSTI

L’intera analisi sviluppata, presentata nei capitoli precedenti, è finalizzata alla definizione di proposte migliorative per l’efficienza energetica della struttura, che devono essere individuate considerando:

• l’entità del consumo complessivo di energia dell’apparecchiatura o dell’utenza e del potenziale di miglioramento disponibile;

• l’analisi tecnico-economica e del confronto con le best available technologies presenti sul mercato;

• la fattibilità tecnica ed economica degli interventi.

L’elenco degli interventi migliorativi presi in considerazione per l’insediamento produttivo è riportato nella tabella 12.


27

Tabella 14. Elenco degli interventi migliorativi analizzati

IPOTESI DI

INTERVENTO OBIETTIVO INVESTIMENTO

EVENTUALI

AGEVOLAZIONI RISPARMIO PBT* VAN* VAN/I* Riduzione

Ep gl, tot

Riduzione

Ep gl, nren Riduzione CO2

[€] [€] [€/anno] [a] [euro] [] [%] [%] [%]

Sistema di

illuminazione a LED

con controllo

domotico

Risparmio energetico e risoluzione situazioni di discomfort

illuminotecnico

360.060 € 70.000 € 29.600 € 9,8 78.900 € 0,27 19,6 24,4 21,0

Sistema di controllo

domotico

centralizzato

dell'impianto

condizionamento

Annullamento consumi

impianto nelle ore in cui

l'edificio è vuoto

42.840 € 17.136 € 18.000 € 1,4 198.600 € 11,6 16,7 12,0 17,8

Miglioramento del

livello di isolamento

della copertura

Minore consumi energetico relativi alla

dispersione per trasmissione attraverso la

copertura

102.000 € 40.800 € 4.100 € 14,9 -10.100 € -0,17 3,8 2,7 4,1

Efficientamento

energetico degli infissi

Diminuzione consumi

energetici perla climatizzazione degli ambienti e miglioramento

del comfort climatico interno

agli ambienti lavorativi

510.000 € 75.000 € 24.900€ 17,5 -125.000 € -0,29 23,1 16,5 24,6


28

Sistemi di

ombreggiamento per

la protezione dalla

radiazione solare

Diminuzione consumi

energetici perla climatizzazione

estiva degli ambienti e

miglioramento del comfort

climatico interno agli ambienti

lavorativi

382.500 € 30.000 € 7.900 € > 20 -254.000 € -0,72 7,3 5,2 7,8

Smart Grid costituita

da impianto

fotovoltaico su

pensilina, accumulo

elettrochimico e

colonnine di ricarica

Massimizzare l'autoconsumo

energia elettrica e diminuire

contestualmente i prelievi da rete

402.900 € 0 € 23.085 € 17,5 -165.210 € -0,41 16,3 25,1 21,6

Acquisto automobile

elettrica

Contribuire alla mobilità

sostenibile incentivando

mezzi di trasporto senza

emissioni

29.260 € 0 € 1.290 € > 20 -13.160 € -0,45 - - 1,0


29

12.1. Sistema di illuminazione LED con controllo domotico

Il sistema di illuminazione è attualmente composto da varie tipologie di apparecchi illuminanti; la maggior parte degli uffici sono illuminati con plafoniere T8 2x36W e plafoniere T8 2x58W. In tabella 25 si riporta l’elenco completo degli apparecchi presenti, suddivisi per tipologia e zona di ubicazione.

Tabella 15: Sistema illuminazione esistente

ZONA TIPOLOGIA POTENZA

ASSORBITA NUMERO

POT.

TOTALE

CRP

[] [W] [] [W]

Vano Plafoniera Tonda Vano 28 23 644

Vano Plafoniera Vano 18 34 612

Uffici Plafoniera 4X18W 82,8 27 2.236

Uffici Plafoniera T5 2x28W 64,4 12 773

Uffici Plafoniera T8 2x36W 82,8 313 25.916

Uffici Plafoniera T8 2x58W 133,4 315 42.021

Vano Lampada alogena 50 2 100

Vano Lampada incandescente 60 3 180

Vano Plafoniera Vano 14 93 1.302

Si osserva inoltre che l’attuale sistema di illuminazione crea frequenti fenomeni di abbagliamento e di discomfort illuminotecnico, oltre a non avere alcuna regolazione in base all'illuminazione naturale presente né controllo di presenza.

Si è quindi proceduto allo sviluppo di un’analisi e di una proposta con l’obiettivo di ottenere sia un risparmio dei consumi di energia elettrica e sia eliminare le situazioni di discomfort rilevate.

L’analisi riporta un’ipotesi di sostituzione per tutte le zone dell’edificio in cui è stato ritenuto significativo tale intervento di miglioramento.

L’investimento è stato analizzato anche sotto l’aspetto economico; l’analisi economica oltre al costo della fornitura del materiale ha considerato il costo di installazione, il ricavo dovuto alla mancata manutenzione a causa di una durata di vita del LED maggiore rispetto alla tecnologia fluorescente e le agevolazioni fiscali presenti, come il Conto Termico 2.0, meccanismo incentivante che eroga a favore della pubblica amministrazione incentivi su base biennale o quinquennale, a seconda dell'intervento, per l'efficientamento energetico. L’analisi economica ha evidenziato un costo di investimento pari a circa 300.000€ con un risparmio stimato in circa 75 MWh corrispondente a 15.000€, pari al 50% del consumo iniziale. Inoltre è stato stimato un risparmio dovuto alla mancata manutenzione pari a circa 8.400 €/anno (valore medio indicativo di 7,40 €/punto luce). Il risparmio totale sarebbe quindi pari a circa 23.500€/anno con un tempo di rientro pari a circa 12 anni.

Per migliorare l’efficienza del sistema di illuminazione è stata inoltre essere ipotizzata l’installazione di un sistema di rilevamento presenze e controllo del livello di illuminamento, in grado di regolare i lux erogati dai corpi illuminanti in funzione del contributo della luce naturale e inoltre gestire in automatico lo spegnimento del sistema


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nei casi di uffici vuoti o di elevati apporti solari esterni. Con l'aggiunta di questo sistema di domotica è stato stimato un costo di investimento pari a circa 360.000 € con un risparmio stimato in 106 MWh/anno corrispondente a 21.200€, che sommato al risparmio dovuto alla evitata sostituzione delle lampade esistenti comporterebbe un risparmio pari a 29.600 €/anno con un tempo di rientro pari a circa 11 anni. Per migliorare i parametri economici dell’investimento l'utente, in quanto pubblica amministrazione, potrebbe infine accedere al beneficio del Conto Termico per la sostituzione di sistemi per l’illuminazione d’interni, che concede un inventivo a fondo perduto fino al 40% dell’investimento per un totale di 70.000 €. Nella successiva tabella sono sintetizzati i risultati definitivi ottenuti con ques’ultima soluzione (sostituzione con LED + sensori di domotica): il VAN a 20 anni, calcolato con un tasso di attualizzazione del 5%, è pari a circa 80.000 €.

Tabella 16: Analisi investimento: efficientamento del sistema illuminazione

ALTRI CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'INTERVENTO

VOCE DESCRIZIONE

INNOVATIVITA’ E’ prevista l’installazione di un sistema domotico costituito da

SCHEDA DI INTERVENTO: SISTEMA ILLUMINAZIONE LED CON CONTROLLO

DOMOTICO

VOCE VALORE UNITA' DI MISURA

Costo totale di investimento I0 360.060 €

Vita utile considerata 20 anni

Risparmio annuale di energia elettrica 106.000 kWh/anno

Risparmio energetico annuale 21.200 €/anno

Risparmio evitata sostituzione 8.400 €/anno

Risparmio totale 29.600 €/anno

Agevolazioni fiscali 70.000 €

Tasso di attualizzazione 5 %

RISULTATI SUI TEMPI DI RITORNO (senza C.T.2.0)

Tempo di recupero semplice dell'investimento

9,8 anni

Tempo di recupero attualizzato dell'investimento

14,0 anni

RISULTATI ECONOMICI

Valore Attuale Netto (VAN) 78.900 €

Indice di Profitto (IP) - VAN/I0 0,27 [-]

Tasso Interno di Redditività (TIR) 8,0 %

RISULTATI ENERGETICI APE

Riduzione EPgl, tot 19,6 %

Riduzione EPgl, nren 24,4 %

RISULTATI AMBIENTALI

Riduzione delle emissioni di CO2 21,0 %


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sensori di rilevamento presenza e illuminamento in grado di spegnere il sistema nel caso di locali vuoti o di regolare il flusso luminoso in caso di contributi della provenienti dalla luce naturale.

12.2. Sistema di controllo domotico centralizzato dell'impianto

condizionamento

L’energia termica per il riscaldamento nella stagione invernale e l’energia frigorifera nella stagione estiva vengono fornite all’edificio attraverso 20 pompe di calore del tipo VRV. Tutte le pompe di calore sono installate in ambiente esterno e collocate sulla copertura piana dell’edificio. L’emissione dell’energia termica o frigorifera viene garantita attraverso le unità interne della VRV installate a soffitto. Sono inoltre presenti anche alcuni impianti monosplit dotati di propria unità esterna.

L’impianto di riscaldamento e raffrescamento è controllato attraverso un sistema di controllo dedicato per ogni singolo locale. Non è tuttavia presente un sistema di controllo centralizzato che permetta di gestire ad un livello prioritario le accensioni e gli spegnimenti dell’impianto.

L'analisi dei consumi energetici suddivisi per fasce ha evidenziato che vi sono consumi elevati in ore in cui la struttura è chiusa e teoricamente dovrebbe avere consumi poco rilevanti. Inoltre dalle indicazioni reperite in loco e in base alle modalità di fruizione degli impianti di climatizzazione, la responsabilità di questi consumi è da attribuire agli avviamenti delle macchine esterne anche nelle ore in cui la struttura dovrebbe essere chiusa, pertanto è stata proposta la realizzazione di un sistema di controllo centralizzato che agisca a livello prioritario rispetto ai sistemi di controllo locali. Questo sistema dovrebbe essere in grado di comandare i periodi di accensione e spegnimento del sistema di condizionamento, inoltre per ottimizzarne la gestione, dovrà essere dotato di un controllo remoto posizionato in locali idonei a garantire facile accesso ai tecnici che verranno incaricati della gestione dell’impianto. In particolare il sistema di controllo e gestione delle macchine esterne dovrebbe essere accessibile attraverso un PC e dovrebbe consentire la definizione di un calendario di funzionamento.

Le caratteristiche principali richieste dal sistema sono di seguito sintetizzate: funzione di temperatura scorrevole sull'unità interna con variazione in aumento o diminuzione della temperatura di setpoint ambiente al variare della temperatura esterna per evitare gli shock termici e diminuire i consumi; timer programmatore esteso, per gruppi o per blocchi o per zone di unità, con almeno 12 profili di funzionamento e la possibilità di due programmazioni settimanali e di impostazione delle date di inizio e di fine stagione; "Personal WEB browser" per la gestione individuale dei climatizzatori con la possibilità di impostare almeno 50 utenti con credenziali e gestione individuale degli stessi; ripartizione dei consumi dei climatizzatori con calcolo percentuale dei consumi delle singole utenze rispetto al consumo totale dell'impianto; conteggio del consumo totale di energia elettrica di ciascun ambiente tramite acquisizione dati da contatori elettronici di energia montati sui quadri elettrici generale e/o di zona dell'edificio.


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Tabella 17. Analisi investimento: sistema di controllo dell'impianto di condizionamento

SCHEDA DI INTERVENTO: CONTROLLO DOMOTICO DELL'IMPIANTO DI

CONDIZIONAMENTO




Risparmio economico annuale 18.000 €/anno


Vita Utile 20 anni




1,4 anni


1,5 anni

RISULTATI ECONOMICI

Valore Attuale Netto (VAN) 198.600 €

Indice di Profitto (IP) - VAN/I0 11,6 [-]








VOCE DESCRIZIONE

INNOVATIVITA’

L’intervento rientra nell'ambito dei sistemi di tipo domotico. In particolare si intende realizzare un sistema di controllo e gestione delle macchine esterne, che in remoto attraverso un PC permette di definirne il calendario di accensione delle macchine.


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12.3. Miglioramento del livello di isolamento della copertura piana

La copertura piana esterna è ad oggi priva di isolamento termico: per questo motivo è stata analizzata la fattibilità di un investimento per il miglioramento delle prestazioni energetiche di questa parte dell'involucro. L’investimento ipotizzato consiste nell’installazione di pannelli isolanti con discreta massa termica dello spessore di 10-14 cm e successivo rifacimento dell’impermeabilizzazione. In fase di progettazione verrà data priorità all’utilizzo di materiali ecocompatibili e naturali al 100%, come ad esempio pura lana di roccia o lana di pecora di produzione sarda, in modo da favorire l'utilizzo di materiali a ridotto impatto ambientale anche con riferimento al trasporto della marce alla reperibilità in loco della materia prima. Dal punto di vista del comfort interno si potrebbero ottenere i seguenti benefici:

• miglioramento dell’isolamento termico della copertura.

• riduzione del consumo dell’impianto di condizionamento e del surriscaldamento degli ultimi piani.

Dal punto di vista tecnico la posa di uno strato di isolante sulle coperture piane dovrebbe ridurre la trasmittanza dal valore di 1,50 W/m2K al valore di 0,20 W/m2K, anche con riferimento ai limiti richiesti per l'accesso all'incentivo del Conto Termico 2.0.

La decisione di procedere con la realizzazione di tale intervento dovrebbe essere ben ponderata in quanto sulla copertura piana sono installati i vari impianti di servizio dell'edificio, comprese le pompe di calore esterne per la climatizzazione: per cui l'intervento, oltre che dover essere ben programmato, comporterebbe costi aggiuntivi relativi allo spostamento e riposizionamento delle macchine presenti.

Dal punto di vista economico l’intervento potrebbe determinare un risparmio annuo stimabile in circa 4,5-5,0 €/m2. Il beneficio massimo ottenibile dal conto termico è pari al 40%, equivalente a 40.800 €.

Considerando una superficie complessiva pari a 1000 m2, l’investimento sarebbe caratterizzato da una spesa pari a circa 100.000 € IVA inclusa, un risparmio annuo pari a 4.100 € e un tempo di rientro semplice pari a circa 15 anni.

Tabella 18. Analisi investimento: isolamento termico copertura piana

SCHEDA DI INTERVENTO: ISOLAMENTO DELLA COPERTURA

VOCE VALORE UNITA' DI

MISURA





Vita Utile 20 anni


RISULTATI SUI TEMPI DI RITORNO (senza

C.T.2.0)

Tempo di recupero semplice 14,9 anni


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dell'investimento


>20 anni

RISULTATI ECONOMICI

Valore Attuale Netto (VAN) -10.100 €

Indice di Profitto (IP) - VAN/I0 -0,17 [-]








VOCE DESCRIZIONE

MATERIALI ECOSOSTENIBLI - P1

È stato ipotizzato l’utilizzo di materiali ecocompatibili e naturali al 100%, come ad esempio lana di roccia o pura lana vergine al 100% di pecora di Sardegna, in modo da favorire l'utilizzo di materiali a ridotto impatto ambientale anche con riferimento al trasporto della marce e alla reperibilità in loco della materia prima.

12.4. Intervento di efficientamento energetico degli infissi

Gli attuali infissi installati presso l’edificio sono caratterizzati da prestazioni energetiche molto scarse. Sono infatti presenti infissi formati da un telaio in alluminio privo di taglio termico, doppio vetro con singola camera e distanziale in alluminio. Inoltre in molti casi è presente un sottoluce formato dallo stesso telaio ma con singolo vetro.

Gli attuali infissi sono quindi caratterizzati da vetrocamera del tipo 4-8-4 con vetro esterno privo di controllo solare e termico con elevato passaggio di luce. La trasmittanza termica complessiva degli infissi è stata stimata pari a circa 3,8 W/m2K.

L'analisi è stata condotta con l'intento di migliorare non solo le prestazioni energetiche, ma anche il comfort termico interno degli uffici. La condizione più critica è stata rilevata nelle condizioni estive in cui gli apporti solari esterni sono molto elevati, senza che le attuali pareti trasparenti siano in grado di garantire un adeguato controllo termico. D'altra parte intervenire sulla totalità degli infissi sarebbe eccessivamente oneroso e la spesa non giustificata rispetto al risparmio energetico conseguibile durante la climatizzazione invernale. Per questo motivo, anche al fine di ottimizzare l’entità dell’investimento, è stata valutata la sostituzione degli attuali infissi con esposizione sfavorevole (sud e ovest) con altri caratterizzati da telaio isolato e vetro bassoemissivo.


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Dal punto di vista economico l’intervento potrebbe determinare un risparmio annuo stimabile in circa 15-20 €/m2; e l’intervento, compatibilmente con altre forme di incentivazione presenti, potrebbe beneficiare dell’accesso al conto termico, che concede un incentivo a fondo perduto fino al 40% dell’investimento fino ad un massimo di 75.000 € o 350 €/m2. Condizione vincolante per l’accesso al conto termico sono le caratteristiche prestazionali dei nuovi infissi che devono avere una trasmittanza termica totale inferiore a 1,75 W/m2K.

I costi fornitura e posa in opera stimati sono pari a circa 350 €/m2. Il tempo di rientro economico dell’intervento è stimabile in 20 anni.

Tabella 19. Analisi investimento: efficientamento degli infissi

SCHEDA DI INTERVENTO: EFFICIENTAMENTO ENERGETICO DEGLI INFISSI






Vita Utile 20 anni




17,5 anni


>20 anni

RISULTATI ECONOMICI









12.5. Sistemi di ombreggiamento per la protezione dall'irradiazione solare

La realizzazione di un sistema ombreggiante limitatamente alle superfici trasparenti porterebbe un indubbio vantaggio dal punto di vista de consumi energetici per il raffrescamento, grazie alla riduzione del fattore di trasmissione solare totale (ggl+sh).

Per quanto riguarda il comfort interno si otterrebbe una riduzione del surriscaldamento localizzato negli ambienti interessati da irraggiamento solare diretto ed una temperatura più uniforme con un conseguente minore utilizzo dell’impianto termico. Un ulteriore


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beneficio si ottiene dall’eliminazione del fenomeno di abbagliamento solare e dall’eliminazione dei riflessi nei monitor dei PC.

L'installazione di sistemi ombreggianti in corrispondenza delle superfici trasparenti, permetterebbe una riduzione del fattore di trasmissione solare da un valore di 0,34 al valore di 0,02. Dal punto di vista economico l’intervento determinerebbe un risparmio annuo stimabile in circa 6-8 €/m2.

L’investimento può beneficiare del Conto Termico 2.0 esclusivamente se abbinato all'intervento di sostituzione degli infissi. L’incentivo viene concesso fino ad un massimo di 150 €/m2 o 30.000 €.

Ipotizzando un costo di installazione pari a 360 €/m2+ IVA il tempo di rientro economico dell’intervento è stimabile in 32 anni, includendo anche il beneficio derivante del Conto Termico 2.0.

Tabella 20. Analisi investimento: ombreggiamento delle pareti finestrate

SCHEDA DI INTERVENTO: INSTALLAZIONE DI SISTEMI DI OMBREGGIAMENTO






Vita Utile 20 anni




>20 anni


>20 anni

RISULTATI ECONOMICI



Tasso Interno di Redditività (TIR) NEGATIVO







VOCE DESCRIZIONE


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INNOVATIVITA’

E’ stata ipotizzata la realizzazione di un sistema ombreggiante lato sud e ovest per la riduzione degli apporti gratuiti. Il sistema sarà caratterizzato da lamelle mobili in grado di ottimizzare la riflessione degli apporti gratuiti solari non interni alla fascia della lunghezza d’onda del visibile.

12.6. Realizzazione di una Smart Grid con livello di gestione elevato

(protocollo aperto) e colonnine di ricarica del tipo V2G

Nell'edificio è presente un'ampia zona parcheggio che ben si presta alla realizzazione di un campo di generazione di energia elettrica da fonte fotovoltaica. In particolare si è ipotizzata la realizzazione di un impianto fotovoltaico installato in parte su pensilina in acciaio a copertura del parcheggio interno dell’edificio e in parte sulla copertura di un edificio contiguo che andrà a costituire una Smart Grid con l'edificio in diagnosi; il dimensionamento è stato effettuato sulla base dei consumi energetici dell'edificio al netto degli efficientamenti ipotizzati, allo scopo di ottimizzare l'autoconsumo.

L'edificio contiguo, collocato in adiacenza all'edificio oggetto di diagnosi, è sito in viale

Sauro 17: è anch'esso prospiciente all'area parcheggi, ma distinto sia dal punto di vista

funzionale che fisico e catastale. La Smart Grid considerata sarà dimensionata

considerando le esigenze complessive dei 2 edifici: pertanto l'architettura generale

prevede la connessione di entrambi gli edifici alla stessa Smart Grid, caratterizzata da

un solo campo fotovoltaico con potenza di picco complessiva pari a 170 kW e un

accumulo elettrochimico da 100 kWh. La quota parte del campo fotovoltaico dedicato

all'edificio di via Sauro sarà installato integrato sulla copertura dell'immobile.

I costi e i risparmi energetici indicati in questo paragrafo si riferiscono alla quota parte

della Smart Grid asservita all'edificio oggetto della presente diagnosi.

Pertanto a questo edificio è stata associata una potenza elettrica di picco fittizia di 90 kW, che verosimilmente sarà realizzata su pensilina, in grado di produrre 121.500 kWh/anno di energia elettrica.

Allo scopo di rendere l’edificio sempre meno dipendente dalla rete nazionale e massimizzare la percentuale di autoconsumo è stato abbinato un sistema di accumulo elettrochimico del tipo a ioni di litio con moduli installati all'interno di un rack in cui è alloggiato anche il sistema di gestione della batteria (BMS). La capacità di accumulo compatibile con la potenza impianto è di circa 60 kWh, ottenibili con l’installazione in diversi rack, di moduli batteria aventi capacita di 2,4 kWh/cad.

Per il corretto funzionamento della sistema fotovoltaico comprensivo di storage è necessario prevedere l'utilizzo di inverter di tipo ibrido cioè capace sia di convertire l'energia in arrivo dal campo fotovoltaico che gestire la carica e la scarica del sistema di accumulo elettrico. Gli inverter devono essere perfettamente accoppiabili alle caratteristiche dei moduli e delle stringhe fotovoltaici e inoltre devono poter operare secondo i parametri elettrici in ingresso e in uscita del sistema di accumulo.


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Infine si è deciso di realizzare un sistema di Smart Grid con livello di gestione di complessità ALTA, capace cioè di monitorare le grandezze fondamentali della microrete (tensione, corrente, energia elettrica prodotta dall'impianto di produzione da FER, prelevata e immessa nelle varie direzioni ed energia elettrica accumulata), di gestire i livelli di carica minima e massima e gli intervalli di tempo destinati alla ricarica delle batterie, di modulare automaticamente i flussi energetici, per mezzo dell'applicazione di un algoritmo di calcolo iterativo, in base alle misure dei consumi pregressi e alle produzioni di energia da FER attese. L'intervento prevede inoltre la gestione e il controllo di 4 colonnine di ricarica per veicoli elettrici in modalità bidirezionale V2G (Vehicle to Grid), in modo da considerare i veicoli elettrici anche come sistemi di stoccaggio in grado non solo di assorbire energia dalla microrete, ma anche di erogarne nei momenti di bisogno identificati sulla base dell'algoritmo di gestione della smart grid. Il sistema di accumulo verrà inserito in una specifica programmazione di una filiera dedicata di recupero e riciclaggio dei materiali a fine vita.

Nella successive tabelle, oltre all'identificazione di ciascuno dei parametri tecnico-economici, sono riportate le specifiche tecniche individuate per il monitoraggio, la gestione e il controllo della microrete.

L’analisi economica è stata sviluppata su un tempo di 20 anni e considerando anche la sostituzione degli inverter e del pacco batteria a metà ciclo di vita. Tale analisi ha evidenziato un costo di investimento pari a circa 400.000 € con un risparmio stimato in circa 120 MWh, corrispondenti al 90% in autoconsumo rispetto alla potenza prodotta. Il beneficio economico che se ne deriva sarebbe superiore ai 20.000 €/anno. Il tempo di rientro sarebbe pari a circa 18 anni.

Tabella 21. Analisi investimento: realizzazione di una Smart Grid con colonnine di ricarica del tipo V2G per auto elettriche

SCHEDA DI INTERVENTO:

REALIZZAZIONE DI UNA SMART GRID COSTITUITA DA IMPIANTO

FOTOVOLTAICO SU PENSILINA, ACCUMULO ELETTROCHIMICO E COLONNINE

RICARICA

VOCE VALORE UNITA' DI

MISURA

Costo di investimento impianto fotovoltaico su pensilina e dotato di accumulo elettrochimico (incluso trattamento fine vita batterie)

336.600 €

Costo realizzazione di Smart Grid con protocollo aperto e livello di gestione ALTO

45.900 €

Costo n. 4 colonnine di ricarica 20.400 €


Vita utile considerata 20 anni Produzione annuale di energia elettrica 121.500 kWh/anno Percentuale di autoconsumo minima prevista 90 % Risparmio economico annuale 23.085 €/anno Agevolazioni fiscali 0 €


RISULTATI SUI TEMPI DI RITORNO

Tempo di recupero semplice dell'investimento 17,5 anni


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>20 anni

RISULTATI ECONOMICI*

Valore Attuale Netto* (VAN) -165.210 €








* considerata una sostituzione degli inverter e del pacco batterie con un costo imputato pari a

50.000 euro al decimo anno


VOCE DESCRIZIONE

INTERVENTO INSERITO NEL PAES

Intervento di efficientamento energetico inserito nel PAES

INNOVATIVITA' - Qt5 Per questo intervento verranno associati, inclusi nel livello di gestione ALTO della smart grid, algoritmi per il monitoraggio dei dati, per la facilitazione della successiva fase di catalogazione.

SISTEMI DI MONITORAGGIO, GESTIONE E CONTROLLO DELLA MICRORETE - Qt6

La Smart Grid sarà caratterizzata da un'infrastruttura di comunicazione dalle seguenti caratteristiche: - banda libera - abilitante verso altri servizi - asset infrastrutturale del beneficiario - interoperabilità dei protocolli di comunicazione e standard aperti per la comunicazione tra vari dispositivi. Un metering MID per ogni POD gestito: - compatibile con la direttiva 2004/22/CE o Direttiva MID “Measuring Instruments Directive” - compatibile con la direttiva CEN/CLC/ETSI/TR 50572, architettura funzionale di riferimento per la comunicazione nei sistemi intelligenti di misura - bidirezionale - 2 o + canali di comunicazione (almeno uno senza costi di traffico) - campionamento sotto i 15 minuti - configurazione da remoto - upgrade da remoto OTA (over the air) - allarme caduta di linea elettrica (batteria tampone) - sicurezza dati crittografia e certificati SSL Piattaforma di gestione dei flussi di energia prodotta e


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consumata: - archiviazione dati non inferiore ai 2 anni - servizio in cloud - gestione allarmistica - multiutente e gerarchica (accessi differenziati)

La Smart Grid risponde pertanto a tutti e 4 i livelli di complessità richiesti dal bando con la condizione necessaria che i sistemi di accumulo, le colonnine elettriche e l’auto elettrica siano dotati di protocolli di comunicazione bidirezionali aperti.

SISTEMA DI ACCUMULO - Qt7

L'amministrazione si pone l'obiettivo di promuovere un processo di recupero ecosostenibile di materiali tal quale da batterie al litio a fine vita, in cui le singole operazioni sono rispettose delle linee guida della Green Chemistry. A tale scopo nel bando di gara verranno inseriti specifici criteri per assicurare trattamento del fine vita delle batterie, in cui si richiederà che i principali componenti delle batterie (materiale catodico e anodico, legante, elettrolita, supporti metallici e polimerici) siano separati e direttamente recuperati. Inoltre punteggi premianti verranno attribuiti rispetto ai metodi proposti per il trattamento di fine vita della batteria. Verranno richieste apposite specifiche circa le seguenti operazioni da effettuare per il recupero:

• operazione di scarica completa della batteria,

• apertura della batteria che comporta una prima separazione fisica del materiale plastico e metallico dell’involucro esterno dal resto della batteria, idonea al corretto recupero dei materiali nelle successive fasi,

• degassaggio di eventuali sostanze nocive volatili,

• recupero dell’elettrolita mediante un’operazione di estrazione,

• suddivisione dei nastri (catodico, anodico e separatore polimerico) contenuti all’interno della batteria,

Il trattamento del fine vita delle batterie verrà applicato sia a quelle utilizzate per la Smart Grid che a quelle utilizzate per l'auto elettrica e ne verrà richiesto in fase di esecuzione del bando per l'assegnazione dei lavori un accordo contrattuale per il conferimento dei materiali recuperati in una specifica filiera di recupero e riciclaggio dei materiali.

INTEGRAZIONE DI VEICOLI ELETTRICI E COLONNINE DI RICARICA ALL'INTERNO DELLA MICRORETE/SMART GRID - Qt8

L'intervento prevede anche la sostituzione del veicolo elettrico come da intervento successivo, oltre che l'integrazione delle 2 colonnine di ricarica V2G. I costi del veicolo elettrico e la relativa analisi costi/benefici è riportata nella scheda successiva.


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12.7. Acquisto automobile elettrica

La flotta del comune di Cagliari è composta per lo più da automobili alimentate a combustibili fossili. È quindi stata sviluppata l’analisi tecnico-economica relativa all’acquisto e all’utilizzo di un’automobile totalmente elettrica in sostituzione ad una automobile alimentata a benzina e immatricolata nel 1995 (verdi tabella 20).

Tabella 22. Dati di partenza del veicolo da sostituire

Tipo di veicolo Fiat Uno

Targa AE181WA

Anno di immatricolazione 1995

Percorrenza [km/anno] 9.500 km

Anno di riferimento 2016

Tipo di carburante benzina

Consumo di carburante [litri] 760

L’investimento ha considerato l’acquisto di un’automobile elettrica di dimensioni medie con un consumo specifico medio pari a circa 8 km/kWh ed un’autonomia di circa 250 km. La percorrenza media annua considerata come base di calcolo è di 9.500 km.

Considerato il costo di acquisto della benzina di 1,7 €/l e l’efficienza media dell’automobile a benzina da sostituire di 12,5 km/l si ottiene un risparmio economico pari a circa 1.200 €/anno ed una riduzione delle emissioni pari a 1.700 kg/anno di CO2.

Considerando un costo di acquisto di circa 29.300 tuttavia l’investimento, qualora valutato dal solo punto di vista economico, non risulta essere molto vantaggioso. Si ottiene infatti un tempo di rientro superiore ai 20 anni ed un TIR negativo.

Tabella 23. Analisi investimento: sostituzione dell'auto a benzina con auto elettrica

SCHEDA DI INTERVENTO: ACQUISTO AUTOVETTURA ELETTRICA



Vita utile considerata 20 anni

Consumo di carburante auto da sostituire 760 l


Agevolazioni fiscali* 98 €


RISULTATI SUI TEMPI DI RITORNO

Tempo di recupero semplice dell'investimento >20 anni

Tempo di recupero attualizzato dell'investimento >20 anni

RISULTATI ECONOMICI



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Tasso Interno di Redditività (TIR) NEGATIVO



* Considerato il costo evitato del bollo per i primi 5 anni


VOCE DESCRIZIONE

INTERVENTO INSERITO NEL PAES Intervento di efficientamento energetico inserito nel PAES

INNOVATIVITA’

L'auto elettrica, dotata di batteria per la ricarica, è inserita nell'architettura della Smart Grid, realizzata con un elevato livello di gestione: le ricariche avverranno per mezzo di colonnine V2G che consentiranno sia di alimentare la batteria dell'auto che di ricevere l'energia elettrica dall'auto, il tutto comandato da un algoritmo di gestione avanzato della Smart Grid, in funzione dei profili di carico dell'utenza e dell'ottimizzazione economica.


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13. INTERVENTI DI RISPARMIO ENERGETICO PRINCIPALI

Relativamente agli interventi ritenuti prioritari, si fornisce un quadro di insieme, riportato nella successiva tabella 24.

Tabella 24. Quadro di insieme degli interventi di risparmio energetico considerati prioritari

IPOTESI DI

INTERVENTO OBIETTIVO INVESTIMENTO

EVENTUALI

AGEVOLAZIONI RISPARMIO VAN VAN/I Riduzione

Ep gl, tot

Riduzione

Ep gl, nren Riduzione CO2

[€] [€] [€/anno] [euro] [] [%] [%] [%]

Sistema di

illuminazione a LED

con controllo

domotico

Risparmio energetico e risoluzione situazioni di

discomfort illuminotecnico 360.060 € 70.000 € 29.600 € 78.900 € 0,27 19,6 24,4 21,0

Sistema di controllo

domotico

centralizzato

dell'impianto

condizionamento

Annullamento consumi impianto nelle ore in cui

l'edificio è vuoto 42.840 € 17.136 € 18.000 € 198.600 € 11,6 16,7 12,0 17,8

Miglioramento del

livello di isolamento

della copertura

Minore consumi energetico relativi alla

dispersione per trasmissione attraverso la

copertura

102.000 € 40.800 € 4.100 € -10.100 € -0,17 3,8 2,7 4,1


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Realizzazione di una

Smart Grid con livello

di gestione elevato

(protocollo aperto) e

colonnine di ricarica

del tipo V2G

Massimizzare l'autoconsumo energia

elettrica e diminuire contestualmente i prelievi

da rete

402.900 € 0 € 23.085 € -165.210 € -0,41 16,3 25,1 21,6

Acquisto automobile

elettrica

Contribuire alla mobilità sostenibile incentivando mezzi di trasporto senza

emissioni

29.260 € 0 € 1.290 € -13.160 € -0,45 - - 1,0

TOTALI 937.060 € 127.936 € 76.075 € 89.030 € 0,095 56,4 64,2 65,5


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14. CONCLUSIONI

L’analisi energetica realizzata ha permesso di osservare come la sede del comune di Cagliari in viale Trieste sia causa di consumi energetici non trascurabili.

Le criticità ad oggi presenti sono spesso causa di elevato discomfort in alcune zone di lavoro e consumi energetici non corrispondenti alle ore di utilizzo della struttura.

Tutti gli interventi migliorativi proposti sono stati analizzati sia dal punto di vista del miglioramento del comfort che del miglioramento della gestione economica, per mezzo di un maggiore controllo e domotizzazione delle utenze energetiche.

Inoltre il complesso degli interventi migliorativi è stato sviluppato con l'obiettivo di pervenire ad una proposta innovativa molto elevata per mezzo di una realizzazione di una Smart Grid che includa la connessione dell'edificio in questione con una altro adiacente, ma autonomo sia dal punto di vista funzionale che fisico, sempre di gestione comunale.

Gli interventi migliorativi ritenuti prioritari sono:

• Rifacimento sistema illuminazione LED.

• Isolamento della copertura.

• Installazione di un impianto fotovoltaico su pensilina con accumulo elettrochimico, abbinato ad un sistema gestione elevato e innovativo sia con riferimento al ciclo di carica/scarica delle batterie che all'installazione di colonnine di ricarica del tipo V2G per veicoli elettrici.

• Installazione di un sistema di controllo centralizzato per l’impianto di condizionamento

• Acquisto di un’automobile completamente elettrica.

Gli interventi ritenuti di secondaria importanza invece sono:

• Sostituzione degli infissi installati lato sud ed ovest con nuovi infissi più performanti.

• Installazione di sistemi di ombreggiamento per le superfici trasparenti.

L'esecuzione degli interventi ritenuti prioritari comporta una riduzione totale delle emissioni di anidride carbonica pari a 111,5 t/anno e una riduzione totale dell'Epgl,tot e dell'Epgl,nren pari rispettivamente a 130,4 kWh/m2 e 96,4 kWh/m2 (vedi tabella 25).

Il valore del VAN complessivo di tali interventi è stimabile in € 89.030 (calcolato con un tasso di attualizzazione del 5%) a fronte di un investimento complessivo di lavori a base d'asta stimato in € 937.060.


QUADRO GENERALE DEGLI INTERVENTI

INVESTIMENTO

VAN

VAN/INVESTIMENTO

PARAMETRI ENERGETICI E AMBIENTALI PRE INTERVENTO

Ep gl, tot PRE INTERVENTO

Ep gl, nren PRE INTERVENTO

EMISSIONI DI CO2 PRE INTERVENTO

PARAMETRI ENERGETICI E AMBIENTALI PREVISIONALI

Ep gl, tot PREVISIONALE

Ep gl, nren PREVISIONALE

EMISSIONI DI CO2 PREVISIONALE

RISULTATI ENERGETICI E AMBIENALI

RIDUZIONE Ep gl, tot

RIDUZIONE TOTALE DEL CONSUMO DI ENERGIA PRIMARIA

RIDUZIONE Ep gl, nren

RIDUZIONE DEL CONSUMO DI ENERGIA PRIMARIA NON

RINNOVABILE

RIDUZIONE EMISSIONI DI CO

CAGLIARI, 28/11/2017


Tabella 25. Quadro generale degli interventi

QUADRO GENERALE DEGLI INTERVENTI

PARAMETRI ECONOMICI

937.060

89.030,00

0,095


PRE INTERVENTO 231,2 kWh/m

Ep gl, nren PRE INTERVENTO 150,2 kWh/m

PRE INTERVENTO 170,3 t/anno


Ep gl, tot PREVISIONALE 100,8 kWh/m

Ep gl, nren PREVISIONALE 53,8 kWh/m

PREVISIONALE 58,8 t/anno

RISULTATI ENERGETICI E AMBIENALI

130,4

RIDUZIONE TOTALE DEL CONSUMO DI ENERGIA PRIMARIA 736.108 kWh

96,4

RIDUZIONE DEL CONSUMO DI ENERGIA PRIMARIA NON 544.178 kWh

RIDUZIONE EMISSIONI DI CO2 111,5 t/anno

IL TECNICO



46

937.060,00 €

89.030,00 €

0,095


231,2 kWh/m2

150,2 kWh/m2

170,3 t/anno


100,8 kWh/m2

53,8 kWh/m2

58,8 t/anno

130,4 kWh/m2

736.108 kWh

96,4 kWh/m2

544.178 kWh

111,5 t/anno

IL TECNICO INCARICATO


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