Energia amica - La casa bioelogica

ENERGIA AMICA

Progetto promosso da:

Con il patrocinio di:

A cura di Dott.ssa Federica Perra

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INDICE INTRODUZIONE………………………………………………………………………………………………………………...5 Prefazione……………………………………………………………………………………………………………………….....9 CAPITOLO I – RELAZIONE TECNICA 2.1 Stato attuale………………………………………………………………………………………………………………10 2.2 Il Progetto………………………………………………………………………………………………………………....12 2.2.1 Gruppo 1 2.2.2. Gruppo 2 2.2.3 Gruppo 3 2.3 Materiali utilizzati………………………………………………………………………………………………........18 2.3.1 Triso‐Murs+ 2.3.2 Argilla espansa sciolta 2.3.3 Polistirene espanso 2.3.4. Sughero 2.4 Tecnologie utilizzate…………………………………………………………………………………………….......23 2.4.1 Vetri doppi specchiati 2.4.2 Caldaia a condensazione 2.4.3 Impianto di riscaldamento a pavimento ALLEGATO 1: Dimensionamento impianto di riscaldamento a pavimento (G‐II)…………………28 ALLEGATO 2: Dimensionamento impianto di riscaldamento a pavimento (G‐III)………………..29 ALLEGATO 3: Dimensionamento impianto a pannelli solari……………………………………………….30 TAVOLE…………………………………………………………………………………………………………………………...32 2.5 Calcoli trasmittanze………………………………………………………………………………………………….45 2.5.1 Verifica parete esistente 2.5.2 Verifica parete di progetto – Gruppo I 2.5.3 Verifica parete di progetto – Gruppo II 2.5.4 Verifica parete di progetto – Gruppo III 2.5.5 Verifica solaio esistente 2.5.6 Verifica solaio di progetto – Gruppo I 2.5.7 Verifica solaio di progetto – Gruppo II

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2.5.8 Verifica solaio di progetto – Gruppo III 2.7 Computi edilizi………………………………………………………………………………………………………….80 2.7.1 Gruppo I 2.7.2 Gruppo II 2.7.3 Gruppo III CAPITOLO III – ENERGIE RINNOVABILI PER IMPIANTI DOMESTICI 3.1 Pannelli solari termici………………………………………………………………………………………………88 3.1.1 Pannelli solari termici piani 3.1.2 Pannelli solari termici sottovuoto 3.1.3 Pannelli solari con serbatoio integrato 3.1.4 Pannelli solari termici a concentrazione 3.1.5 Impianti a circolazione naturale 3.1.6 Impianti a circolazione forzata 3.2 Fotovoltaico…………………………………………………………………………………………………………………….98 3.2.1 I moduli fotovoltaici 3.2.2 La cella fotovoltaica 3.2.3 Strutture di sostegno dei moduli 3.2.4 Inverter 3.2.5 Sistema di monitoraggio 3.2.6 Misuratori di energia 3.2.7 Impianti fotovoltaici grid‐connect 3.2.8 Impianti stand‐alone 3.2.9 BIPV 3.3 Geotermia……………………………………………………………………………………..………………………………108 3.3.1 Scambio diretto 3.3.2 Circuito chiuso 3.3.3 Circuito aperto 3.4 Eolico domestico……………………………………………………………………………………………………..115 3.4.1 Micro‐eolico 3.4.2 Mini‐eolico 3.4.3 Medio‐eolico CAPITOLO IV – NORMATIVA IN MATERIA DI ENERGIE RINNOVABILI 4.1 Decreto legislativo 311/2006…………………………………………………………………………………125 4.2 Decreto legislativo 28 3/3/2011 (attuazione direttiva 2009/28/CE)…………………...131 4.2.1 Solari termici 4.2.2 Geotermia 4.2.3 Incentivi 4.2.4 Certificati bianchi

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4.2.5 Controlli 4.3 Decreto ministeriale 6/7/2012………………………………………………………………………………139 4.3.1 Impianto alimentato da fonti rinnovabili 4.3.2 Modalità di incentivazione 4.3.3 Lo scambio sul posto 4.3.4 V Conto Energia in materia di fotovoltaico CONCLUSIONI………………………………………………………………………………………………………………..149 APPENDICE……………………………………………………………………………………………………………………151 BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………………………………………….......168

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ENERGIA AMICA

Progetto promosso da:

Con il patrocinio di:

INTRODUZIONE

Nel suo libro “La casa bioecologica”, Karl Lotz, pioniere della bioarchitettura ecologica,

definisce l’abitazione come “la terza pelle dell’uomo”. Tale principio vuole evidenziare il

rapporto fondamentale tra ambiente esterno e ambiente interno: l’edilizia moderna si basa

sul concetto di isolamento degli edifici dall’ambiente esterno, impedendo in questo modo che

energia e stimoli penetrino all’interno delle unità abitative. I materiali da costruzione

utilizzati sono spesso tossici, non solo per le esalazioni che emanano, ma anche per il

pulviscolo che possono sprigionare; possono inoltre condurre radioattività e impedire la

traspirabilità delle mura domestiche che, invece, è fondamentale per la capacità di ricambio

dell’aria, del calore, dell’umidità e del ricambio, assorbimento e riammissione elettrostatica.1

Oltre a impedire un sano continuum tra ambiente esterno e ambiente interno, nel

rispetto della natura e delle esigenze biologiche dell’uomo, l’edilizia moderna è stata ritenuta

causa di molteplici disturbi sanitari definiti nel 1983, dall’Organizzazione Mondiale della

Sanità (OMS), “sick building syndrome”. Tale disturbo, che dipende dai materiali utilizzati

nell’edilizia degli ultimi trent’anni (materiali isolanti artificiali, vernici, laccature, rivestimenti

1 Pedrotti W. “Il grande libro della Bioedilizia. Dal progetto alla realizzazione”, Giunti Gruppo Editoriale, Firenze, 2005

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sintetici di pareti e soffitti), riguarda circa un terzo degli edifici presenti nei Paesi

industrializzati, causa del così definito inquinamento indoor.

Nel 1989 gli autori del “Manifesto per un’architettura bioecologica”2 scrivono a questo

proposito:

L’architettura assume funzione essenziale in questa opera di risanamento per una

ricalibra tura del territorio, per un ripristino ambientale, per una riscoperta degli

elementi fondamentali del vivere in sintonia con la natura. L’inserimento armonico

dell’evento edilizio nell’ambiente è indispensabile a tutti i livelli per ritrovare

l’equilibrio tra natura e uomo anche attraverso l’intervento costruttivo. Tutte le

attività connesse con l’edilizia devono essere ristrutturate e integrate con processi

naturali, non alterati, in un indispensabile verifica di costante eco compatibilità.

I punti centrali dell’architettura bioecologica sono:

‐ l’indagine preliminare per individuare, localizzare e misurare gli elementi perturbatori

e inquinanti (ambiente, materiali, impianti)

‐ l’analisi della potenzialità energetica del sito con l’utilizzo di impianti tecnologici

ecocompatibili

‐ la tutela e la salvaguardia dell’ambiente

‐ i criteri di scelta dei materiali che devono essere possibilmente reperibili in loco,

essere naturali e non inquinanti nella loro composizione chimica ed essere riciclabili

Come sostiene l’architetto Gigi Capriolo, presidente dell’Istituto di Ricerche Cosmòs:

La biologia edile non si arroga il diritto di creare nuovi stili architettonici, ma

suggerisce un modo di costruire il cui primo interesse è l’uomo e tutto deve essere

progettato per la sua salute, il suo ben – stare in armonia con gli altri esseri, con

l’ambiente terrestre e con il cosmo. La casa non deve soltanto proteggere l’uomo

da tutti i fattori nocivi esterni e interni alla costruzione, ma deve fare in modo di

equilibrare i disturbi arrecati da inquinamento e degrado ambientale.

2 Camana S., Carignano G., Micelli E., Santi E., “Manifesto per un’architettura bioecologica”, 1989, Udine, ANAB

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Nonostante queste premesse teoriche la situazione attuale ci presenta dei dati molto

diversi. Gli europei consumano, infatti, 50000 kwh circa l’anno: un terzo dell’energia prodotta

in Europa viene utilizzata nel settore edilizio. Nello specifico abbiamo un consumo di energia

elettrica del 31% e un consumo di energia termica del 44% (combustibili). 3

Inoltre:

‐ il 50% dell’inquinamento atmosferico è prodotto dal settore edilizio

‐ il 50% delle risorse sottratte all’ambiente sono destinate al settore edilizio

‐ il 50% dei rifiuti prodotti attualmente proviene dal settore edilizio

Questi dati ci danno la cifra di quanto il settore edilizio incida sull’ambiente e

costituisca quindi un campo di interesse e di ricerca per migliorare le condizioni attuali nel

rispetto del mondo in cui viviamo. L’aspetto ambientale non è però l’unico problema

riguardante questo settore.

In Italia, per esempio, la maggior parte degli edifici esistenti non appartiene al

patrimonio storico ma è costituita da abitazioni realizzate negli anni del dopoguerra, quando

l'energia costava quasi niente. Le statistiche riportano, infatti, che quasi il 60% del patrimonio

residenziale italiano è stato costruito tra il 1946 e il 1981. Questo implica che la media

nazionale di consumo per il solo riscaldamento sia stimata intorno ai 12‐14 litri di gasolio per

m2 annuo (equivalenti a 12‐14 m3 di gas), in quanto le abitazioni sono state costruite senza

tenere conto delle possibili dispersioni termiche che si hanno se non si tiene conto di alcuni

accorgimenti.

In media una famiglia ha un dispendio di energia distribuito sui vari consumi domestici

secondo i seguenti dati:

‐ Illuminazione: 2%

‐ Cucina ed elettrodomestici: 5%

‐ Produzione acqua calda sanitaria: 15%

‐ Riscaldamento: 78%

‐ Climatizzazione: 25%

3 documentazione tecnica www.solarteitalia.it

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Se consideriamo il solo riscaldamento, che rappresenta, in media, il consumo

energetico maggiore abbiamo che, secondo i dati del Ministero dello Sviluppo Economico il

prezzo del gasolio (per il riscaldamento ) è di 1.489 euro ogni mille litri. Ipotizzando

un’abitazione di 100 m2, il cui consumo è di 13 litri per m2, possiamo stimare un consumo

annuo, per il solo riscaldamento, di circa duemila euro

Davanti a tali dati e considerati anche gli aspetti sanitari e ambientali, riteniamo necessario

aprire un focus su metodi costruttivi diversi, che consentano un efficace risparmio non solo in

termini economici, ma anche in termini di benessere collettivo, nell’interesse nostro e delle

generazioni future.

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PREFAZIONE

La seguente pubblicazione, promossa dalle Associazioni dei Consumatori di Siena, e

finanziata dalla Camera di Commercio, nasce dall’esigenza di presentare agli utenti una serie

di soluzioni di facile accesso per migliorare le prestazioni energetiche delle loro abitazioni.

In questo lavoro si è cercato di effettuare un’indagine di mercato nel settore della bioedilizia.

Nello specifico, tale analisi, si articola su tre livelli:

‐ La prima parte del progetto è stata realizzata dalla IV superiore dell’Istituto Tecnico S.

Bandini. I ragazzi coordinati dai docenti prof. Baldini, prof. Cappuzzo, prof. Pallini, e

prof. Fasano, hanno effettuato un sopralluogo in un immobile della provincia senese,

che ha rappresentato il case study necessario per approfondire concretamente le teorie

della bioedilizia. Il lavoro svolto è iniziato con la certificazione energetica dell’edificio

in esame, che risulta essere in classe G: coi dati alla mano, i ragazzi sono stati suddivisi

in tre gruppi che avevano a disposizione tre budget diversi per la riqualificazione

energetica dell’immobile. A seconda del budget, si sono quindi articolati i lavori edilizi

e impiantistici cercando il più possibile di rimanere fedeli ai concetti espressi

dall’architettura green. Effettuati i calcoli relativi all’immobile, i ragazzi hanno poi

verificato le prestazioni mediante una successiva certificazione energetica, e ottenendo

interessanti risultati in termini di prestazioni e di costi.

‐ La seconda parte del progetto è volta invece a offrire una panoramica generale sui tipi

di impianti domestici disponibili nel campo delle rinnovabili. Nello specifico si sono

considerati gli impianti costituiti da pannelli solari termici, fotovoltaico, geotermia a

bassa entalpia, e mini eolico. Per consentire un primo inquadramento nei confronti di

questi prodotti si è cercato di spiegare le loro caratteristiche costruttive, il

funzionamento e le tecnologie disponibili al momento sul mercato. Mediante la

collaborazione dell’Azienda Fedimpianti S.r.l.4, si sono ottenuti dei preventivi per

alcuni tipi di impianto, in modo tale da offrire una visione di insieme sul prodotto

dotata anche di costi e tempi di ammortamento.5 Per ottenere tali preventivi abbiamo

4 FEDI Impianti S.r.l. è un'azienda fiorentina, fondata nel 1950, che si occupa di impiantistica, con particolare riguardo per le energie rinnovabili. Già da diversi anni, hanno conquistato un rilievo di primo piano in ambito nazionale per quanto riguarda il fotovoltaico. Oltre ad aver installato circa 100 MWp di impianti fotovoltaici, si sono occupati della realizzazione di impianti eolici, solare termici e a concentrazione. Affiliati Enel Green Power. http://www.fedimpianti.it/it/ 5 cfr. p.

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usato come riferimento l’unità abitativa analizzata dai ragazzi nella prima parte del

progetto, in modo tale da poter essere fedeli alla realtà locale.

‐ L’ultima parte del progetto si occupa infine di trattare i principali provvedimenti

normativi in materia di rinnovabili relativi agli argomenti trattati in precedenza. Si

sono pertanto analizzati tre decreti che si occupano rispettivamente di:

definire finalità, funzionamento, vincoli e contesti di applicazione della

certificazione energetica necessaria per un inquadramento delle

prestazioni degli edifici e diventata dal 2005 obbligatoria per tutti gli

edifici. Inoltre tale decreto stabilisce il passaggio da certificazione

energetica, atta solo a valutare il rendimento energetico dell’edificio, ad

atto di certificazione energetica che stabilisce invece le prestazioni,

l’efficienza energetica e le ipotetiche raccomandazioni per il

miglioramento della prestazione energetica dell’edificio certificato

(Decreto legislativo 311/2006).

“Definire gli strumenti, i meccanismi, gli incentivi e il quadro istituzionale,

finanziario e giuridico, necessari per il raggiungimento degli obiettivi fino

al 2020 in materia di quota complessiva di energia da fonti rinnovabili sul

consumo finale lordo di energia” (Decreto legislativo n.28 del 3 marzo

2011).

Definire le modalità di accesso agli incentivi statali che facilitano

l’installazione degli impianti di rinnovabili. Tale decreto, conosciuto

anche con il nome di V Conto Energia cerca di presentare delle modalità

di semplice accesso e di comprovata efficacia finalizzate a gli obbiettivi di

produzione energetica fissati per il 2020. In questo decreto si trovano

anche i link di accesso ai registri e la normativa inerente allo scambio sul

posto (Decreto Ministeriale del 6 Luglio 2012).

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CAPITOLO I RELAZIONE TECNICA

2.1 STATO ATTUALE

Nell’ambito del progetto “Energia Amica”, il giorno 20/11/2012 si è effettuato il

sopralluogo in località San Rocco a Pilli (SI) per procedere al rilievo delle strutture e degli

impianti dell’edificio oggetto dell’intervento.

Il fabbricato, risalente agli inizi dell’800, è censito al catasto urbano del Comune di

Sovicille al Foglio 80, p.lla 87; dal punto di vista climatico l'edificio si trova in Zona Climatica D

(1797 Gradi Giorno). Si tratta di un edificio isolato, con due elevazioni fuori terra adibite a

civile abitazione e sottotetto non praticabile, realizzato nel rispetto delle caratteristiche

architettoniche e tecnologiche del luogo.

In particolare, il progetto interessa un appartamento, di superficie utile pari a 90,6 mq,

localizzato al primo piano, con l’80% delle pareti perimetrali esterne ed il restante 20%

adiacente ad un’altra unità abitativa:

• Le strutture verticali sono in muratura portante in mattoni di laterizio, dello spessore

di 28 cm, lasciate a faccia vista e intonacate internamente con malta di calce e cemento

dello spessore di 2 cm.

• Il solaio di calpestio, con struttura del tipo Bausta dello spessore di 16+4 cm (travetti

prefabbricati, pignatte in laterizio e soletta in c.a.), risulta completato con un massetto

dello spessore di 5 cm a supporto del pavimento e con intonaco di malta di calce e

cemento dello spessore di 2 cm applicato all’intradosso.

• L’ultimo solaio delimita superiormente il sottotetto freddo non praticabile pertanto,

non presenta il pavimento.

• La copertura ha una struttura in travetti prefabbricati di calcestruzzo a sostegno dei

tavelloni di laterizio e della sovrastante caldana in c.a.. Il manto di copertura è del tipo

Toscano in embrici e coppi di laterizio.

• Le finestre sono con telai in legno e vetri singoli, dotati di avvolgibili. La porta di

ingresso è in legno.

• La tramezzatura è realizzata con foratelle di laterizio dello spessore di 8 cm e intonaco

dello spessore di 1 cm per ogni strato.

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Prospetto nordovest Prospetto nordest

2.2 IL PROGETTO

Effettuato il rilievo e definito lo stato di fatto del fabbricato dal punto di vista della

geometria e dei materiali si è proceduto all’analisi delle condizioni termo‐igrometriche e alla

definizione della classe energetica dello stesso.

In particolare, utilizzando il software dedicato Docet (strumento di simulazione a

bilanci mensili per la certificazione energetica degli edifici) si è verificato che l’edificio

appartiene alla classe energetica G (≥179,3 kWh/m²*anno)6.

Inoltre, utilizzando il software dedicato Gemavap (strumento per verificare la

trasmittanza della struttura) si sono ottenuti i seguenti valori di trasmittanza:

- trasmittanza pareti 1.78 W/m²K maggiore della trasmittanza massima di 0.29 W/m²K

prevista dal D.Lgs 311/2006 (allegato C) e s.m.i.

- trasmittanza solai 1.31 W/m²K maggiore della trasmittanza massima di 0.26 W/m²K

prevista dal D.Lgs 311/2006 (allegato C) e s.m.i.

Pertanto l’edificio non risulta a norma.

Le partizioni presentano la formazione di condensa, ma con valori al di sotto del limite

previsto di 500 g/m²

6 Certificazioni energetiche in Appendice

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Sulla base di un budget di partenza differenziato, la classe si è divisa in tre gruppi,

ognuno dei quali ha studiato una proposta di intervento per migliorare il rendimento

energetico dell’edificio. Le soluzioni adottate rientrano nel complesso quadro delle tecnologie

eco‐sotenibili e delle energie rinnovabili.

In particolare, di seguito, si elencano gli interventi proposti dai diversi gruppi.

2.2.1 GRUPPO 1

BUDGET A DISPOSIZIONE: 20.000€

RISULTATO: riqualificazione dell’edificio dalla classe G alla classe C

RISPARMIO:

MODALITÀ: diminuzione della dispersione di calore verso l’esterno migliorando l’involucro

esterno (pareti e solaio), sostituzione della caldaia dell’impianto di riscaldamento,

installazione valvole termostatiche ai radiatori esistenti.

a) Pareti esterne

Dalla parte interna della parete sono stati aggiunti i seguenti strati funzionali (vedi tav. 11):

1. camera non ventilata di spessore 2,5cm;

2. strato di Triso‐Murs+ di spessore 1,2 cm;

3. camera non ventilata di spessore 2,5cm;

4. strato di cartongesso in lastre di spessore 1cm;

5. strato di intonaco di gesso scagliola di spessore 1cm.

Apportando queste modifiche alla muratura attuale dell’edificio, siamo passati da una

trasmittanza della struttura attuale di 1,78 W/m²K ad una trasmittanza della struttura di

progetto di 0,2472 W/m²K.

b) Solaio

L’intervento meno invasivo è limitato al solaio che delimita superiormente l’appartamento in

esame, separandolo dal sottotetto non abitabile.

In particolare all’estradosso del solaio viene applicato il seguente strato funzionale (vedi tav.

11):

1. strato di argilla espansa in granuli dello spessore di 26 cm.

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Apportando queste modifiche al solaio dell’edificio siamo passati da una trasmittanza di 1,31

W/m²K ad una trasmittanza del solai di progetto di 0,2594 W/m²K.

c) Impianti

a) Sostituzione della caldaia con una caldaia a condensazione: le caldaie a condensazione

assicurano un rendimento superiore rispetto ad una caldaia tradizionale, oltre ad una

notevole riduzione di emissioni di ossidi di azoto e monossido di carbonio: circa il 70%

in meno rispetto alle caldaie tradizionali.

b) Installazione valvole termostatiche: per ogni radiatore, al posto della valvola manuale,

si è installata una valvola termostatica per regolare automaticamente l’afflusso di

acqua calda in base alla temperatura scelta ed impostata su una apposita manopola

graduata. La valvola si chiude mano a mano che la temperatura ambiente, misurata da

un sensore, si avvicina a quella desiderata, consentendo di dirottare ulteriore acqua

calda verso gli altri radiatori, ancora aperti.

c) Manutenzione dei radiatori tradizionali esistenti: a causa del basso budget a

disposizione, si opta per il mantenimento dei radiatori esistenti, previo trattamento di

carteggiatura e verniciatura. Non si realizza il trattamento di sabbiatura inizialmente

previsto, in quanto, da colloquio con tecnici del settore, è stato appurato che elementi

di radiatori di quel periodo sono collegati tra loro con interposta una guarnizione a

disco in carta che con la sabbiatura potrebbe venire usurata, causando possibili perdite

del radiatore.

2.2.2 GRUPPO 2

BUDGET A DISPOSIZIONE: 40.000 €

RISULTATO: riqualificazione dell’edificio dalla classe G alla classe A+

MODALITÀ: diminuzione della dispersione di calore verso l’esterno, realizzazione di un nuovo

impianto di riscaldamento del tipo a pavimento, installazione di un pannello solare per

l’acqua calda termo‐sanitaria, realizzazione di una pensilina con impianto fotovoltaico

integrato.

a) Pareti esterne


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1. isolante in polistirene espanso di 12 cm;

2. strato di cartongesso di spessore 1 cm;

3. intonaco di gesso scagliola di spessore 1cm (intonaco più chiaro dell’esistente con

coefficiente di riflessione maggiore);




b) Solaio

L’intervento meno invasivo è limitato al solaio che delimita superiormente l’appartamento in

esame, separandolo dal sottotetto non abitabile.

In particolare all’intradosso del solaio vengono applicati i seguenti strati funzionali (vedi tav.

12):

1. camera d’aria dello spessore di 5 cm;

2. isolante in polistirene espanso dello spessore di 13 cm;

3. cartongesso dello spessore di 1 cm;

4. strato di finitura (gesso scagliola) dello spessore di 1 cm.

Apportando queste modifiche al solaio dell’edificio siamo passati da una trasmittanza di 1,31

W/m²K ad una trasmittanza del solai di progetto di 0,2452 W/m²K.

c) Infissi

Tenendo conto del budget a disposizione si è deciso di intervenire come segue:

1. sostituzione degli infissi esistenti con infissi in PVC;

2. applicazione di vetri doppi specchiati (6 mm + 12 mm d’aria + 6 mm di vetro basso

emissivo);

3. sostituzione degli avvolgibili.

d) Impianti

Realizzazione di un impianto di riscaldamento a pavimento previa dismissione del pavimento

e del sottostante massetto (si allegano i calcoli per il dimensionamento dell’impianto –

allegato 1). Sulla struttura del solaio verranno realizzati i seguenti strati funzionali (vedi tav.

12):

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1. massetto alleggerito di spessore 5 cm

2. strato di materassino bugnato di spessore 4 cm. di supporto alle tubazioni del

riscaldamento

3. massetto radiante di spessore 7 cm a supporto del pavimento.

4. parquet flottante di spessore 2 cm.

e) Energie rinnovabili

a) Realizzazione di una pensilina con fotovoltaico integrato (vedi tav. 9) da destinare a

parcheggio auto semicoperto. Un fotovoltaico da 3 kW che copra i consumi domestici,

installato su pensilina parcheggio in legno lamellare con fondazioni a vite Krinner,

installazione totalmente priva di cemento e reversibile, che, in caso di dismissione

restituisce il terreno al suo uso precedente senza bisogno di alcuna bonifica

b) Installazione di un pannello solare per la produzione di acqua calda, da montare sulla

copertura esistente (lato sud). Un solare termico (ST) a circolazione naturale, con tubi

sottovuoto, con efficienza maggiore, specialmente d’inverno, rispetto ai collettori

vetrati piani, che consente di coprire su base annua il 70‐80% dei consumi di acqua

calda sanitaria (ACS). Dimensioni e tipo pannello secondo calcolo allegato.

2.2.3 GRUPPO 3

BUDGET A DISPOSIZIONE: 60.000€

RISULTATO: riqualificazione dell’edificio dalla classe G alla classe A

MODALITÀ: diminuzione della dispersione di calore verso l’esterno, realizzazione di un nuovo

impianto di riscaldamento del tipo a pavimento, installazione di pompa di calore modulante

per il riscaldamento ed il raffrescamento domestico e per la produzione di ACS.

a) Pareti esterne


1. isolante naturale in sughero di spessore 13 cm;

2. intonaco di malta di calce di spessore 0.5 cm;

3. foglio di alluminio di spessore 0.5 mm ;

4. cartongesso in lastre di spessore 1 cm;

5. intonaco di gesso puro di spessore 1 cm.

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b) Solaio

Al solaio che delimita superiormente l’appartamento in esame e lo separa dal sottotetto

freddo sono stati aggiunti i seguenti strati funzionali (vedi tav. 13):

1. camera non ventilata di spessore 7 cm;

2. strato di sughero di spessore 13 cm;

3. foglio di alluminio di spessore 0.5 mm

4. cartongesso in lastre di spessore 1 cm.

Apportando queste modifiche al solaio dell’edificio siamo passati da una trasmittanza di 1.31

W/m²K ad una trasmittanza del solai di progetto di 0.2591 W/m²K.

c) Impianti

Realizzazione di un impianto di riscaldamento a pavimento previa dismissione del pavimento

e del sottostante massetto (si allegano i calcoli per il dimensionamento dell’impianto –

allegato 2). Sulla struttura del solaio verranno realizzati i seguenti strati funzionali (vedi tav.

13):

1. massetto alleggerito di spessore 5 cm

2. strato di materassino bugnato di spessore 5 cm. di supporto alle tubazioni del

riscaldamento

3. massetto radiante di spessore 8 cm a supporto del pavimento.

4. parquet flottante di spessore 2 cm.

d) Energie rinnovabili

1. Realizzazione di un impianto con pompa di calore modulante per il riscaldamento

ed il raffrescamento domestico e per la produzione di ACS

2. Realizzazione di una pensilina con fotovoltaico integrato (vedi tav. 9) da destinare

a parcheggio auto semicoperto.

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2.3 MATERIALI UTILIZZATI

I gruppi di lavoro hanno raggiunto gli obiettivi di miglioramento delle condizioni

energetiche dell’edificio utilizzando i materiali le tecnologie di seguito descritte.

2.3.1 TrisoMurs+

Come materiale per l’isolamento delle pareti, tenendo conto del budget a disposizione

del Gruppo 1, è stato permesso di utilizzare il Triso‐Murs+. E’ un isolante sottile

termoriflettente per pareti verticali costituito da pellicole riflettenti metallizzate e separatore

in schiuma. Gli isolanti termoriflettenti si basano sul principio della riflessione

dell’irraggiamento che conferisce loro un eccellente potere isolante.

Il Triso‐Murs+ è un prodotto 100% stagno all’aria ed è inoltre impermeabile all’acqua;

permette una nuova tecnica di sovrapposizione dei giunti: ha una chiusura ermetica e non

necessita dell’impiego di teli a membrana impermeabile.

Formato: Il Triso‐Murs+ è composto da 8 strati, 4 dei quali sono film riflettenti.

Il sistema offre un guadagno di spazio importante, consentendo di ottimizzare la superficie

abitativa, grazie allo spessore ridotto di soli 12 mm. Lo spazio creato fra l’isolante e la finitura,

lato calore, consente il passaggio delle tubature tecniche (acqua, elettricità). Consente

l'eliminazione dell’effetto "parete fredda" ed è inoltre dotato di una rete di aggancio per

facilitare la posa su malta adesiva.

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Aspetti Positivi:

Il Triso‐Murs+ ha un’efficacia sia in estate che in inverno.

In inverno crea una barriera al freddo e restituisce il calore emesso all’interno delle stanze.

In estate rimanda all’esterno l’irraggiamento per evitare il surriscaldamento nei sottotetti.

• Il Triso‐Murs+ occupa un volume limitato, consentendo una minima riduzione della

superficie abitabile.

• Il Triso‐Murs+ è un prodotto che non presenta fibre irritanti.

• Il Triso‐Murs+ si può posare in modo facile e veloce: viene tagliato con il cutter e può

essere posato e fissato tramite graffette (può essere posato direttamente sul tavolato).

• Se utilizzato anche in copertura, il Triso‐Murs+ è caratterizzato dalla presenza di un

film nero molto resistente che evita l’abbagliamento del montatore durante la posa e

ottimizza la ventilazione della sottocopertura, aumentando l’effetto camino

(convenzione rinforzata).

• Il Triso‐Murs+ ha un isolamento duraturo, garanzia di 10 anni.

2.3.2 Argilla espansa sciolta

Come materiale per l’isolamento, tenendo conto del budget a disposizione del Gruppo

1, nel sottotetto è stato permesso di utilizzare l’argilla espansa sciolta.

L'argilla espansa è meglio conosciuta con diverse denominazioni commerciali come

LECA. Si ottiene dall'impasto di argilla con particolari additivi che, cotto a una temperatura di

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circa 1100 °C, si espande in forma di granuli. Le materie prime per la produzione di argilla

espansa sono le argille, gli scisti argillosi e le argille scistose.

Sciolta o leggermente imboiaccata, viene utilizzata per sottopavimenti, coibentazione

di solai, zavorra per coperture piane; in blocchi, per murature portanti ed isolanti; in

conglomerato cementizio per calcestruzzi strutturali. Naturalmente per ottenere un efficace

isolamento termico si devono mettere in opera spessori adeguati, da due a quattro volte

rispetto a quelli necessari con lastre isolanti rigide.

Formato: L'argilla espansa è un materiale a struttura cellulare che si presenta in

granuli rotondeggianti di colore bruno. Essi sono costituiti da una dura scorza esterna che

protegge la struttura alveolare interna a celle chiuse vetrificate. Risulta quindi, oltre che

leggero, anche impermeabile, indeformabile e dotato di buona resistenza sia chimica che

termica: il suo coefficiente di conduttività termica dipende dal grado di espansione, e quindi

dalla densità, dei granuli di argilla.

Per sfruttare al meglio le caratteristiche isolanti dell’argilla espansa, viene stesa sfusa e

semplicemente livellata. Può essere fatto dove non ci sono forti pendenze, come nel nostro

caso nei sottotetti. Viene stesa e livellata nello spessore voluto; può essere lasciata a superficie

libera (ad esempio nei sottotetti non praticabile) o coperta con blocchi di piccolo spessore o

con lastre di legno‐cemento (sottotetti praticabili).

Aspetti positivi:

• L’argilla espansa è un inerte leggero e ottimizza il rapporto tra peso e leggerezza.

• L’argilla espansa è un isolante che non si deteriora nel tempo.

• L’argilla espansa ha una classe di reazione al fuoco A1 (incombustibile), secondo le

Norme Antincendio. Clinkerizzata a 1200 °C è praticamente indistruttibile anche agli

incendi più disastrosi.

• L’argilla espansa, grazie alla sua scorza esterna, compatta e indeformabile, ha

un’ottima resistenza a compressione.

• L’argilla espansa, grazie alla sua struttura cellulare e porosa assicura un buon

assorbimento del rumore.

• L’argilla espansa non contiene materiali organici né loro derivati. Non marcisce né si

degrada nel tempo, neppure in condizioni di temperatura o umidità estreme. Resiste

bene ad acidi, basi e solventi conservando inalterate le sue caratteristiche. Sottoposta

al gelo, non si rompe né imbibisce. E’ in pratica un materiale eterno.

• L’argilla espansa non contiene, né emette, silice libera, sostanze fibrose, gas Radon o

altri materiali nocivi, nemmeno in caso di incendio. E’ un prodotto ecologico e naturale.

21

2.3.3 Polistirene espanso

Utilizzato dal Gruppo 2, il polistirene espanso si presenta in forma di schiuma bianca

leggerissima, spesso modellata in sferette e viene usato per l'imballaggio e l'isolamento. A

temperatura ambiente è un solido vetroso; al di sopra della sua temperatura di transizione

vetrosa, circa 100°C, acquisisce plasticità ed è in grado di fluire; comincia a decomporsi alla

temperatura di 270°C.

I vantaggi sono:

- Immediato risparmio energetico ed economico;

- Previene problemi di muffe e condense sulle murature;

- Facilità di posa e riduzione delle lavorazioni in cantiere;

- Rallenta il degrado della facciata garantendone una protezione totale;

- Elevato potere isolante;

- Sistema di isolamento economico;

- Applicabile su qualsiasi superficie.

Mentre gli svantaggi invece sono:

- Controllo degli agenti e degli additivi usati per espandere il polistirolo che possono

essere nocivi per la salute.

2.3.4 Sughero

Come materiale per l’isolamento, grazie al budget a disposizione del Gruppo 3, è stato

permesso di utilizzare il sughero, un ottimo isolante naturale anche se più costoso.

Il sughero è uno dei materiali con la più lunga tradizione di impiego per isolante termico in

edilizia. Esso si ricava dalla corteccia di una varietà di quercia, ampiamente diffusa nel nostro

paese. Le piante hanno un ciclo vitale compreso tra i 150 e i 200 anni e possono essere

sfruttati per la produzione solo intorno al 20° anno di età.

Processo produttivo

Il sughero è costituito da milioni di cellule di forma poliedrica contenenti aria in modo da

formare una struttura dalle ottime capacità di isolamento termoacustico, di accumulo termico

e smorzamento dell’inerzia termica. Una volta selezionato il materiale in base alla

granulometria si procede all’immissione dei granuli in autoclavi con temperatura oltre i 350°

C, provocando la liquefazione della suberina che funziona da legante naturale, formando una

22

massa compatta che rende solidi i granuli che al tempo stesso si rigonfiano alleggerendo il

prodotto.

Applicazioni

Il sughero è in grado di risolvere agevolmente tutte le esigenze di coibentazione

termoacustica riscontrabili in edilizia. In virtù delle caratteristiche d’isolamento e

traspirabilità è naturalmente indicato per la coibentazione di coperture ventilate e non,

utilizzandolo sia in forma granulare per il riempimento di intercapedini che in forma di

pannelli posati sulla struttura del tetto ed isolati dall’umidità tramite apposite guaine e fogli

catramati.

Il sughero granulare è applicato a mano e può essere utilizzato anche come materiale

di riempimento e alleggerimento di conglomerati da utilizzarsi in massetti e strati isolanti su

solai di piano e coperture. I pannelli sono invece adatti per qualsiasi applicazione come

isolamento in intercapedine e coibentazione di pavimenti controterra, cappotti interni ed

esterni: in questo caso i pannelli richiedono la protezione di uno strato di malta e la

successiva intonacatura. La sagomatura dei pannelli è favorita dalla grande lavorabilità e

flessibilità del materiale e richiede normali attrezzi da cantiere; il fissaggio avviene mediante

incollaggio con adesivi e chiodatura, al fine di favorire ulteriormente la presa del mastice

fissante e dipende in generale dalla sagomatura dei pannelli, dalle dimensioni e dagli strati

necessari all’applicazione.

Aspetti positivi

• Il sughero è dotato di caratteristiche pregiate (consistenza morbida ma molto resistente alla

compressione e alla torsione) tuttora al livello dei materiali sintetici tecnologicamente più

avanzati.

• I prodotti a base di sughero sono pienamente riciclabili e compostabili in quanto il materiale

si decompone facilmente nel terreno. Il materiale riciclato presenta le stesse caratteristiche e

prestazioni del sughero vergine.

• Leggerezza, elasticità, resistenza alle sollecitazioni fisiche ne fanno un materiale facilmente

movimentabile e lavorabile soprattutto in cantiere.

• E’ un materiale traspirante, capace di regolare igrometricamente gli ambienti interni di un

edificio garantendo nel contempo la totale impermeabilità all’acqua in virtù della sua

struttura cellulare chiusa.

• Garantisce una riduzione della trasmissione di calore pari al 50‐60% e una buona

permeabilità al passaggio del vapore.

23

• E’ scarsamente predisposto a essere attaccato dalle fiamme. Se trattato diviene praticamente

autoestinguente. Inoltre presenta una buona resistenza all’azione di acidi, acqua, parassiti e

altri agenti degradanti.

Aspetti negativi

• Nonostante l’origine totalmente naturale, spesso i prodotti a base di sughero non possono

essere annoverati tra i materiali pienamente eco‐compatibili in quanto spesso, per far fronte

ad una elevata domanda, la produzione viene incrementata con l’introduzione di prodotti

trattati con collanti (termoindurenti) e leganti chimici che possono dare origine ad emissioni

nocive e talvolta influire sulle caratteristiche di stabilità e resistenza meccanica dei pannelli.

• Anche se occorrono alcune cautele in fase di produzione, perché nella cottura ed espansione

vengono rilasciati fenoli potenzialmente dannosi per gli operatori addetti alla produzione.

• In particolari condizioni combinate di temperature e umidità può favorire l’insediamento di

agenti degradanti biologici.

2.4 TECNOLOGIE UTILIZZATE

2.4.1 Vetri doppi specchiati

Questo tipo di vetri sono

trasparenti alle radiazioni termiche

solari, lasciandole così entrare

all'interno dell'edificio, e

contemporaneamente impediscono la

fuoriuscita della radiazione termica

emessa dai corpi riscaldanti. Sono

rivestiti di ossidi metallici che, una

volta depositati sul vetro, ne rafforzano le proprietà di isolamento termico e di controllo

solare.

I vantaggi di questi vetri sono:

- riduzione della dispersione termica tipica dei vetri tradizionali e notevole risparmio

dei costi energetici di riscaldamento;

- ottimo isolamento termico ed una più omogenea distribuzione del calore nelle stanze;

- una prestazione termica isolante di circa sei volte superiore a quella di un vetro

singolo e di tre volte superiore a quella di una vetrata isolante tradizionale.

24

2.4.2 Caldaia a condensazione

La caldaia è il cuore dell’impianto, dove il combustibile viene bruciato per scaldare

l’acqua o l’aria (fluido termovettore) che circolerà poi nell’impianto.

È composta, in generale, da un bruciatore che miscela l’aria con il combustibile e alimenta una

camera di combustione (il focolare), da una serie di tubi attraverso i quali i fumi caldi prodotti

dalla combustione scaldano il fluido termovettore e da un involucro esterno di materiale

isolante protetto da una lamiera (mantello isolante).

Ogni caldaia è caratterizzata da:

• una potenza termica del focolare, che indica la quantità di energia che il combustibile

sviluppa in un’ora nella camera di combustione;

• una potenza termica utile, cioè l’energia effettivamente trasferita, per ogni ora, al fluido

termovettore.

L’energia contenuta nel combustibile viene per la maggior parte trasferita al fluido

termovettore, ed in piccola parte dispersa verso l’esterno dal corpo stesso della caldaia

(attraverso il mantello isolante) e soprattuttto dai fumi che fuoriescono, ancora caldi, dal

camino. Più vicini sono i valori della potenza al focolare e della potenza utile, minori sono le

perdite di calore e quindi migliore è il rendimento della caldaia. La legge prevede, per ciascun

tipo di caldaia di nuova installazione, un valore minimo del rendimento utile sia per il

funzionamento a regime che per il funzionamento al 30% della potenzialità massima.

La scelta della potenza e del tipo di caldaia da installare dipende dalle caratteristiche

dell’edificio, dall’ubicazione e dalla sua destinazione d’uso. Infatti, una caldaia di tipo standard

più grande del necessario spreca energia: specialmente nelle stagioni intermedie, essa

raggiunge rapidamente la temperatura prefissata e quindi ha lunghi e frequenti periodi di

spegnimento durante i quali disperde il calore dal mantello e attraverso il camino. Quindi, se

si considera l’intera stagione di riscaldamento, la sua efficienza globale non è elevata, cioè il

suo rendimento stagionale è basso. Per rispettare i valori di rendimento imposti dalle nuove

norme, le caldaie più recenti come le “modulanti”, quelle a “temperatura scorrevole” e le

caldaie a condensazione permettono di mantenere una buona efficienza anche nelle stagioni

intermedie.

Per produrre anche acqua calda per usi sanitari è necessaria una caldaia con potenza

molto superiore a quella sufficiente al solo riscaldamento. Anche per questo motivo, alle

nostre latitudini risulta molto conveniente l'installazione di un collettore solare termico,

adibito appositamente al riscaldamento dell'acqua calda sanitaria.

25

Le caldaie a condensazione assicurano un rendimento superiore rispetto ad una

caldaia tradizionale, oltre ad una notevole riduzione di emissioni di ossidi di azoto e

monossido di carbonio: circa il 70% in meno rispetto alle caldaie tradizionali.

La particolarità di queste caldaie consiste nella capacità di recuperare la maggior parte

del calore latente presente nei fumi prodotti dalla combustione, vapore acqueo che nelle

caldaie tradizionali viene solitamente espulso tramite il camino. Nella caldaia a condensazione

invece, grazie anche ad uno speciale scambiatore di calore che funge anche da condensatore, i

fumi in uscita possono essere raffreddati fino a raggiungere una temperatura di circa 50°/60°,

temperatura ben più bassa dei 140°/160° degli impianti ad alto rendimento e dei 200°/250°

degli impianti tradizionali. Questa procedura di raffreddamento permette così di recuperare

gran parte del calore che altrimenti verrebbe disperso attraverso il camino, utilizzandolo per

preriscaldare l’acqua di ritorno all’impianto che, così facendo, ottiene un rendimento

superiore.

I radiatori

Sono i terminali dell’impianto, attraverso i quali il calore contenuto nell’acqua viene

ceduto all’ambiente da riscaldare. Sono chiamati comunemente termosifoni o piastre e

costituiscono la parte più visibile ed accessibile dell’impianto.

Possono essere costruiti in ghisa, in acciaio o in alluminio. I radiatori in ghisa

mantengono più a lungo il calore e continuano ad emetterlo anche quando, ad esempio,

l’impianto è spento; di contro sono più ingombranti e impiegano più tempo a diventare caldi.

Quelli in alluminio e in acciaio hanno il pregio di scaldarsi rapidamente e di avere un minore

ingombro ma tendono a raffreddarsi piuttosto in fretta.

La caratteristica fondamentale di ogni radiatore è la superficie di scambio termico con

l’ambiente, detta anche, impropriamente, superficie radiante: più è grande, maggiore è la

quantità di calore che il radiatore può cedere all’ambiente. I modelli più recenti sono dotati di

alette e di setti interni che ne aumentano la superficie di scambio. A seconda del tipo, quindi,

radiatori con uguali dimensioni esterne possono avere prestazioni diverse.

Per non sprecare energia in eccesso consigliamo:

• qualunque sia il tipo di radiatore è importante non ostacolare la circolazione dell’aria; è

sbagliato quindi mascherare i radiatori con copritermosifoni o nasconderli dietro le tende;

• se il radiatore è posto su una parete che dà verso l’esterno, ad esempio nel vano

sottofinestra, è consigliabile inserire tra questo e il muro un pannello di materiale isolante con

la faccia riflettente rivolta verso l’interno.

26

Valvole termostatiche

Sia negli impianti centralizzati sia in quelli individuali si sono fatti grandi passi nella

direzione di consumare l’energia solo dove e quando serve.

Ma si può fare di più. Si può regolare la temperatura di ogni singolo ambiente per sfruttare

anche gli apporti gratuiti di energia, cioè quelli dovuti, ad esempio, alla presenza di molte

persone, ai raggi del sole attraverso le finestre, agli elettrodomestici.

Per ogni radiatore, al posto della valvola manuale, si può installare una valvola

termostatica per regolare automaticamente l’afflusso di acqua calda in base alla temperatura

scelta e impostata su un’apposita manopola graduata. La valvola si chiude mano a mano che la

temperatura ambiente, misurata da un sensore, si avvicina a quella desiderata, consentendo

di dirottare ulteriore acqua calda verso gli altri radiatori, ancora aperti. In questo modo si può

consumare meno energia nelle giornate più serene, quando il sole è sufficiente per riscaldare

alcune stanze, oppure, ad esempio, impostare una temperatura più bassa nelle stanze da letto

e una più alta in bagno o anche lasciare i radiatori aperti al minimo quando si esce da casa. Le

valvole termostatiche, installate negli impianti centralizzati hanno anche una buona influenza

sull’equilibrio termico delle diverse zone dell’edificio.

Quando i piani più caldi arrivano a 20°C le valvole chiudono i radiatori consentendo un

maggiore afflusso di acqua calda ai piani freddi. Per l’installazione delle valvole termostatiche

è consigliabile rivolgersi a un professionista o a una ditta qualificata.

Il risparmio di energia indotto dall’uso delle valvole termostatiche può arrivare fino al

20%. Proprio per questa ragione, è spesso obbligatoria l’installazione negli edifici di nuova

costruzione e nelle ristrutturazioni.

2.4.3 Impianto di riscaldamento a pavimento

Questo tipo di impianto è costituito da tubazioni ad alta resistenza termica e

meccanica, posate tutte senza giunzioni, che vengono installate su pannelli isolanti ad alte

prestazioni termiche ed acustiche.

Gli impianti a pavimento garantiscono un elevato comfort negli ambienti grazie all'uniforme

diffusione del calore su tutta la superficie della casa: l'impianto, infatti, lavora a 30‐40°C

evitando malsani moti convettivi dell'aria, che sono spesso causa di allergie.

L'impianto a pannelli radianti a pavimento, inoltre, facendo scorrere nelle serpentine

acqua refrigerata a 15‐18°C, diventa anche un impianto di climatizzazione estiva creando

27

negli ambienti le naturali condizioni di benessere, come in una casa di montagna in una

giornata estiva.

I vantaggi più evidenti di un impianto a pavimento rispetto uno a radiatori tradizionale

si possono così riassumere:

• migliore distribuzione del calore in tutta l'abitazione

• assenza di fenomeni di convezione (polvere su muri / soffitto generata dai radiatori

tradizionali)

• migliore inerzia termica (il pavimento trattiene e rilascia gradualmente il calore)

• ottimizzazione dei flussi (l'aria calda tende a salire ‐ la fonte di calore è bene sia più in

basso possibile)

• estetica (non ci sono radiatori in vista)

• bassa temperatura di esercizio, con la possibilità di utilizzare collettori solari ad

accumulo per l'integrazione

Per contro, vi sono anche alcuni punti a sfavore:

• costo di installazione superiore

• il pavimento deve essere realizzato in materiali conduttivi (ad esempio il parquet non è

molto indicato, il marmo è ottimo)

• riparazione/manutenzione. In caso di guasto alle serpentine occorre rimuovere la

porzione di pavimentazione interessata

28

Allegato 1: DIMENSIONAMENTO IMPIANTO DI RISCALDAMENTO A PAVIMENTO

Gruppo 2

Consumo riscaldamento(kw/mq*anno) = (kw*h/mq*anno) 29,8

Utilizzo riscaldamento= 120 g/anno * 8 h/g= (h/anno) 960

29,8 kw*h/mq*anno / 960anno/h= (kw/mq) 0,031041667

STANZA AREA (mq) CONSUMO(kw)

INGRESSO 2,91 0,09033125

CUCINA 15,33 0,47586875

RIPOSTIGLIO 2,06 0,063945833

SOGGIORNO 24,28 0,753691667

C.LETTO 1 12,87 0,39950625

C.LETTO 2 13,91 0,431789583

BAGNO 5,62 0,174454167

CORRIDOIO 1 4,68 0,145275

CORRIDOIO 2 5,22 0,1620375

RISCALDAMENTO A PAVIMENTO

Fabbisogno=30 W/mq

Sarebbe sufficiente un passo di 250 mm che garantisce una resa termica sufficiente per il

fabbisogno richiesto. Ma scegliamo un passo di 150 mm per migliorare l'efficienza nelle fasi di

accensione e spegnimento dell'impianto.

29

Allegato 2: DIMENSIONAMENTO IMPIANTO DI RISCALDAMENTO A PAVIMENTO

Gruppo 3

Consumo riscaldamento(kW/mq*anno)= (kW*h/mq*anno) 29

Utilizzo riscaldamento= 120 g/anno * 8 h/g= (h/anno) 960

29 kW*h/mq*anno / 960anno/h= (kW/mq) 0,030208

STANZA AREA (mq) CONSUMO(kW)

INGRESSO 2,91 0,08790625

CUCINA 15,33 0,46309375

RIPOSTIGLIO 2,06 0,062229167

SOGGIORNO 24,28 0,733458333

C.LETTO 1 12,87 0,38878125

C.LETTO 2 13,91 0,420197917

BAGNO 5,62 0,169770833

CORRIDOIO 1 4,68 0,141375

CORRIDOIO 2 5,22 0,1576875

RISCALDAMENTO A PAVIMENTO

Fabbisogno = 30 W/mq

Sarebbe sufficiente un passo di 250 mm che garantisce una resa termica sufficiente per il

fabbisogno richiesto. Ma scegliamo un passo di 150 mm per migliorare l'efficienza nelle fasi di

accensione e spegnimento dell'impianto.

30

Allegato 3: DIMENSIONAMENTO IMPIANTO A PANNELLI SOLARI

Per eseguire il dimensionamento di un impianto a pannelli solari abbiamo calcolato la

superficie dei pannelli che occorre per soddisfare il fabbisogno di acqua calda sanitaria.

L’energia termica giornaliera richiesta all’impianto termico viene calcolata con la seguente

formula: q = cs ∙V ∙ (t – ta)

dove c è il calore specifico dell’acqua, che vale 4186 J/(dm3∙°C), V è il fabbisogno di acqua

calda in litri/giorno, t è la temperatura richiesta, ta è la temperatura dell’acqua erogata

dall’acquedotto, che è mediamente di 20° C al centro‐sud.

L’ energia solare fornita da 1 m2 di pannello in un giorno viene calcolata con la seguente

formula: e = A∙η∙k

dove A è il valore medio giornaliero dell’insolazione calcolato sulla media mensile, η è il

rendimento del pannello che varia da 0.5 a 0.75 a seconda della sua qualità e k è il coefficiente

di captazione che dipende dall’inclinazione del pannello che varia da 0.10 a 0.15.

La superficie di pannelli necessaria per soddisfare il fabbisogno si calcola con la seguente

formula: S = q/e

dove q è la quantità annua di acqua calda che deve essere fornita dall’impianto ed e è l’energia

captata in anno da 1m2 di pannello.

Dimensionamento solare termico per acqua calda sanitaria per 4 persone

Energia termica giornaliera richiesta q = cs ∙V ∙ ( t ta )

calore specifico dell'acqua cs=4186 J/(dm3 ∙K)

fabbisogno acqua calda in litri/ giorno V=50l ∙ ab

temperatura richiesta t=20°C

temperatura dell'acqua erogata dall'acquedotto ta= 50°C

q= 4186 ∙ 200 ∙ ( 5020 ) = 25116000J/g = 25,1160 MJ/g

Energia solare fornita da un 1m2 in un giorno e = A∙η∙k

valore medio giornaliero dell' insolazione (ottenuto

da Gemavap con l'irradiazione solare giornaliera

media mensile per la zona di San Rocco a Pilli)

A = 10,55 MJ/m2

rendimento del pannello (pannello di media η = 0,6

31

qualità)

coefficiente di efficienza di captazione (istallazione

a tetto su falda esposta a SUD‐EST)

k=1,12

e = 10,55∙ 0,6∙ 1,12 = 7,0896 MJ/(mq·g)

Superficie di pannelli necessaria a soddisfare il

fabbisogno di energia termica

S= q/e

S = 25,1160/ 7,0896 = 4,428317536 → 4,92 mq

Si sceglie un pannello Viessmann Vitosol 100 tipo 5DI, collettore solare piano con

rivestimento Sol‐Titan con superficie di apertura di 4,92 mq, aventi le seguenti dimensioni:

Altezza = 2040 mm

Larghezza = 2570 mm

Profondità = 116 mm

32

TAVOLE

Tavola1

33

Tavola2

34

Tavola3

35

Tavola4

36

Tavola5

37

Tavola6

38

Tavola7

39

Tavola8

40

Tavola9

41

Tavola10

42

Tavola11

43

Tavola12

44

Tavola13

45

2.5 CALCOLI TRASMITTANZE

2.5.1 Verifica parete esistente

18 febbraio 2013

Struttura: Parete Esistente

Dati generali Spessore: 0,300 m Massa superficiale: 540,00 kg/m² Resistenza: 0,5522 m²K/W Trasmittanza: 1,8109 W/m²K Parametri dinamici Fattore di attenuazione: 0,2827 Sfasamento: 9h 25'

Tipo di materiale Materiale Spessore [m]

Massa Superficiale [kg/m²]

Resistenza [m²K/W]

Spessore equivalente d'aria [m]

Superficie esterna 0,0400 1 MUR Laterizi pieni sp.28 cm.rif.1.1.01 0,280 504,00 0,3600 4,200 2 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,020 36,00 0,0222 0,400 Superficie interna 0,1300

Provincia: SIENA Comune: Sovicille Gradi giorno: 1797 Zona: D Irradianza media mensile nel mese di massima insolazione:

282 W/m²

Trasmittanza massima: 0,5 W/m²K Trasmittanza massima dal 2008: 0,4 W/m²K

Trasmittanza massima dal 2010: 0,29 W/m²K

Trasmittanza della struttura:

1,8109 W/m²K

Struttura non regolamentare secondo DLGS 311

46

Calcolo della temperatura superficiale interna estiva

Orientamento: N Colore della superficie esterna : Medio

ora Temperatura aria esterna [°C]

Irradianza [W/m²]

Temperatura superficiale esterna [°C]

Temperatura superficiale interna [°C]

1 20,0 0 19,99 29,92 2 19,3 0 19,34 30,26 3 18,8 0 18,82 30,28 4 18,4 0 18,43 28,01 5 18,3 48 20,43 26,93 6 18,6 191 27,05 26,52 7 19,2 157 26,19 26,15 8 20,4 110 25,27 25,86 9 22,1 124 27,58 25,64 10 24,0 134 29,98 25,46 11 26,2 143 32,59 25,27 12 28,3 145 34,75 25,13 13 29,9 143 36,23 25,02 14 30,9 134 36,87 25,58 15 31,3 124 36,81 27,45 16 30,9 110 35,80 27,21 17 30,0 157 36,98 26,95 18 28,6 191 37,06 27,60 19 26,9 48 29,01 28,28 20 25,2 0 25,19 29,02 21 23,8 0 23,76 29,63 22 22,5 0 22,46 30,05 23 21,4 0 21,42 30,23 24 20,6 0 20,64 30,21

47

Verifica della condensa superficiale

Condizioni esterne e interne

Mese Temperatura esterna [°C]

Pressione esterna [Pa]

Temperatura interna [°C]

Pressione interna [Pa]

ottobre 14,60 1305 20,00 1636 novembre 9,80 1020 20,00 1636 dicembre 6,00 785 20,00 1636 gennaio 4,80 714 20,00 1636 febbraio 5,70 735 20,00 1636 marzo 9,10 848 20,00 1636 aprile 12,40 1037 20,00 1636 maggio 16,30 1334 20,00 1636 giugno 21,00 1759 20,00 1636 luglio 24,00 1963 20,00 1636 agosto 23,70 1972 20,00 1636 settembre 20,20 1765 20,00 1636

Fattore di temperatura

Mese Pressione di saturazione interna [Pa]

Temperatura minima superficiale [°C]


novembre 2045 17,86 0,7903 dicembre 2045 17,86 0,8472 gennaio 2045 17,86 0,8593 febbraio 2045 17,86 0,8504 marzo 2045 17,86 0,8037 aprile 2045 17,86 0,7185

Mese critico: gennaio Fattore di temperatura: 0,8593 Resistenza minima accettabile: 1,7763 m²K/W Resistenza totale dell'elemento: 0,5522 m²K/W

STRUTTURA NON REGOLAMENTARE

48

Verifica della condensa interstiziale

Pressione di saturazione [Pa] Pressione nell'interfaccia [Pa] Presenza di condensa

Mese Superficie esterna Interfaccia1 Superficie interna

ottobre 1703 2130 2159 ottobre 1305 1607 1636 novembre 1272 1960 2011 novembre 1020 1582 1636 dicembre 1002 1834 1901 dicembre 785 1562 1636 gennaio 928 1795 1867 gennaio 714 1556 1636 febbraio 983 1824 1892 febbraio 735 1558 1636 marzo 1218 1936 1991 marzo 848 1567 1636 aprile 1492 2051 2090 aprile 1037 1584 1636 maggio 1884 2193 2214 maggio 1334 1610 1636 giugno 2475 2377 2371 giugno 1759 1647 1636 luglio 2931 2501 2477 luglio 1963 1664 1636 agosto 2882 2489 2466 agosto 1972 1665 1636 settembre 2364 2345 2344 settembre 1765 1647 1636

CONDENSA NON PRESENTE

Calcoli eseguiti con il software GemaVap 4.3 ®

49

2.5.2 Verifica parete di progetto GRUPPO1

29 gennaio 2013

Struttura: Parete Progetto Gruppo 1




Resistenza [m²K/W]


Superficie esterna 0,0400 1 MUR Laterizi pieni sp.28 cm.rif.1.1.01 0,280 504,00 0,3600 4,200 2 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,030 54,00 0,0333 0,600 3 INA Camera non ventilata sp.mm.25 0,025 0,03 0,1800 0,025

4 IMP Foglio di Alluminio rivestito 0.05 mm 0,000 0,14 0,0000 85,000

5 VAR Triso‐Murs+ 0,012 1,00 3,0457 0,012


7 INA Camera non ventilata sp.mm.25 0,025 0,03 0,1800 0,025 8 VAR Cartongesso in lastre 0,010 9,00 0,0476 0,080 9 INT Intonaco di gesso puro 0,010 12,00 0,0286 0,100 Superficie interna 0,1300

50


282 W/m²




0,2472 W/m²K

Struttura regolamentare secondo DLGS 311


51


11 febbraio 2013

Struttura: Parete di progetto Gruppo 2




Resistenza [m²K/W]


Superficie esterna 0,0400 1 MUR Laterizi pieni sp.28 cm.rif.1.1.01 0,280 504,00 0,3600 4,200 2 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,020 36,00 0,0222 0,400

3 ISO Polistirene espanso in lastre stampate per termocompressione 0,120 3,00 3,0769 8,400

4 VAR Cartongesso in lastre 0,010 9,00 0,0476 0,080 5 INT Intonaco di gesso puro 0,010 12,00 0,0286 0,100 Superficie interna 0,1300


282 W/m²




0,2699 W/m²K


52




Irradianza [W/m²]



1 20,0 0 19,99 28,57 2 19,3 0 19,34 28,64 3 18,8 0 18,82 28,64 4 18,4 0 18,43 28,52 5 18,3 48 20,43 28,65 6 18,6 191 27,05 28,66 7 19,2 157 26,19 27,77 8 20,4 110 25,27 27,34 9 22,1 124 27,58 27,18 10 24,0 134 29,98 27,04 11 26,2 143 32,59 26,92 12 28,3 145 34,75 26,83 13 29,9 143 36,23 26,76 14 30,9 134 36,87 26,69 15 31,3 124 36,81 26,63 16 30,9 110 35,80 26,59 17 30,0 157 36,98 26,81 18 28,6 191 37,06 27,55 19 26,9 48 29,01 27,45 20 25,2 0 25,19 27,35 21 23,8 0 23,76 27,61 22 22,5 0 22,46 27,87 23 21,4 0 21,42 28,16 24 20,6 0 20,64 28,41

53













54


STRUTTURA REGOLAMENTARE



Mese Superficie esterna Interfaccia1 Interfaccia2 Interfaccia3 Interfaccia4 Superficie interna

ottobre 1667 1725 1728 2294 2304 2310 ottobre 1305 1410 1420 1631 1633 1636 novembre 1220 1303 1309 2256 2275 2286 novembre 1020 1216 1235 1627 1631 1636 dicembre 944 1037 1043 2227 2252 2267 dicembre 785 1021 1043 1623 1629 1636 gennaio 870 964 970 2217 2244 2261 gennaio 714 947 970 1622 1628 1636 febbraio 925 1018 1024 2224 2250 2265 febbraio 735 999 1024 1623 1629 1636 marzo 1164 1250 1256 2251 2270 2282 marzo 848 1220 1256 1628 1631 1636 aprile 1447 1519 1523 2276 2290 2299 aprile 1037 1228 1246 1628 1631 1636 maggio 1857 1900 1903 2307 2314 2318 maggio 1334 1430 1439 1632 1634 1636 giugno 2484 2469 2468 2345 2343 2342 giugno 1759 1720 1716 1638 1637 1636 luglio 2974 2906 2902 2369 2362 2357 luglio 1963 1859 1849 1640 1638 1636 agosto 2922 2859 2855 2367 2360 2356 agosto 1972 1865 1855 1640 1638 1636 settembre 2366 2363 2363 2339 2338 2338 settembre 1765 1724 1720 1638 1637 1636

55

Condensa accumulata

Interfaccia 2

Mese

Flusso di vapore [kg/m²]

Condensa accumulata [kg/m²]

ottobre 0,0000 0,0000 novembre 0,0000 0,0000 dicembre 0,0070 0,0070 gennaio 0,0118 0,0188 febbraio 0,0041 0,0229 marzo ‐0,0237 0,0000 aprile 0,0000 0,0000 maggio 0,0000 0,0000 giugno 0,0000 0,0000 luglio 0,0000 0,0000 agosto 0,0000 0,0000 settembre 0,0000 0,0000

CONDENSA PRESENTE MA INFERIORE AL LIMITE (500 g/m²)


56


28 febbraio 2013

Struttura: Parete Progetto Gruppo 3




Resistenza [m²K/W]


Superficie esterna 0,0400 1 MUR Laterizi pieni sp.28 cm.rif.1.1.01 0,280 504,00 0,3600 4,200 2 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,020 36,00 0,0222 0,400 3 ISO Sughero 0,130 16,90 2,8889 1,300 4 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,005 9,00 0,0056 0,100



57


282 W/m²




0,2839 W/m²K





Irradianza [W/m²]



1 20,0 0 19,99 27,44 2 19,3 0 19,34 27,61 3 18,8 0 18,82 27,78 4 18,4 0 18,43 27,96 5 18,3 48 20,43 28,11 6 18,6 191 27,05 28,22 7 19,2 157 26,19 28,26 8 20,4 110 25,27 28,26 9 22,1 124 27,58 28,19 10 24,0 134 29,98 28,27 11 26,2 143 32,59 28,28 12 28,3 145 34,75 27,71 13 29,9 143 36,23 27,44 14 30,9 134 36,87 27,34 15 31,3 124 36,81 27,25 16 30,9 110 35,80 27,17 17 30,0 157 36,98 27,12 18 28,6 191 37,06 27,07 19 26,9 48 29,01 27,03

58

20 25,2 0 25,19 26,99 21 23,8 0 23,76 26,96 22 22,5 0 22,46 27,10 23 21,4 0 21,42 27,57 24 20,6 0 20,64 27,51













59





Mese Superficie esterna

Interfaccia1

Interfaccia2

Interfaccia3

Interfaccia4

Interfaccia5

Interfaccia6

Superficie interna

ottobre 1668 1728 1732 2290 2292 2292 2302 2308 ottobre 1305 1305 1305 1305 1305 1636 1636 1636 novembre 1220 1308 1314 2250 2252 2252 2271 2283

novembre 1020 1020 1020 1020 1020 1636 1636 1636

dicembre 945 1043 1049 2218 2221 2221 2247 2263

dicembre 785 785 785 786 786 1636 1636 1636

gennaio 870 969 976 2208 2211 2211 2240 2257 gennaio 714 714 714 715 715 1636 1636 1636 febbraio 926 1024 1030 2215 2219 2219 2245 2262 febbraio 735 735 735 736 736 1636 1636 1636 marzo 1165 1255 1261 2244 2246 2246 2267 2279 marzo 848 848 848 849 849 1636 1636 1636 aprile 1447 1523 1528 2272 2273 2273 2288 2297 aprile 1037 1037 1037 1037 1037 1636 1636 1636 maggio 1857 1903 1905 2305 2306 2306 2313 2317 maggio 1334 1334 1334 1334 1334 1636 1636 1636 giugno 2484 2468 2467 2346 2345 2345 2343 2342 giugno 1759 1759 1759 1759 1759 1636 1636 1636 luglio 2974 2902 2897 2372 2371 2371 2363 2358

60

luglio 1963 1963 1963 1963 1963 1636 1636 1636 agosto 2922 2856 2852 2369 2368 2368 2361 2357 agosto 1972 1972 1972 1972 1972 1636 1636 1636 settembre 2366 2363 2363 2339 2339 2339 2338 2338

settembre 1765 1765 1765 1765 1765 1636 1636 1636



61

2.5.5 Verifica solaio esistente

Struttura: Solaio esistente




Resistenza [m²K/W]


Superficie esterna 0,0400

1 CLS CLS alleggerito con STIROLITE S 500 0,050 25,00 0,2874 1,500

2 SOL Laterocemento sp.20 cm 0,200 219,00 0,3150 3,000 3 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,020 36,00 0,0222 0,400 Superficie interna 0,1000


282 W/m²




1,3079 W/m²K

Struttura non regolamentare secondo DLGS 311

62


Orientamento: Orizz Colore della superficie esterna : Medio Irraggiamento nullo


Irradianza [W/m²]



1 20,0 0 19,99 26,22 2 19,3 0 19,34 25,69 3 18,8 0 18,82 25,06 4 18,4 0 18,43 24,43 5 18,3 19 18,30 23,90 6 18,6 188 18,56 23,42 7 19,2 377 19,21 23,03 8 20,4 554 20,38 22,74 9 22,1 706 22,07 22,50 10 24,0 822 24,02 22,26 11 26,2 895 26,23 22,06 12 28,3 920 28,31 21,92 13 29,9 895 29,87 21,87 14 30,9 822 30,91 21,97 15 31,3 706 31,30 22,21 16 30,9 554 30,91 22,64 17 30,0 377 30,00 23,27 18 28,6 188 28,57 24,00 19 26,9 19 26,88 24,82 20 25,2 0 25,19 25,59 21 23,8 0 23,76 26,17 22 22,5 0 22,46 26,56 23 21,4 0 21,42 26,70 24 20,6 0 20,64 26,56

63














STRUTTURA NON REGOLAMENTARE

64



Mese Superficie esterna Interfaccia1 Interfaccia2 Superficie interna

ottobre 1692 1926 2215 2237 ottobre 1305 1406 1609 1636 novembre 1255 1615 2111 2151 novembre 1020 1209 1586 1636 dicembre 983 1401 2032 2085 dicembre 785 1045 1566 1636 gennaio 909 1339 2008 2064 gennaio 714 996 1561 1636 febbraio 964 1385 2026 2080 febbraio 735 1011 1562 1636 marzo 1200 1574 2096 2139 marzo 848 1089 1572 1636 aprile 1477 1778 2167 2197 aprile 1037 1220 1587 1636 maggio 1875 2048 2253 2268 maggio 1334 1426 1611 1636 giugno 2478 2421 2360 2356 giugno 1759 1721 1646 1636 luglio 2945 2689 2431 2414 luglio 1963 1863 1663 1636 agosto 2895 2661 2424 2408 agosto 1972 1869 1663 1636 settembre 2365 2354 2342 2341 settembre 1765 1725 1646 1636



65

2.5.6 Verifica solaio di progetto

GRUPPO1

28 gennaio 2013

Struttura: Solaio progetto Gruppo 1




Resistenza [m²K/W]


Superficie esterna 0,0400 1 ISO Argilla espansa in granuli 0,260 72,80 2,8261 0,260


3 SOL Laterocemento sp.20 cm 0,200 219,00 0,3150 3,000 4 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,010 18,00 0,0111 0,200 Superficie interna 0,1000


282 W/m²




0,2594 W/m²K


66


Orientamento: Orizz Colore della superficie esterna : Medio


Irradianza [W/m²]



1 20,0 0 19,99 40,18 2 19,3 0 19,34 40,81 3 18,8 0 18,82 41,30 4 18,4 0 18,43 41,58 5 18,3 19 19,14 41,62 6 18,6 188 26,92 41,43 7 19,2 377 35,97 41,00 8 20,4 554 45,00 40,36 9 22,1 706 53,45 39,58 10 24,0 822 60,55 38,70 11 26,2 895 66,01 37,88 12 28,3 920 69,20 37,65 13 29,9 895 69,65 37,53 14 30,9 822 67,44 37,41 15 31,3 706 62,68 37,32 16 30,9 554 55,53 37,25 17 30,0 377 46,76 37,19 18 28,6 188 36,93 37,13 19 26,9 19 27,72 37,08 20 25,2 0 25,19 37,05 21 23,8 0 23,76 37,11 22 22,5 0 22,46 37,81 23 21,4 0 21,42 38,61 24 20,6 0 20,64 39,42

67













68





Mese Superficie esterna Interfaccia1 Interfaccia2 Interfaccia3 Superficie interna

ottobre 1667 2186 2246 2313 2315 ottobre 1305 1322 1422 1623 1636 novembre 1220 2059 2167 2292 2296 novembre 1020 1052 1239 1611 1636 dicembre 945 1963 2106 2275 2281 dicembre 785 830 1087 1602 1636 gennaio 870 1933 2088 2270 2276 gennaio 714 762 1041 1599 1636 febbraio 926 1955 2102 2274 2280 febbraio 735 782 1055 1600 1636 marzo 1165 2041 2156 2288 2293 marzo 848 889 1128 1604 1636 aprile 1447 2127 2209 2303 2306 aprile 1037 1068 1250 1612 1636 maggio 1857 2232 2274 2320 2322 maggio 1334 1350 1441 1624 1636 giugno 2484 2366 2354 2341 2341 giugno 1759 1753 1715 1641 1636 luglio 2974 2455 2407 2355 2353 luglio 1963 1946 1847 1649 1636 agosto 2922 2446 2401 2354 2352

69

agosto 1972 1954 1853 1649 1636 settembre 2366 2343 2340 2338 2338 settembre 1765 1758 1719 1641 1636



70

2.5.7 Verifica solaio di progetto

GRUPPO2

11 febbraio 2013

Struttura: Solaio di progetto Gruppo 2




Resistenza [m²K/W]




2 SOL Laterocemento sp.20 cm 0,200 219,00 0,3150 3,000 3 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,020 36,00 0,0222 0,400 4 INA Camera non ventilata sp.mm.100 0,100 0,10 0,1600 0,100

5 ISO Polistirene espanso in lastre stampate per termocompressione 0,120 3,00 3,0769 8,400


71


282 W/m²




0,2452 W/m²K





Irradianza [W/m²]



1 20,0 0 19,99 24,78 2 19,3 0 19,34 24,82 3 18,8 0 18,82 24,78 4 18,4 0 18,43 24,67 5 18,3 19 18,30 24,51 6 18,6 188 18,56 24,32 7 19,2 377 19,21 24,12 8 20,4 554 20,38 23,96 9 22,1 706 22,07 23,81 10 24,0 822 24,02 23,69 11 26,2 895 26,23 23,60 12 28,3 920 28,31 23,52 13 29,9 895 29,87 23,45 14 30,9 822 30,91 23,39 15 31,3 706 31,30 23,34 16 30,9 554 30,91 23,33 17 30,0 377 30,00 23,36 18 28,6 188 28,57 23,43

72

19 26,9 19 26,88 23,57 20 25,2 0 25,19 23,76 21 23,8 0 23,76 23,99 22 22,5 0 22,46 24,24 23 21,4 0 21,42 24,48 24 20,6 0 20,64 24,66













73






Interfaccia1

Interfaccia2

Interfaccia3

Interfaccia4

Interfaccia5

Interfaccia6

Superficie interna

ottobre 1667 1708 1754 1758 1782 2303 2312 2318 ottobre 1305 1342 1415 1424 1427 1631 1633 1636 Novembre 1219 1279 1348 1353 1389 2274 2291 2301

Novembre 1020 1088 1224 1242 1247 1628 1631 1636

Dicembre 944 1010 1087 1093 1134 2251 2274 2288

Dicembre 785 879 1067 1092 1098 1625 1630 1636

gennaio 869 936 1015 1021 1063 2244 2269 2284 gennaio 714 808 996 1021 1028 1623 1629 1636 febbraio 924 991 1069 1074 1116 2249 2273 2287 febbraio 735 839 1047 1074 1081 1624 1629 1636 marzo 1164 1225 1296 1301 1339 2270 2288 2299 marzo 848 987 1264 1301 1305 1629 1632 1636 Aprile 1446 1498 1556 1561 1591 2290 2303 2310 Aprile 1037 1103 1235 1253 1257 1628 1631 1636 maggio 1857 1888 1922 1925 1943 2314 2320 2324 maggio 1334 1367 1434 1443 1445 1632 1634 1636 giugno 2484 2473 2462 2461 2455 2343 2342 2341

74

giugno 1759 1745 1718 1715 1714 1637 1637 1636 Luglio 2975 2925 2871 2867 2840 2362 2355 2351 Luglio 1963 1927 1855 1845 1843 1640 1638 1636 agosto 2923 2877 2828 2824 2800 2360 2354 2350 agosto 1972 1935 1861 1851 1848 1640 1638 1636 Settembre 2366 2364 2361 2361 2360 2338 2338 2338

Settembre 1765 1751 1722 1718 1717 1638 1637 1636

Condensa accumulata

Interfaccia 3

Mese

Flusso di vapore [kg/m²]

Condensa accumulata [kg/m²]

ottobre 0,0000 0,0000 novembre 0,0000 0,0000 dicembre 0,0000 0,0000 gennaio 0,0045 0,0045 febbraio ‐0,0022 0,0022 marzo ‐0,0289 0,0000 aprile 0,0000 0,0000 maggio 0,0000 0,0000 giugno 0,0000 0,0000 luglio 0,0000 0,0000 agosto 0,0000 0,0000 settembre 0,0000 0,0000

CONDENSA PRESENTE MA INFERIORE AL LIMITE (500 g/m²)


75

2.5.8 Verifica solaio di progetto GRUPPO3

13 marzo 2013

Struttura: Solaio di Progetto Gruppo 3




Resistenza [m²K/W]




2 SOL Laterocemento sp.20 cm 0,200 219,00 0,3150 3,000 3 INT Malta di calce o di calce e cemento 0,020 36,00 0,0222 0,400 4 INA Camera non ventilata 0,070 0,07 0,1300 0,070 5 ISO Sughero 0,130 16,90 2,8889 1,300



76


282 W/m²




0,2591 W/m²K





Irradianza [W/m²]



1 20,0 0 19,99 23,99 2 19,3 0 19,34 24,16 3 18,8 0 18,82 24,32 4 18,4 0 18,43 24,44 5 18,3 19 18,30 24,52 6 18,6 188 18,56 24,55 7 19,2 377 19,21 24,52 8 20,4 554 20,38 24,45 9 22,1 706 22,07 24,34 10 24,0 822 24,02 24,21 11 26,2 895 26,23 24,08 12 28,3 920 28,31 23,96 13 29,9 895 29,87 23,86 14 30,9 822 30,91 23,78 15 31,3 706 31,30 23,72 16 30,9 554 30,91 23,67 17 30,0 377 30,00 23,62

77

18 28,6 188 28,57 23,58 19 26,9 19 26,88 23,55 20 25,2 0 25,19 23,54 21 23,8 0 23,76 23,56 22 22,5 0 22,46 23,61 23 21,4 0 21,42 23,70 24 20,6 0 20,64 23,83












novembre 2045 17,86 0,7903 dicembre 2045 17,86 0,8472 gennaio 2045 17,86 0,8593 febbraio 2045 17,86 0,8504

78

marzo 2045 17,86 0,8037 aprile 2045 17,86 0,7185






Interfaccia1

Interfaccia2

Interfaccia3

Interfaccia4

Interfaccia5

Interfaccia6

Interfaccia7

Superficie interna

ottobre 1667 1711 1760 1763 1784 2302 2302 2311 2317 ottobre 1305 1305 1306 1306 1306 1306 1636 1636 1636 novembre 1220 1283 1356 1361 1393 2270 2270 2288 2299

novembre 1020 1021 1022 1022 1022 1022 1636 1636 1636

dicembre 944 1014 1097 1103 1138 2246 2246 2270 2285

dicembre 785 786 787 787 787 788 1636 1636 1636

gennaio 869 940 1024 1030 1067 2238 2238 2265 2281

gennaio 714 715 716 717 717 717 1636 1636 1636

febbraio 925 995 1078 1084 1120 2244 2244 2269 2284

febbraio 735 736 737 738 738 738 1636 1636 1636

marzo 1164 1229 1305 1310 1342 2266 2266 2285 2296

79

marzo 848 849 850 850 850 851 1636 1636 1636 aprile 1447 1501 1563 1568 1594 2287 2287 2301 2309 aprile 1037 1038 1039 1039 1039 1039 1636 1636 1636 maggio 1857 1890 1926 1929 1944 2313 2313 2319 2323 maggio 1334 1334 1335 1335 1335 1335 1636 1636 1636 giugno 2484 2473 2460 2459 2454 2344 2344 2342 2341 giugno 1759 1759 1759 1759 1759 1759 1636 1636 1636 luglio 2975 2922 2865 2861 2838 2363 2363 2356 2352 luglio 1963 1963 1962 1962 1962 1962 1636 1636 1636 agosto 2922 2874 2822 2819 2797 2361 2361 2355 2351 agosto 1972 1972 1971 1971 1971 1971 1636 1636 1636 settembre 2366 2364 2361 2361 2360 2338 2338 2338 2338

settembre 1765 1765 1765 1765 1765 1765 1636 1636 1636



80

2.7 COMPUTI EDILIZI

2.7.1 GRUPPO1

82

2.7.2 GRUPPO2

85

2.7.3 GRUPPO3

88

CAPITOLO III

ENERGIE RINNOVABILI PER IMPIANTI DOMESTICI

3.1 Pannelli Solari Termici

Il sole costituisce una forma di energia pulita, rinnovabile, e gratuita. Da sempre l’uomo

si è adoperato per sfruttare questa gigante centralina di riscaldamento a proprio vantaggio.

Con l’avvento delle moderne tecnologie i sistemi di captazione solare si sono raffinati ed

estesi: a seconda delle esigenze dell’utente si possono trovare varie soluzioni per la

produzione di energia mediante lo sfruttamento della radiazione solare.

I sistemi più diffusi e conosciuti, per usi domestici, sono i pannelli solari termici,

necessari al riscaldamento e alla produzione di acqua calda, e il fotovoltaico che consente la

produzione di energia elettrica.

In Italia l’utilizzo della radiazione solare nella produzione di energia elettrica e nel

riscaldamento è quasi obbligatoria considerata l’insolazione della quale godiamo

annualmente: si tratta di circa 1500 kW/h per m2 , un quantitativo che consentirebbe, con

l’utilizzo di un solo pannello termico di circa un metro quadrato, di riscaldare dagli 80 ai 130

litri di acqua al giorno ad una temperatura di circa 40°. Ovviamente le variabili da considerare

sono molteplici e l’efficienza energetica che si può avere da un impianto termico tiene conto di

diversi fattori:

‐ la radiazione solare annuale disponibile nel luogo d’installazione;

‐ il fattore di correzione, calcolato sulla base dell’orientamento, dell’angolo di

inclinazione dei collettori solari ed eventuali ombre temporanee;

‐ le prestazioni tecniche dei pannelli solari, del serbatoio, degli altri componenti

dell’impianto e dell’efficienza del sistema di distribuzione;

‐ il grado di contemporaneità tra produzione del calore e fabbisogno dello stesso da

parte dell’utenza.

E, sebbene le condizioni climatiche differiscano da regione a regione, si possono

osservare alcune regole generali da seguire nel momento in cui si decide di installare un

impianto solare termico. Le condizioni ottimali per l’installazione sono:

‐ esposizione dei collettori a sud (con un minimo calo di resa si possono collocare

anche a sud‐est e sud‐ovest)

89

‐ in caso di fabbisogno costante di acqua calda durante l’anno, l’inclinazione

consigliata è pari indicativamente alla latitudine del luogo (35°‐45°);

‐ in caso di fabbisogno di acqua calda prevalentemente estivo, l’inclinazione

consigliata è pari alla latitudine del luogo diminuita di 15° (20°‐30°);

‐ in caso di fabbisogno di acqua calda prevalentemente invernale, nell’utilizzo

dell’impianto per il riscaldamento degli ambienti, l’inclinazione consigliata è pari

alla latitudine del luogo aumentata di 15° (50°‐60°);

‐ assenza di ostacoli in grado di creare ombreggiamento;

‐ nei tetti a falda il posizionamento dei collettori si preferisce parallelo alla falda sia

per motivi estetici sia per la maggiore facilità di installazione (le differenze di

prestazioni dovute alle diverse inclinazioni non sono, in questo caso,

particolarmente significative).

Le principali soluzioni tecniche e architettoniche per l’installazione dei collettori sono:

L’impianto solare termico viene utilizzato in ambito domestico per:

‐ la produzione di acqua calda sanitaria

‐ il riscaldamento degli ambienti

‐ il riscaldamento di piscine

‐ il raffrescamento degli ambienti

Si consiglia, soprattutto per l’utilizzo ai fini di riscaldamento, l’accoppiamento di

questo impianto con un sistema di riscaldamento convenzionale che può essere utilizzato

come supporto in caso di mancanza di sole. È inoltre necessario per l’efficacia di tale impianto

90

che gli ambienti domestici siano sufficientemente coibentati: in tali condizioni si riesce a

coprire, solo con la captazione solare, dal 25 al 50% del fabbisogno termico dell’abitazione.

La struttura dell’impianto solare termico è costituita da due elementi principali

presenti in tutti i tipi di sistema, il collettore e il serbatoio e alcuni elementi aggiuntivi che

dipendono dall’impianto che si decide di installare. Sono presenti nella maggior parte degli

impianti:

‐ il collettore, che serve a captare la radiazione solare e trasformarla in energia

termica

‐ il serbatoio per accumulare il calore uno o più scambiatori di calore;

‐ una pompa di ricircolo e relativa centralina di comando (se l’impianto è a

circolazione forzata);

‐ un sistema integrativo del calore di tipo tradizionale (gas, gasolio, elettricità,

biomasse);

‐ valvole, tubazioni e altri componenti per la sicurezza.

Vediamo le caratteristiche specifiche per ogni tipo di impianto. Una prima differenza

dipende dal tipo di collettore solare che si decide di adoperare: il collettore è l’elemento che

assorbe la radiazione solare e la converte in calore. Il collettore solare è dotato di una

copertura trasparente (vetro o materiale plastico) posta frontalmente all’assorbitore che ha lo

scopo di mantenere intrappolato il calore all’interno e permettere il passaggio della

radiazione solare. Per mantenere l’isolamento termico, il collettore ha una coibentazione

laterale e posteriore che limita la dispersione di calore verso l’esterno. L’elemento principale

del collettore è l’assorbitore (piastra assorbente), che ha la funzione di captare la radiazione

solare incidente e trasformarla in calore. È costituito di una sottile piastra di metallo

termicamente conduttivo (rame, rame‐alluminio o acciaio al nickel‐cromo), verniciata o

trattata con uno strato di materiale selettivo che consente un alto grado di assorbimento della

radiazione solare e riduce le perdite di calore verso l’esterno. Il calore sviluppato

nell’assorbitore, è trasferito a un fluido termovettore (acqua o una miscela di acqua e

antigelo) che fluisce in tubi di rame fissati o saldati sulla superficie posteriore dello stesso che

conducono il calore verso il serbatoio. Il serbatoio, isolato termicamente, ha lo scopo di

immagazzinare il calore ceduto dai collettori, e lo rende disponibile nel momento in cui risulta

necessario (ad esempio quando si sta facendo la doccia).

91

I collettori, o pannelli, possono essere secondo le loro caratteristiche costruttive:

‐ pannelli solari termici piani

i. non vetrati o scoperti

ii. vetrati

‐ non selettivi

‐ selettivi

i. ad aria

‐ pannelli solari termici sottovuoto

i. tubo a U

ii. heat pipe

‐ pannelli solari termici con serbatoio integrato

‐ pannelli solari termici a concentrazione

92

3.1.1 Pannelli solari termici piani.

I pannelli solari termici piani vetrati sono costituiti da un collettore trasparente e una

lastra assorbente, formata da lamine e da un sistema idraulico, contenente il fluido

termovettore, e disposta al di sotto di un intercapedine collocata tra i due elementi. Il vetro ha

la caratteristica particolare di essere trasparente alla luce del sole (in modo da far passare i

raggi) ma è opaco ai raggi infrarossi. In questo modo i raggi vengono trattenuti evitando

importanti dispersioni di calore. Questo tipo di collettore ha un ottimo rendimento energetico

in condizioni climatiche sfavorevoli, tanto che riesce a essere sfruttato per tutto il periodo che

va da marzo a ottobre.

I solari termici vetrati selettivi sono caratterizzati da una maggiore efficienza durante

circostanze climatiche poco favorevoli grazie al particolare trattamento dell'assorbitore che lo

rende più ricettivo al calore; mentre quelli non selettivi hanno semplicemente l'assorbitore

colorato di nero in modo da attirare maggiormente la radiazione solare.

I pannelli solari termici piani non vetrati o scoperti sono invece privi di vetro: essendo

realizzati mediante un sistema di tubi in plastica hanno dei costi più economici rispetto ai

vetrati. L’acqua passa all’interno dei tubi del pannello, dove viene riscaldata dai raggi solari (la

temperatura massima che raggiunge è di 40)°. Durante il periodo estivo, poiché il

riscaldamento avviene per irraggiamento, questo impianto raggiunge delle prestazioni

ottimali. Tuttavia, mancando di un efficiente sistema di coibentazione è difficile sfruttarlo in

condizioni climatiche poco favorevoli (la temperatura esterna deve essere di almeno 20°).

Hanno comunque il vantaggio di essere poco costosi e di avere un ottimo rendimento

93

in condizioni ottimali di irraggiamento quando la temperatura esterna è alta. Vengono perciò

usati principalmente durante il periodo estivo nel riscaldamento dell’acqua sanitaria.

I pannelli solari termici piani ad aria sono strutturati in modo tale da far circolare al

loro interno l’aria anziché l’acqua. Tale sistema consente di trattenere il calore più a lungo, in

quanto l’aria lo disperde in misura inferiore rispetto all’acqua: l’aria circola nello spazio tra

vetro e assorbitore e tra assorbitore e fondo del pannello realizzato in poliuretano isolante.

L’aria calda trasferisce poi il suo calore all’acqua sanitaria, producendo quantità di acqua

calda direttamente proporzionali alla superficie del pannello.

3.1.2 Pannelli solari termici sottovuoto

I pannelli solari termici sottovuoto sono caratterizzati dalla mancanza d’aria

nell’intercapedine posta tra l’assorbitore e la copertura di vetro: in fase di assemblaggio

dell’impianto l’aria viene, infatti, aspirata così da usare il sottovuoto come isolante termico. In

questo modo tale sistema evita le perdite di calore e consente un maggiore apporto energetico

anche in ambienti freddi, con un riscaldamento del fluido pari a 70‐80°. I collettori sottovuoto

possono essere di due tipi:

‐ tubo a U: il liquido circola direttamente nel tubo senza bisogno di riscaldare l’acqua

sovrastante, il circuito è quindi più semplice in quanto il liquido presente è lo stesso

che verrà utilizzato nel riscaldamento

‐ heat pipe: il liquido circola in un tubo di rame chiuso alle estremità. Il liquido in

94

bassa pressione a contatto con il calore evapora e si condensa nella parte alta del

tubo; in tal modo riscalda l’acqua sovrastante

Questo tipo di impianto consente un miglioramento delle prestazioni energetiche pari al 15%,

anche in condizioni climatiche sfavorevoli, tuttavia i costi e la fragilità dei collettori

costituiscono spesso un impedimento all’installazione.

3.1.3 Pannelli solari con serbatoio integrato

I pannelli solari con serbatoio integrato sono così chiamati in quanto, questo elemento e

l’assorbitore sono contenuti in un unico blocco: l’energia solare scalda direttamente l’acqua,

senza bisogno del fluido termovettore.

Il sistema funziona secondo le leggi della convezione: il sole scalda l’acqua che

aumentando di temperatura si espande e si spinge verso l’alto sostituendosi all’acqua fredda.

Si generano così una serie di moti convettivi che riescono a scaldare l’intera massa d’acqua

contenuta nel serbatoio. Il serbatoio ricoperto dall’assorbitore ha in genere, al suo interno,

una resistenza che può riscaldare l’acqua in caso di assenza prolungata di sole (o

nell’eventualità si abbia bisogno di una quantità maggiore di acqua calda).

Questo tipo di impianto presenta costi abbastanza ridotti e risulta comodo da

installare; tuttavia è consigliabile in zone dove la stagione invernale non sia troppo rigida

poiché, se si abbassasse eccessivamente la temperatura, il rischio che l’acqua del serbatoio si

congeli è elevato e può causare gravi danni all’intero impianto.

95

3.1.4 Pannelli solari termici a concentrazione

I pannelli solari termici a concentrazione convertono la radiazione solare in energia

elettrica, mediante processi di concentrazione ottica e cicli termodinamici. Tale tecnologia

sfrutta solo la radiazione diretta e mal si presta, a parte casi particolari o applicazioni

eminentemente termiche, alla realizzazione di impianti di piccole dimensioni; questo sistema

è utilizzato per la produzione di calore ad alta pressione e temperatura (100‐250 °C). Il

pannello solare termico a concentrazione è composto di un sistema di specchi, detto

“concentratore primario” che ha lo scopo di proiettare tutta la luce solare in un unico punto

dove è posizionato il ricevitore fotovoltaico, posto sul fuoco ottico del sistema.. L'energia

termica sprigionata dalla concentrazione dei raggi solari sul ricevitore fotovoltaico riscalda il

liquido termovettore, generando forza vapore, e quindi energia.

L’impianto con pannelli solari termici può essere di due tipi a seconda delle

caratteristiche strutturali:

‐ Impianti a circuito aperto: il fluido termovettore proveniente dal collettore è la

stessa acqua, che raggiunta la temperatura desiderata, arriva all’utenza

‐ Impianti a circuito chiuso: il fluido termovettore scorre in un circuito chiuso

(circuito primario) che cede il calore, attraverso uno scambiatore, all’acqua

all’interno di un serbatoio. L’acqua calda così accumulata viene inviata all’utenza

tramite un circuito secondario.

96

La maggior parte degli impianti utilizzati oggi è a circuito chiuso, poiché il circuito aperto

presenta la possibilità di congelamento dell’acqua e del deposito di residui calcarei nelle

tubature. Gli impianti a circuito chiuso possono a loro volta essere a circolazione naturale o a

circolazione forzata.

3.1.5 Impianti a circolazione naturale

Il serbatoio di accumulo, dotato al suo interno di scambiatore, è posto al di sopra del

collettore stesso. In tal modo l’impianto sfrutta le leggi fisiche dei moti convettivi: il liquido

termovettore, circola in tubazioni al di sotto delle lamiere del pannello, si carica di calore, il

fluido riscaldato si dilata e diminuisce di densità. Ciò avviene poiché, quando il fluido è più

leggero, viene spinto verso l’alto, mentre il liquido più freddo scende verso il basso per

compensare lo spostamento del liquido che risale.

In questo modo, secondo il principio di Archimede, il calore sale verso l’alto e,

trasportato al serbatoio, viene ceduto all’acqua da riscaldare. Questa soluzione impiantistica,

interamente installata in esterno, è semplice, compatta ed economica, in quanto non richiede

l’utilizzo di una pompa e non implica alcuna spesa elettrica aggiuntiva.

97

3.1.6 Impianti a circolazione forzata

Nell’impianto a circolazione forzata il liquido termovettore è trasportato, mediante una

pompa, dal pannello allo scambiatore. All’interno del pannello vi è un termo sensore, che

attiva la pompa solo nel caso in cui il liquido raggiunga una temperatura superiore a quella

dell’acqua presente nel serbatoio. La centralina attiva così la pompa che spingerà il fluido

attraverso una serpentina interna al serbatoio, mediante la quale avviene lo scambio di calore

tra i due liquidi. A questo punto l’acqua riscaldata entrerà nell’impianto di riscaldamento della

casa.

Questa soluzione elettrica elude i vincoli di posizionamento del serbatoio, e consente di

collocarlo in un locale tecnico più idoneo, garantendo così una soluzione estetica migliore. La

velocità di scambio di calore con l’acqua sanitaria dipende dalla velocità di scorrimento del

liquido termovettore: maggiore sarà la sua velocità (che dipende dal tipo di pannello scelto),

maggiore sarà il rendimento energetico. Questo tipo di sistema, oltre a consentire

l’installazione di un serbatoio di taglia medio ‐ grande, permette lo sfruttamento dell’energia

solare durante tutto l’anno. Molti di questi impianti sono, infatti, dotati di una resistenza

elettrica che consente di riscaldare l’acqua in periodi di scarsa insolazione o di pre‐riscaldare

l’acqua dell’impianto di riscaldamento domestico e utilizzarla all’occorrenza.

98

3.2 Fotovoltaico

Il fotovoltaico è un tipo di impianto che sfrutta la captazione solare per produrre

energia elettrica, diversamente dai pannelli solari che producono calore da indirizzare al

sistema di riscaldamento. In questo caso la radiazione solare incide sul pannello, costituito di

moduli che sfruttano l’effetto fotovoltaico, ovvero il sole attiva, mediante fotoni, una reazione

nel materiale semiconduttore contenuto nel pannello ,facendo sì che gli elettroni passino dalla

banda di valenza alla banda di conduzione7, generando corrente.

La radiazione incidente sul pannello può essere di tipo diretto, riflesso o albedo8 in

base al tipo di collocazione che si utilizza per i moduli fotovoltaici. L’installazione dei moduli

dipende da diversi fattori di carattere tecnico, economico e normativo che definiscono la

possibilità di collocare i moduli su tetto (piano o a falda), sulla facciata dell’edificio o a terra.

Nello specifico le condizioni primarie che bisogna rispettare prima dell’installazione di un

impianto fotovoltaico sono:

‐ la disponibilità di spazio necessario per installare i moduli (per ogni 1.000 Wp di

potenza installata occorrono circa 7/8/12 m2 di moduli con celle

monocristalline/policristalline/thin film);

‐ corretta esposizione e inclinazione della suddetta superficie.

In Italia le condizioni ottimali per l’installazione del fotovoltaico sono:

‐ esposizione SUD (accettata anche SUD‐EST, SUD‐OVEST, con limitata perdita di

produzione);

‐ inclinazione 30°‐35° (accettata anche 15°‐45° con limitata perdita di produzione).

7 Si tratta di bande elettroniche a bassa energia. La banda di valenza è totalmente occupata da elettroni, mentre quella di conduzione è parzialmente libera. 8 Frazione di luce ovvero radiazione incidente emessa da una superficie che viene riflessa in tutte le direzioni

99

In tali condizioni di installazione si può ipotizzare, nelle diverse zone d’Italia, una

produzione di energia elettrica per un impianto fotovoltaico da 1 kWp9 dai seguenti valori

medi indicativi (soggetti quindi a variazioni anche del 10% a causa di stagionalità e

microclima):

‐ Nord Italia

1100 kWh/kWp

‐ Centro nord

1200 kWh/kWp

‐ Centro sud

1300 kWh/kWp

‐ Sud

1400 kWh/kWp

Un impianto da 1 kWp in Italia centrale può quindi contribuire a coprire circa il 40%

dei consumi elettrici medi di una famiglia (3.000 kWh/anno).

Questa tecnologia offre inoltre numerosi vantaggi sia da un punto di vista economico, sia da

un punto di vista tecnico:

‐ È facile rilevare dei possibili siti di installazione (coperture, facciate, terrazze, aree

incolte, giardini, etc.)

9 La potenza di picco di un impianto fotovoltaico si esprime in kWp (chilowatt di picco), cioè la potenza teorica massima che l’impianto può produrre nelle condizioni standard di insolazione e temperatura dei moduli (1.000 W/m2 e 25 °C).

100

‐ È possibile integrarla architettonicamente con diverse tipologie di edificio (in

copertura, in facciata, come sistema di ombreggiamento, etc..)

‐ Ha bassi costi di gestione e manutenzione (assenza di parti meccaniche in movimento)

‐ Ha una durata di vita di circa 20 anni con bassi costi di gestione e manutenzione

‐ Non produce rumore

‐ Il sistema è, in caso di necessità, espandibile

‐ È possibile cedere in rete parte dell’energia prodotta.

Lo scambio sul posto, ovvero la cessione di energia alla rete elettrica locale,

rappresenta senza dubbio uno dei vantaggi da considerare quando si decide di installare un

impianto fotovoltaico. Con il V conto energia, DM 5 luglio 2012, tale opzione non è più

incentivata, ma il proprio impianto lavora in regime di interscambio con la rete. Questo

significa che mediante tale sistema, l’energia, che non si consuma sul momento, deve essere

immessa al GSE. Per l’energia immessa in rete si riceve un contributo da parte del Gestore.

Allo stesso tempo, l’energia di cui si necessita può essere acquistata dal Gestore tramite

bolletta ordinaria. Al termine di questo scambio su base annuale viene effettuato il

conguaglio: il rimborso del GSE sarà la differenza tra il valore attribuito all’energia immessa e

quello pagato al gestore per l’acquisto dell’energia. Se il saldo sarà negativo verrà addebitato

in bolletta, mentre se sarà positivo il credito di energia resterà valido per sempre. Soluzione

vantaggiosa se l’impianto è in grado di produrre un quantitativo di energia elettrica minore o

uguale all’energia elettrica consumata10.

Il sistema fotovoltaico è costituito da sei elementi principali

‐ I moduli fotovoltaici

‐ Le celle fotovoltaiche

‐ Le strutture di sostegno che collegano più serie di moduli

‐ I gruppi di conversione (inverter) e di accumulo

‐ Sistema di monitoraggio

‐ Misuratore di energia

10 Lo scambio sul posto è possibile per impianti fotovoltaici fino ad un massimo di 200 kWp. [Delibera ARG/elt 74/08 ]

101

3.2.1 I moduli fotovoltaici

I moduli fotovoltaici sono la parte principale dell’impianto: esposti alla radiazione

solare assorbono l’energia del sole e la convertono in corrente continua generando energia

elettrica. I moduli sono costituiti di celle fotovoltaiche, generalmente costituite da sottilissime

“fette” di silicio che, costituite di materiali semiconduttori e opportunamente trattate, sono

l’elemento costruttivo che assorbe la radiazione solare e la converte in energia elettrica. Sulla

base delle caratteristiche della cella si parla di:

‐ celle a silicio monocristallino (ricavata da un lingotto in cui gli atomi di silicio sono

disposti a costituire un unico cristallo)

‐ celle a silicio policristallino (analoghe alle monocristalline, con gli atomi di silicio

ordinati in modo da costituire molti cristalli uniti fra loro)

‐ celle a film sottile o “thin film” (utilizzano materiali semiconduttori “sottili” disposti su

materiali di supporto come il vetro o il metallo).

Queste tre tipologie di celle, e conseguentemente i moduli da esse ricavate, si

differenziano per svariate ragioni fra le quali l’aspetto esteriore e l’efficienza. Tra questi tipi di

impianto i più efficienti sono quelli a film sottile, che oltre ad avere un rendimento energetico

maggiore, a parità di potenza con quelli in silicio monocristallino, presentano tra i vantaggi

anche quello di avere un aspetto più uniforme, elemento che consente, in genere, un migliore

inserimento nel contesto esistente. I moduli fotovoltaici più diffusi sono rettangolari delle

dimensioni di 1‐1,5 m2, le celle sono protette da un vetro con particolari caratteristiche di

resistenza e trasparenza, e il peso si aggira intorno ai 15/20 kg.

L’evoluzione tecnologica del settore è in continua ascesa e oltre ai materiali appena

considerati, si affacciano sul mercato nuove celle fotovoltaiche di II e III generazione

realizzate in film sottile di telluro di cadmio e di diseleniuro di indio e rame (efficienze

pratiche di 8‐10%). Ottimo rapporto costo – prestazione, seppure con bassa efficienza

energetica, è nelle celle a eterogiunzione come quelle di diseleniuro di rame e cadmio o di

solfuro di rame, o di solfuro di cadmio. Prestazioni migliori sono invece garantite

dall’arseniuro di gallo, tecnologia promettente che consente un efficienza pari al 30% e oltre,

ma che al momento presenta dei costi molto elevati.

In conclusione, ai fini di una buona integrazione architettonica, un altro campo di ricerca in

evoluzione è quello delle celle organiche: la composizioni dei moduli realizzati con supporti in

plastica o vetro, li rende molto flessibili e quindi facilmente integrabili nell’architettura

102

dell’immobile. Queste celle vengono definite organiche in quanto la parte sensibile esposta

alla radiazione solare è basata su composti organici del carbonio. La tecnologia più matura nel

settore è quella delle celle dye sensitized (DSCC)11, le quali hanno delle efficienze pari al 10‐

12%; le celle con parte attiva completamente organica hanno invece un efficienza del 5%,

mentre le altre tipologie (ibride organico/inorganico, e ibride biologiche) si aggirano intorno

all’1% di rendimento.12

3.2.2 La cella fotovoltaica

La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita

da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio. Per calcolare il

rendimento della cella fotovoltaica si valuta il rapporto tra l'energia elettrica prodotta dalla

cella e l'energia della radiazione solare che investe l'intera superficie. Nel caso delle celle in

silicio i valori di efficienza energetica variano da una percentuale del 18% a una del 6%, in

base al tipo di silicio utilizzato:

‐ Silicio mono‐cristallino: in formato rigido con efficienze del 15‐17%;

‐ Silicio poli‐cristallino: in formato rigido con efficienze del 12‐15%;

‐ Silicio amorfo: film sottile flessibile, meno costoso dei precedenti ma con efficienze del

6‐8%

Come detto in precedenza, l’efficienza dell’impianto dipende dal tipo di esposizione e

angolazione dei moduli, dalla radiazione solare in sito e ovviamente dalle dimensioni fisiche

dell'impianto stesso: maggiore è l'efficienza del materiale della cella solare, tanto minore è la

superficie necessaria di pannello fotovoltaico per raggiungere un determinato livello di

potenza elettrica. Il livello di potenza elettrica è calcolato per motivi costruttivi, sulla base del

rendimento di tipo inferiore o uguale al rendimento della loro peggiore cella.

Per migliorare l’efficienza di un modulo fotovoltaico il materiale semiconduttore

utilizzato viene lavorato attraverso un processo di purificazione che maggiora la radiazione

solare captata e convertita; in alternativa, vengono combinati più materiali semiconduttori in

modo da coprire, in assorbimento, la maggior parte possibile di spettro della radiazione solare

11 La parte attiva a livello fotoelettrico è composta da un pigmento, da ossido di titanio e da un elettrolita 12 Rubini L., Sangiorgio S., Le Noci C. “Il nuovo edificio green. Soluzioni per il benessere abitativo e l’efficienza energetica”. Hoepli, Milano, 2012.

103

incidente. Ovviamente migliorando il processo di fabbricazione delle celle, aumentano anche i

costi di fabbricazione dell’impianto.

3.2.3 Strutture di sostegno dei moduli

Sono le strutture che sorreggono i moduli e consentono il posizionamento

dell’impianto secondo l’orientamento e l’inclinazione prescelta. I materiali costruttivi di

queste strutture sono, in genere, acciaio zincato a caldo o in alluminio e sono vincolate alla

superficie di installazione, mediante degli ancoraggi o delle zavorre.

3.2.4 Inverter

È un apparecchio elettronico che consente di convertire la corrente continua, generata

nelle celle fotovoltaiche, in corrente alternata con frequenza di 50 Hz. In tal modo è possibile

cambiare l’andamento direzionale dell’energia: la corrente si può spostare, nel materiale

semiconduttore, da un polo all’altro e viceversa, variando in direzione e intensità nel tempo.

L’inverter consente quindi la gestione del sistema di immissione ed emissione di

energia in rete. Inoltre, questo dispositivo, incorpora dei sistemi di protezione e interfaccia

che determinano lo spegnimento dell’impianto, in caso di black‐out o di disturbi della rete.

3.2.5 Sistema di monitoraggio

È un impianto elettronico che consente di interfacciarsi con l’inverter, con il

funzionamento dell’impianto, con la registrazione e la visualizzazione delle misurazioni su PC,

e con gli eventuali sensori accessori (misure metereologiche e elettriche). Il sistema di

monitoraggio può inoltre essere gestito da remoto, e consente di inviare i dati dell’impianto o

l’eventuale presenza di guasti, via internet, e‐mail, SMS.

3.2.6 Misuratori di energia

Si occupano di misurare l’energia che attraversa le linee elettriche, dove vengono

installati, conteggiando in tal modo la corrente che viene prodotta dall’impianto e quella che

viene immessa in rete.

104

Gli impianti fotovoltaici possono essere di due tipi:

‐ Impianti “connessi alla rete” (o gridconnect): connessi ad una rete di distribuzione

esistente e gestita da terzi;

‐ impianti “a isola” (o standalone): sfruttano l’energia elettrica prodotta sul posto e non

sono connessi ad alcuna rete di distribuzione.

3.2.7 Impianti fotovoltaici gridconnect

Questo tipo di impianto è connesso alla rete elettrica locale con la quale lavora in

regime di interscambio. In presenza di radiazione solare l’utenza consuma l’energia elettrica

prodotta dal proprio impianto; mentre quando il sole non c’è o non è sufficiente, oppure se si

necessita di più energia, rispetto a quella che l’impianto è in grado di fornire, tale sistema

consente di acquistarla dalla rete elettrica (secondo la normativa prevista dal V Conto

Energia).

In termini tecnici l’impianto fotovoltaico connesso alla rete è costituito da:

‐ un campo fotovoltaico, che assorbe energia solare, mediante moduli fotovoltaici

disposti opportunamente a favore del sole, generando energia continua;

‐ l’inverter, che stabilizza l'energia raccolta, la converte in corrente alternata e la inietta

in rete;

‐ il sistema di monitoraggio che, situato in base alle normative vigenti tra l'inverter e la

rete che alimenta, svolge una funzione di protezione e controllo. L'energia prodotta

viene quindi misurata, mediante un contatore a credito detto net metering, e fornito

105

dagli stessi gestori di rete. Il contatore a credito è integrato con il contatore a debito, al

fine di valutare se l'energia prodotta dai pannelli solari è consumata dall'utente oppure

immessa in rete.

‐ i cavi di connessione, resistenti ai raggi UV ed alle temperature.

3.2.8 Impianti stand alone

L’impianto a isola, o stand ‐ alone, è così chiamato per la sua capacità di essere

autosufficiente dalla rete elettrica locale.

I principali componenti di un impianto fotovoltaico a isola sono generalmente:

‐ Campo fotovoltaico: raccoglie energia mediante moduli fotovoltaici disposti per

angolazione e inclinazione a favore del sole;

‐ Regolatore di carica: stabilizza l'energia raccolta e la gestisce all'interno del sistema;

‐ Batteria di accumulo: costituita da una o più batterie ricaricabili connesse in serie o in

parallelo. La sua funzione è quella di conservare la carica elettrica fornita dai moduli, in

modo tale da utilizzarla quando l’irraggiamento solare è scarso.

‐ Inverter: converte la corrente continua in uscita dal pannello (solitamente 12 o 24

volt) in corrente alternata più alta (in genere 110 o 230 volt per impianti fino a qualche

kW, a 400 volt per impianti con potenze oltre i 5 kW)

Il campo fotovoltaico utilizzato negli impianti a isola è ottimizzato per una specifica

tensione di sistema, valutata in fase di progettazione, in genere, intorno ai 12 o 24 V. Dato che

106

la tensione generata da questo tipo di impianto è pari a 12 o 24 V, le stringhe elettriche che

formano il campo sono costituite da pochi moduli. Alcuni impianti presentano un solo modulo

per stringa, tanto che il loro campo fotovoltaico è costituito da semplici paralleli elettrici tra

moduli, dotati di diodi di stringa per la protezione dalle cosiddette correnti inverse, ovvero

correnti molto piccole, misurabili in nano‐ampere, che salgono di corrente una volta arrivate a

un punto di tensione negativa.

Il regolatore di carica è un dispositivo elettronico che possiede le seguenti funzionalità:

‐ sezionamento automatico del campo fotovoltaico dalla batteria di accumulatori, nel

caso in cui la tensione erogata dai moduli sia inferiore a quella minima di ricarica degli

accumulatori. In questo caso i moduli si comporterebbero come dei carichi scaricando

gli accumulatori;

‐ sezionamento automatico del campo fotovoltaico dagli accumulatori in caso di ricarica

completa ed eventuale bypass della corrente prodotta dai moduli. In questo modo la

corrente viene inviata direttamente all'inverter nel caso ci sia richiesta di energia da

parte degli apparecchi utilizzatori;

‐ sezionamento automatico del campo fotovoltaico dagli accumulatori in caso di scarica

totale di questi ultimi (batteria esaurita) ed eventuale bypass della corrente prodotta

dai moduli. In questo la corrente viene inviata direttamente all'inverter nel caso ci sia

richiesta di energia da parte degli apparecchi utilizzatori;

L'accumulatore è in genere costituito da monoblocchi, o elementi singoli progettati per

sostenere cariche/scariche profonde e cicliche. Tra le batterie disponibili sul mercato, la più

idonea risulta sempre la batteria al piombo, grazie soprattutto al rendimento di carica e

scarica e al rapporto tra prezzo e prestazioni. Questo elemento dell’impianto è l’unico che

richiede una manutenzione.

107

3.2.9 BIPV

È un tipo di impianto architettonicamente integrato all’edificio (Building Integrated

PhotoVoltaics). Le tecniche di installazione del BIPV sono:

‐ Sostituzione locale del manto di copertura (es. tegole o coppi) con un rivestimento

idoneo cui si sovrappone il campo fotovoltaico, in modo che questo risulti integrato nel

manto di copertura;

‐ Impiego di tecnologie idonee all'integrazione, come i film sottili;

‐ Impiego di moduli fotovoltaici strutturali, che integrano la funzione di infisso, con o

senza vetrocamera.

I costi per ottenere un impianto BIPV sono più alti rispetto a quello tradizionale, ma il

risultato estetico è migliore tanto che la normativa stessa del Conto energia li tutela e

valorizza, riconoscendo una tariffa incentivante sensibilmente più elevata.

108

3.3 Geotermia

Gli impianti di geotermia sono spesso associati alle centrali geotermiche industriali. La

scarsa informazione, relativa a questa fonte di energia rinnovabile, impedisce, talvolta, di

vedere il potenziale che questi impianti potrebbero avere nelle nostre abitazioni domestiche.

Questa fonte naturale di energia è, infatti, vincolata da caratteristiche specifiche del sottosuolo

ed è applicabile solamente in alcune condizioni geografiche. Un esempio di geotermia classica,

presente sul territorio regionale, è la centrale di Larderello in provincia di Pisa, che produce il

10% dell’energia geotermica mondiale. Gli impianti geotermici presenti a Larderello devono il

loro efficiente funzionamento alle caratteristiche ambientali del territorio in cui risiedono: la

zona è, infatti, ricca di soffioni boraciferi, tanto che l’ENEL ha realizzato una centrale per

prelevare il vapore che fuoriesce dal suolo e convogliarlo all'interno di turbine collegate ad

alternatori. Come si evince da questo esempio, la produzione di energia che deriva da questi

impianti dipende dalle risorse naturali del territorio, che l’uomo è stato abile a sfruttare a

proprio vantaggio.

Se invece volessimo utilizzare l’energia geotermica per il riscaldamento delle nostre

abitazioni dovremo utilizzare un altro tipo di impianto geotermico, definito a bassa entalpia e

applicabile a qualsiasi tipo di sottosuolo e in qualsiasi situazione geografica.

Il suo funzionamento è piuttosto semplice: il calore naturale del sottosuolo viene

sfruttato mediante scambiatori di calore al suolo, collocati nel terreno a una profondità

variabile tra i 5 e i 100 metri, in base alle dimensioni dell’impianto. Tali scambiatori prelevano

e canalizzano il calore naturale del sottosuolo verso un generatore (la pompa di calore),

collegato ai terminali di distribuzione che riscaldano gli ambienti domestici.

109

Gli impianti geotermici differiscono sulla base delle modalità con le quali avvengono gli

scambi di calore con il sottosuolo. Vi sono tre tipi di scambiatori di calore al suolo:

‐ a scambio diretto

‐ a circuito chiuso

‐ a circuito aperto

110

3.3.1 Scambio diretto

Questo impianto ha gli scambiatori di calore al suolo a diretto contatto con il terreno: il

refrigerante della pompa di calore viene canalizzato in una tubatura a contatto col terreno,

assorbe da questo il calore e ritorna, scaldato, alla pompa di calore. In questo meccanismo non

vi sono circuiti secondari di scambio tra la pompa di calore e il terreno; inoltre l’assenza di un

circuito intermedio (che comporta delle perdite di calore) e l’elevata conducibilità termica dei

tubi di rame utilizzati per lo scambiatore (che per contro sono molto più costosi rispetto ai

tubi in HDPE utilizzati nelle sonde geotermiche), rendono questi impianti molto efficienti.

Tuttavia i tubi in rame richiedono una manutenzione continua poiché il gas

refrigerante potrebbe uscire da crepe molto piccole, soprattutto in terreni dal suolo acido che

tendono a corrodere il rame, e compromette così l’efficienza del sistema stesso oltre a

presentare rischi per la fuoriuscita dei gas.

3.3.2 Circuito chiuso

Il circuito chiuso è composto di tre componenti: il circuito idraulico, la pompa di calore

e gli scambiatori di calore con il sottosuolo. Può essere strutturato orizzontalmente (a 1‐2 m

di profondità del terreno) o verticalmente (mediante sonde geotermiche verticali o pali di

fondazione che raggiungono profondità dai 100 ai 130 m). All’interno delle sonde

geotermiche, solitamente realizzate in polietilene ad alta densità (HDPE) si utilizzano

soluzioni di acqua e antigelo (glicole propilenico e cloruro di calcio sono le soluzioni più

utilizzate) che assorbe il calore del terreno e lo cede alla pompa di calore geotermica.

Il circuito chiuso orizzontale viene disposto in una superficie di terreno che, a seconda

dei casi, corrisponde a due ‐ tre volte la superficie dell’immobile da riscaldare o raffreddare. I

tubi possono essere disposti in modo lineare o a spirale e la potenza scambiabile dipende

dalla lunghezza della tubazione e dall’area occupata: indicativamente, la potenza scambiabile

con il terreno è di 15‐40 W/mq. Una casa con carico di punta13 di 10 kW, richiede tre

tubazioni DN20 o DN 32 lunghe 120‐180 m.

13 Nel linguaggio settoriale, il consumo di elettricità nelle reti elettriche viene suddiviso in carico di base (energia di banda), carico medio e carico di punta. Il carico di base è la quantità di energia sotto la quale raramente si scende. Il carico medio si verifica durante il giorno, quando la maggioranza degli impianti e degli apparecchi elettrici è in funzione. Quota del fabbisogno giornaliero elettricità che supera la richiesta del carico di base e del carico medio.

111

Nonostante questo tipo di impianto sia meno efficiente rispetto a quello con sonde

geotermiche verticali, i vantaggi consistono nei minori costi di installazione e nello

sfruttamento della captazione solare, che riscalda gli strati più superficiali del terreno, e aiuta

così il riscaldamento del fluido termoconvettore presente nelle tubazioni.

Il circuito chiuso verticale è costituito solitamente da due o più tubi disposti a U e

collegati in fondo, a doppia U oppure coassiale.

Le sonde geotermiche verticali sono un’ottima soluzione nei casi in cui il terreno a

disposizione sia limitato: questo tipo di impianto fornisce una potenza di 40 W circa per

metro di perforazione. La perforazione ha un diametro di circa 15 cm e viene realizzata con

una macchina perforatrice; il perforo viene solitamente ricoperto da un tipo di calcestruzzo ad

alta conducibilità termica e in seguito viene inserita la sonda. Il palo geotermico viene, invece,

utilizzato in terreni argillosi e presenta il vantaggio di avere il circuito idraulico all’interno del

palo di fondazione, riducendo così i costi di installazione. Tale configurazione presenta

tuttavia, lo svantaggio di essere soggetto a elevate dispersioni di calore, e questo aspetto ne

limita ovviamente l’efficienza energetica.

3.3.3 Circuito aperto

Negli impianti geotermici a circuito aperto lo scambio di calore avviene a contatto con

l’acqua di falda o con le acque superficiali (in presenza cioè di laghi o fiumi). In questi casi,

l’acqua costituisce, sia il fluido termoconvettore, sia la sorgente termica. L’impianto è

costituito da due pozzetti: l’acqua viene prelevata da una pompa elettrica nel pozzetto di

112

estrazione, convogliata al circuito della pompa di calore e successivamente re immessa nel

pozzetto di re iniezione.

Gli impianti a circuito aperto consentono un maggiore rendimento della pompa di

calore: l’acqua prelevata, infatti, non risente dello scambio termico (a differenza del terreno

attorno alle sonde, nel quale si forma un gradiente termico). Solitamente questi impianti sono

consigliati per edifici di medie e grandi dimensioni, poiché i costi di costruzione sono

abbastanza elevati. Inoltre è necessaria una manutenzione frequente poiché vi è il rischio di

formazione di cricche e incrostazioni secondo il tipo di acqua alla quale accede l’impianto

(soprattutto nel caso di acque che contengono sali disciolti).

Prelevato il calore dal sottosuolo (o dall’acqua) mediante gli scambiatori, viene

convogliato alla pompa di calore che lo indirizza all’impianto di riscaldamento. La maggiore

efficienza che si può raggiungere con la geotermia si ha con l’utilizzo di terminali a bassa

temperatura. Ogni impianto di riscaldamento è, infatti, costituito di un generatore di calore

(pompa di calore, caldaia, tele‐riscaldamento) e di un impianto di terminali di distribuzione

(radiatori, ventil convettori, impianti a tappeto o a battiscopa). I terminali possono essere di

due tipi:

‐ terminali ad alta temperatura come i radiatori che raggiungono tra i 60° ai 65°

‐ terminali a bassa temperatura, come gli impianti a pavimento radiante che oscillano

tra i 30° e i 35°, che garantiscono comunque un ottimo comfort termico, grazie al

migliore isolamento del sistema e a un tipo di riscaldamento che avviene per

irraggiamento.

Per quanto riguarda il sistema di riscaldamento, questo tipo di impianto consente di

coprire il 120% del fabbisogno per ogni abitazione.

La caratteristica vantaggiosa degli impianti geotermici è quella di poter produrre calore

durante i mesi invernali e fresco in quelli estivi, utilizzando come soluzione un impianto

dotato sia di pompa di calore che di condizionatore, con un modesto sovra costo richiesto per

tale opzione.

113

L’impianto geotermico domestico presenta inoltre il vantaggio di non richiedere alcun

tipo di manutenzione: il circuito di tubi di plastica (HDPE‐polietilene ad alta densità), riempito

da una soluzione di antigelo atossico, non ha bisogno di una pulizia costante come capita

invece con le canne fumarie (visto che nell’impianto non avviene alcuna combustione). Inoltre

si presenta come un sistema che garantisce una certa sicurezza, poiché non vi è gas e, di

conseguenza, non vi è nemmeno il rischio di perdite dai tubi per cattiva manutenzione,

smottamenti del terreno e tantomeno, rischio di esplosione. L’unica parte dell’impianto che

potrebbe richiedere qualche forma di manutenzione è la pompa di calore, elemento tecnico

molto robusto che, anche in caso di guasto, può essere sostituito a costi bassi.

3.3.3 Costi & Ammortamento

Il costo dell’impianto e i conseguenti tempi di ammortamento dipendono ovviamente

dalle dimensioni dell’immobile, dal numero di inquilini presenti e dal carico termico

dell’edificio, ovvero la quantità di calore di cui l’edificio necessita.

Se ipotizziamo di avere un immobile di circa 150 mq, abitato da 4 persone, le quali

necessitano di produzione di acqua calda per riscaldamento, acqua calda per usi sanitari, e

acqua fredda per il raffrescamento estivo, si possono calcolare i seguenti consumi energetici

per anno a seconda del sistema utilizzato:

‐ Riscaldamento geotermico / raffrescamento passivo: 800 euro/anno

‐ Metano / condizionamento tradizionale: 2.100 euro/anno

‐ GPL / condizionamento tradizionale: 4.500 euro/anno

‐ Gasolio / condizionamento tradizionale: 3.800 euro/anno

114

Il costo di costruzione dell’impianto è sicuramente la spesa più consistente quando si

decide di installare nella propria abitazione un sistema geotermico. Per un edificio

indipendente di circa 150 mq il costo medio di un impianto geotermico è di circa 20.000‐

30.000 euro, anche se le variabili progettuali sono innumerevoli.

Tuttavia, come si evince dai dati riportati, il risparmio sulla bolletta energetica annuale

è notevole. Vediamo dunque quali sono i tempi di ammortamento dell’impianto se lo

confrontiamo a un tradizionale sistema di riscaldamento a metano:

METANO GEOTERMIA

‐ caldaia a condensazione ‐ pompa di calore geotermica

‐ canna fumaria ‐ sonda geotermica

‐ gruppo/i frigo esterni ‐ impianto di distribuzione di calore

‐ regolazioni

Costo impianto tradizionale = 12.000 euro

Costo impianto geotermico = 20.000 euro

Extra costo = 8.000 euro

Risparmio annuo = 1.300 euro

Ammortamento = 8.000/ 1.300 = 6,1 anni.

Ovviamente, come già specificato, si tratta di stime medie e indicative. Durante la fase

progettuale di un impianto possono incorrere diverse variabili a mutare questi dati.

Ciononostante, analizzando i costi medi nazionali di costruzione degli impianti di

riscaldamento e di spesa energetica, il sistema geotermico, sebbene abbia dei costi iniziali

maggiori, consente, grazie ai costi ridotti delle bollette, un ammortamento in un periodo di

tempo di circa 4‐6 anni.

115

3.4 Eolico domestico

Il vento rappresenta un'altra risorsa naturale che, grazie al progresso tecnologico, può

essere sfruttata per la produzione di energia elettrica. L’energia eolica, come altri tipi di

rinnovabili, è spesso associata ai grandi impianti industriali, arroccati in aree particolarmente

ventose che, per dimensioni e rumore hanno spesso generato polemiche legate,

principalmente, alla deturpazione paesaggistica. È pur sempre un dato che, nonostante la

dubbia resa estetica, questo sistema di produzione di energia elettrica ha una ricaduta

estremamente positiva sull’ambiente e consente di evitare l’immissione di ulteriori sostanze

inquinanti nell’atmosfera.

Lo studio dell’energia eolica ha consentito la progettazione di impianti sempre più

sofisticati che hanno ridotto il rumore prodotto dalle pale, migliorato l’aspetto estetico e

aumentato la resa energetica. Inoltre si è sviluppata la produzione di impianti domestici che

consentono l’utilizzo di questa fonte di energia anche con regimi di vento inferiori a quelli

richiesti dall’eolico industriale.

Tali impianti vengono definiti con il termine di minieolico o piccolo eolico e sono

costituiti da aerogeneratori di altezze inferiori ai 30 metri. Oltre ai vantaggi economici che

esamineremo in seguito, si stima che un impianto di minieolico da 5kW consenta di evitare

ogni anno (a seconda della ventosità del sito) l’immissione in atmosfera di circa 5‐7 tonnellate

di anidride carbonica, altrimenti prodotta attraverso l’uso di combustibili fossili.

L’impianto minieolico può essere di due tipi a seconda del tipo d’uso:

‐ uso stand alone, ovvero un’utenza isolata dalla rete elettrica nazionale che produce

energia solo per il sito di appartenenza senza metterla in rete. In questo caso gli

impianti sono spesso affiancati al fotovoltaico, a generatori diesel o al piccolo

idroelettrico, in modo da garantire l’autosufficienza energetica del sistema

116

‐ uso on grid, ovvero un’utenza che lavora sia per l’auto produzione, sia in un regime di

interscambio con la rete elettrica nazionale, secondo le modalità della generazione

distribuita. In tal modo questi impianti consentono di affiancarsi alla rete nazionale

come clienti e fonti.

L’impianto mini eolico on grid è costituito dai seguenti componenti:

‐ sostegno, generalmente costituito da un palo in acciaio infisso nel terreno con

fondazioni in cemento armato, o posto sulla sommità degli edifici. L’altezza del palo

dipende dalla potenza dell’impianto e può variare da un minimo di 2 metri (poche

centinaia di watt di potenza) a oltre 50 metri per sistemi da 200 kW di potenza;

‐ turbina, costituita a sua volta dal rotore (le pale) e dalla navicella che contiene gli

organi meccanici di trasmissione del moto impresso dal rotore e il generatore elettrico;

‐ sistema di controllo del generatore e inverter, ovvero le apparecchiature elettroniche

che gestiscono il funzionamento del sistema rotore‐generatore in tutte le condizioni di

vento. Tali componenti consentono inoltre l’adeguamento dell’energia elettrica

prodotta alle caratteristiche richieste dalla rete elettrica.

Inoltre gli impianti si distinguono in base al tipo di struttura dell’asse portante, ovvero il palo

a cui è collegato il rotore:

‐ impianti ad asse orizzontale (bipala, tripala, multipala). Il rotore è disposto

verticalmente e si orienta inseguendo la direzione del vento. Sono i più diffusi e fanno

riferimento alla tecnologia proposta dalle centrali eoliche industriali;

‐ impianti ad asse verticale. Il rotore si presenta in svariate forme e geometrie sulla base

della soluzione tecnica individuata dal singolo produttore. Sono più avanzati

117

tecnologicamente, in quanto presentano una struttura più robusta e garantiscono una

rumorosità inferiore. Tuttavia hanno prezzi più alti rispetto ai precedenti.

Un’altra suddivisione in categorie si può fare sula base della potenza energetica

erogata dall’impianto. L’eolico domestico può essere quindi definito:

‐ Micro‐eolico: turbine con potenza paragonabile ai 10‐11 kWp

‐ Minieolico: turbine della potenza di 50‐60 kWp

‐ Medio eolico: essenzialmente turbine della potenza di 200 kWp.

118

3.4.1 Microeolico

Questo tipo di impianto ha una potenza che oscilla tra i 6 kWp (alcuni hanno valori

anche inferiori) fino ai 20 kWp, garantendo così un tipo di prestazione adatta ai consumi di

una famiglia media. Questo tipo di soluzione, dai costi contenuti (spese di installazione e

manutenzione), non garantisce una fornitura energetica sufficiente a causa della collocazione

delle turbine che, essendo di piccola potenza, vengono installate in prossimità dello strato

turbolento14, ovvero intorno ai dieci metri dal suolo.

Per aumentare le produzioni si usano materiali molto leggeri o ampie superfici alari.

Inoltre si preferisce impianti ad asse verticale più compatibili con le caratteristiche degli strati

turbolenti. L’altezza dell’asse ha tre misurazioni standard, 18, 24 e 30 metri, adottate in base

allo studio anemologico del territorio che determina l’altezza necessaria della torre.

Le caratteristiche del sito incidono anche sulla scelta della turbina da adottare che può

variare secondo le pale (bipala o tripala) o secondo la soluzione tecnica utilizzata: una turbina

con molta elettronica permette un controllo accurato e preciso, ma richiede anche delle

competenze specifiche; una turbina meccanica, invece, prevede interventi più semplici e

classici, ma le performance sono inferiori.

3.4.2 Minieolico

L’impianto minieolico ha una potenza energetica intorno ai 50‐60 kW, le turbine hanno

un’altezza che oscilla tra i 30 e 40 metri e anche in questo caso ci sono soluzioni sia bipala, sia

tripala. In questo impianto è necessaria una turbina elettronica per garantire un migliore

controllo delle prestazioni. Inoltre, le turbine richiedono efficienza nella sicurezza che deve

garantire l’arresto delle macchine in tutte le condizioni: ridondanza dei sistemi frenanti e

presenza sia di freni meccanici sia elettronici sono la base su cui non si può transigere.

Risulta utile in questo impianto anche la presenza di un buon pitch attivo, ovvero un

dispositivo di orientamento della pale che consente di regolarle a seconda del vento percepito.

L’impianto minieolico presenta inoltre il vantaggio di non necessitare, nonostante le ottime

14 Lo strato limite atmosferico è quella porzione di troposfera all’interno della quale avvengono tutti gli scambi e le interazioni tra il suolo e l’atmosfera (come gli scambi di masse d’acque e gli scambi di energia). Lo strato limite turbolento è caratterizzato da una maggiore resistenza di forma, ovvero nell’incontro con un corpo le particelle d’aria devono compiere una deviazione per aggirarlo. Ne consegue che che con una sagoma affusolata (o aerodinamica) la resistenza sarà inferiore.

119

performance energetiche, l’inserimento al registro grandi impianti, previsto invece da sistemi

di potenza superiore; infatti le turbine si installano con semplice PAS15.

Al momento la progettazione di questi impianti non sembra prevedere sviluppi

tecnologici consistenti, fattore che condiziona il mercato rendendolo meno competitivo e

aumentando così i costi. Vi è comunque un mercato dell’usato, del low cost e del

ricondizionato che possono rappresentare una soluzione più economica.

3.4.3 Medio eolico

Questo tipo di impianti di eolico domestico comprende le turbine che arrivano fino a

una potenza di 200 kWp. Durante la fase contrattuale, precedente l’installazione, è importante

avere delle garanzie da parte di produttori e sviluppatori del sistema. Acquistare una turbina,

con contrattualistica mutuata dal mercato del grande eolico, può essere una mossa vincente

per l’investitore, che può così orientarsi verso turbine che certificano e garantiscono per

esempio la curva di potenza e la disponibilità16. È necessario inoltre considerare il sito nel

quale verrà installato l’impianto e le garanzie nella manutenzione date dai produttori. Questi

impianti garantiscono, infatti, una potenza energetica alta, ma i costi di installazione di

aggirano intorno ai 500.000 euro. In tali casi bisogna considerare i finanziamenti previsti e i

tempi di ammortamento dell’impianto.

Come detto in precedenza la decisione di installare un impianto eolico domestico

dipende in buona parte dalle caratteristiche del sito interessato. Lo strumento utilizzato per la

rilevazione della ventosità di un sito è sempre stato l’anemometro che, tuttavia, presenta due

grossi problemi: permette una campionatura del vento di tempo limitato, e presenta due

sensori di misura che sono incardinati su un asse di rotazione limitando, pertanto, le

valutazioni alle componenti perpendicolari a tale asse. Esistono anemometri che risolvono

questo limite, ma sono spesso troppo costosi per questo tipo di studi. Infine vi sono gli errori

strumentali e gli errori da incidenti o malfunzionamenti. Tutti questi limiti a volte possono

portare a incertezze anche molto importanti, tali da inficiare il valore del dato stesso.

15 Procedura abilitativa semplificata, che è un provvedimento simile alla DIA edilizia e diretta a sostituire appunto la DIA e la SCIA in campo energetico (ad esempio per la predisposizione di impianti fotovoltaici e minieolici). La procedura abilitativa semplificata è una procedura che potrà essere applicata dalle regioni per gli impianti fino a 1 MW di potenza e le relative DIA vigenti potranno essere convertite in PAS su istanza di parte. 16 Minimo di ore di lavoro garantito senza guasti.

120

La ricerca sta implementando nuovi strumenti più affidabili (satelliti, stazioni

universitarie o militari, enti di ricerca) e in alcuni casi anche validati e certificati, che tramite

soluzioni software di varia potenza possono portare ad analisi anemologiche molto precise

con costi relativamente contenuti. Basti citare strumenti che vanno dall’interpolazione (bassa

qualità), fino alla modellistica e alla reanalisi con calcolo esplicito (altissima precisione).

A volte, gli strumenti software superano o sono confrontabili alla qualità finale del dato

rilevato con anemometro e sono disponibili in pochi giorni, ma purtroppo un mercato ancora

immaturo spesso non è in grado di apprezzarne la validità.

L’intensità del vento viene misurata attraverso la sua velocità (in metri al secondo o

chilometri all’ora). Per una quantificazione immediata dell’intensità del vento, a livello

indicativo, la scala Beaufort riporta i seguenti valori.

In genere, un impianto eolico di piccola taglia, non reagisce alle sollecitazioni del vento

sino a una velocità di circa 3‐3,5 metri al secondo (circa 11‐13 km/h). Superata questa

121

velocità minima del vento il rotore si avvia spontaneamente e inizia a generare energia

elettrica. A bassi regimi di vento corrispondono esigui valori di potenza erogata dalla

macchina. Ciò significa che, ad esempio, una turbina da 1 kW di potenza nominale, in

condizioni minime di vento, tali da farla avviare, potrà generare una potenza trascurabile, non

superiore a qualche decina di watt. Al crescere del vento, la potenza prodotta dalla macchina

aumenta in modo più che proporzionale, sino a raggiungere i valori dichiarati come

“nominali” a 12‐14 metri al secondo (circa 40‐50 km/h).

Velocità del vento superiori alla nominale determinano incrementi di potenza elettrica

generata assai limitati, poiché i sistemi di controllo (elettronici e/o meccanici) intervengono

per ridurre le sollecitazioni a cui vengono sottoposti gli organi meccanici ed elettrici. In

condizioni estreme di vento quasi tutti i sistemi eolici si arrestano per evitare

danneggiamenti.

È necessario, pertanto, scegliere un sito che sia in grado di mettere in movimento il

generatore eolico e che garantisca nel tempo una potenza erogata (e conseguentemente una

energia generata) adeguata a giustificare la spesa iniziale sostenuta. Il dato che fornisce un

buon criterio di valutazione, sia pure indicativo, è la velocità media del vento, presente nel

sito prescelto, su base annuale . Si tratta di un parametro che si mantiene abbastanza costante

negli anni e garantisce, quindi, stabilità di benefici in termini di energia prodotta.

A seconda delle caratteristiche anemometriche del sito prescelto si può valutare che

tipo di impianto eolico installare: l’atlante eolico dell’Italia17 realizzato dall’ERSE (ENEA ‐

Ricerca sul Sistema Elettrico SpA) fornisce a livello indicativo delle indicazioni orientative sui

territori che meglio si prestano allo sfruttamento dell’energia eolica.

Un altro sistema, per valutare la ventosità di un sito (in zone con presenza di alberi

sempreverdi), è previsto dal metodo Griggs‐Putnam, basato su una valutazione qualitativa del

grado di deformazione permanente delle chiome degli alberi. Di seguito la tabella che ne

contiene i valori indicativi:

17 http://atlanteeolico.erseweb.it/viewer.htm [aggiornato al 15/01/2012]

122

Oltre le caratteristiche morfologiche del sito di installazione, che ne condizionano

ovviamente la resa in termini di potenza energetica, prima di installare un impianto eolico

domestico, è necessario considerare degli aspetti vincolanti di carattere normativo.

Infatti, in Italia, le principali problematiche sono legate ad alcuni tipi di vincolistica.

Tali aspetti possono essere sia di natura oggettiva (incompatibilità tra eolico e pianificazione

territoriale) che impedisce a priori la realizzazione di una turbina, sia di natura “soggettiva”,

ovvero legata all’inserimento paesaggistico.

Per vincolistica oggettiva si deve prendere in considerazione la presenza di aree non

idonee, come definite dalla normativa regionale, la presenza di limiti ambientali (aree

acusticamente tutelate per esempio) e altre incompatibilità. In Puglia, Toscana e altre regioni,

per l'installazione di questi mini‐impianti è sufficiente una denuncia di inizio attività (DIA),

senza ulteriori permessi18.

Per quel che riguarda i vincoli definiti di natura soggettiva, questi sono legati alla

normativa espressa nel D.Lgs 42/2004 Codice dei beni culturali e del paesaggio,

espressamente richiamato nelle Linee guida per l’autorizzazione degli impianti a fonte

rinnovabile DM 10/09/2010 all’art. 14.9. All’interno di tale decreto ministeriale, si dichiara 18 La legge Finanziaria 2008 prevede che l’installazione di impianti mini eolici di potenza fino a 60 kW possa essere autorizzata, in assenza di vincoli, mediante una Denuncia di Inizio Attività (DIA) presso il Comune di appartenenza.

123

che gli impianti presenti nelle aree considerate dal DM “beni tutelati”, devono essere

sottoposte a parere del Ministero dei Beni Culturali. Tralasciando le dissertazioni

interpretative, tuttora in atto, tale parere deve comunque essere motivato e prevedere

proposte alternative in caso di diniego, pena la non validità. La maggior parte degli

sviluppatori, comunque, oggi tendono a orientarsi verso siti che possano escludere o limitare

al massimo la necessità di tale parere.

3.4.4 Costi e ammortamento

Generalmente, per gli impianti di piccola taglia, il costo può raggiungere i 5.000

euro/kW installato. Il prezzo va dai 500 euro di un aerogeneratore da 500 W, ai 18.000 euro

di un microeolico da 10 kW, fino ai 50.000 euro per impianti di minieolico da 20 kW.

Il D. Lgs. n. 387 del 29 dicembre 2003 introduce la possibilità di rivendere ai

distributori e produttori di energia, la potenza sviluppata in eccesso. La potenza minima

installabile è di un kilowatt, mentre quella massima dei contatori per le utenze domestiche è

di 3 kW. In pratica, con una pala da 1 kW, dal costo tra i 1.000 e i 2.000 euro, fino al 30% dei

consumi energetici e della bolletta potrebbe essere risparmiato.

Al crescere della potenza installata si hanno delle economie di scala con risparmi per

euro/chilowattora; tuttavia, al crescere della potenza aumenta anche il peso, l'ingombro

dell'impianto, e la velocità minima del vento necessaria per produrre energia, rischiando un

minore numero di ore annue di funzionamento.

Di seguito una tabella illustrativa che consente di valutare sulla base degli incentivi

previsti dal V Conto Energia, costi e tempi di ammortamento dei tre tipi di impianti eolici

domestici esaminati.

124

In conclusione, il minieolico rappresenta oggi un grande potenziale per chi desidera

effettuare un investimento di moderata o media entità; non si tratta di una soluzione semplice

e pertanto richiede il sostegno di operatori del settore seri e affidabili. In un Paese come

l’Italia il minieolico può rappresentare un’importante fonte per la produzione di energia

pulita e un investimento molto interessante per qualunque fascia di reddito.

125

CAPITOLO IV

NORMATIVA IN MATERIA DI ENERGIE RINNOVABILI

4.1 Decreto legislativo 311/2006

Il decreto legislativo 311/2006 raccoglie le disposizioni correttive e integrative al decreto

legislativo 192/2005, relativo al rendimento energetico in edilizia.

È diviso in tre parti:

‐ La prima parte spiega i principi generali del decreto quali le finalità, le definizioni e i

contesti in cui vengono applicati gli interventi di certificazione energetica

‐ La seconda parte si occupa delle norme transitorie. Nello specifico è importante in

riferimento al passaggio normativo da attestato di certificazione energetica ad

attestato di qualificazione energetica

‐ La terza parte si riferisce alle disposizioni finali nelle quali vengono affrontate le

misure di accompagnamento, le coperture finanziarie, le sanzioni etc.

L’attestato di qualificazione energetica:

‐ Deve essere allegato all’atto di compravendita dell’immobile (in originale o in copia

autenticata)

‐ Deve essere messo a disposizione, o dato in copia dichiarata conforme a quella del

proprietario, al conduttore, in caso di locazione dell’immobile

‐ Da una validità massima di dieci anni e deve essere revisionato ogni volta si effettuino

degli interventi sull’immobile atti a cambiarne le prestazioni energetiche

‐ Deve comprendere tutti i dati e i valori di riferimento relativi alle prestazioni

energetiche dell’edificio, in modo da consentire al locatore di valutarne l’effettiva

efficienza energetica

‐ Deve comprendere dei suggerimenti relativi agli interventi in grado di modificare le

prestazioni energetiche dell’edificio

‐ In caso di edifici di proprietà pubblica, o a uso pubblico, con superfici maggiori di

1000m2, deve essere affisso in modo tale da essere facilmente visibile.

126

Il decreto mostra inoltre le tipologie di intervento possibili ai fini della riqualificazione

energetica:

‐ Edifici di nuova costruzione e/o impianti in essi contenuti

‐ Ampliamenti dell’immobile superiori al 20% del volume dell’edificio preesistente

‐ Ristrutturazione integrale o parziale dell’involucro e/o degli elementi interni

all’immobile

‐ Demolizione, ricostruzione e manutenzione straordinaria di edifici con metratura

superiore ai 1000 m2

‐ Sostituzione del generatore di calore

‐ Nuove installazioni di impianti termici o ristrutturazione degli stessi in edifici esistenti

In allegato19 al decreto sono inoltre stabiliti gli elementi e i valori da considerare nel calcolo

della prestazione energetica dell’edificio:

‐ Lo scambio termico per trasmissione tra l’ambiente climatizzato e l’ambiente esterno;

‐ Lo scambio termico per ventilazione (naturale e meccanica);

‐ Gli apporti termici interni;

‐ Gli apporti termici solari;

‐ L’accumulo del calore nella massa dell’edificio;

‐ L’eventuale controllo dell’umidità negli ambienti climatizzati;

‐ Le modalità di emissione del calore negli impianti termici e le corrispondenti perdite di

energia;

‐ Le modalità di distribuzione del calore negli impianti termici e le corrispondenti

perdite di energia;

‐ Le modalità di accumulo del calore negli impianti termici e le corrispondenti perdite di

energia;

‐ Le modalità di generazione del calore e le corrispondenti perdite di energia;

‐ L’effetto di eventuali sistemi impiantistici per l’utilizzo di fonti rinnovabili di energia.

Per esaminare i valori stabiliti dal decreto n.311 del 29/12/2012, è necessario tenere

presente che tali valori variano a seconda della zona climatica nella quale l’edificio risiede. In

basso si può osservare una mappatura dell’Italia, suddivisa per zone climatiche (per ogni zona

climatica corrisponde un valore di GG, ovvero l’unità di misura atta a calcolare il fabbisogno

19 http://www.camera.it/parlam/leggi/deleghe/06311dl.pdf [aggiornato al 21/1/2012]

127

termico, e rilevata perciò nel periodo di riscaldamento convenzionale, cioè nel periodo

compreso tra 15 ottobre ‐ 15 aprile. Il valore numerico rappresenta la somma, estesa a tutti i

giorni del periodo annuale convenzionale, delle differenze positive o negative giornaliere tra

la temperatura convenzionale, fissata in Italia a 20°C, e la temperatura media esterna

giornaliera).

128

INDICE DI PRESTAZIONE ENERGETICA PER LA CLIMATIZZAZIONE INVERNALE20

20 Per S/V si intende il rapporto tra la superficie dell’edificio esposta all’esterno ed il suo volume. Il rapporto S/V misura la compattezza di un edificio, valore necessario per il calcolo delle prestazioni energetiche.

129

TRASMITTANZA TERMICA DELLE STRUTTURE OPACHE VERTICALI

TRASMITTANZA TERMICA DELLE STRUTTURE ORIZZONTALI O INCLINATE

Coperture

Pavimenti verso locali non riscaldati o verso l’esterno

130

TRASMITTANZA TERMICA DELLE CHIUSURE TRASPARENTI

131

4.2 Decreto legislativo 28 3/3/11 (attuazione direttiva 2009/28/CE)

Il decreto legislativo n.28 del 3 marzo 2011, che mette in atto la direttiva promossa

dalla Comunità Europea, relativa alle energie rinnovabili, del 2009, “definisce gli strumenti, i

meccanismi, gli incentivi e il quadro istituzionale, finanziario e giuridico, necessari per il

raggiungimento degli obiettivi fino al 2020 in materia di quota complessiva di energia da fonti

rinnovabili sul consumo finale lordo di energia”. Il decreto si occupa inoltre di regolamentare

l’utilizzo di biocarburanti e bioliquidi nei trasporti e di definire le procedure amministrative,

l’informazione e la formazione nonché i criteri di accesso alla rete elettrica per l’energia da

fonti rinnovabili.

Gli obbiettivi fissati in tale normativa prevedono:

‐ Entro il 2020, la quota complessiva di energia da fonti rinnovabili deve essere del 17%

sul consumo finale lordo di energia, .

‐ Entro il 2020, la quota di energia da fonti rinnovabili in tutte le forme di trasporto deve

essere il 10% sul consumo finale di energia nel settore dei trasporti nel medesimo

anno.

È inoltre necessario, prima di eseguire degli interventi sull’immobile, che il

proprietario o chiunque abbia la disponibilità sugli immobili interessati presenti al Comune,

mediante mezzo cartaceo o in via telematica, una dichiarazione accompagnata da una

dettagliata relazione a firma di un progettista abilitato e dagli opportuni elaborati progettuali,

almeno trenta giorni prima dell'effettivo inizio dei lavori. Tale dichiarazione deve attestare: la

compatibilità del progetto con gli strumenti urbanistici approvati e con i regolamenti edilizi

vigenti, la non contrarietà agli strumenti urbanistici adottati, e il rispetto delle norme di

sicurezza e di quelle igienico‐sanitarie. Alla dichiarazione sono inoltre allegati gli elaborati

tecnici per la connessione alla rete elettrica, redatti dal gestore della rete stessa.

La realizzazione dell’intervento deve essere completata entro tre anni dal

perfezionamento della procedura abilitativa, e deve essere inoltre specificata la data di

ultimazione dei lavori. Nel caso vi sia una parte non ultimata entro tale data, è necessario

procedere a stilare un ulteriore dichiarazione relativa a quella parte.

132

4.2.1 Solari termici

Gli interventi di installazione di impianti solari termici sono considerati attività ad

edilizia libera e sono realizzati, nel caso vi siano le seguenti condizioni:

‐ Gli impianti devono essere aderenti o integrati nei tetti di edifici esistenti con la

stessa inclinazione e lo stesso orientamento della falda, così da non modificare la

sagoma degli edifici stessi;

‐ La superficie dell'impianto non deve essere superiore a quella del tetto su cui viene

installato;

‐ Gli interventi devono rispettare i parametri fissati nel codice dei beni culturali e del

paesaggio, di cui al decreto legislativo 22 gennaio 2004, n. 42 (e successive

modificazioni).

‐ Gli impianti siano realizzati su edifici esistenti o su loro pertinenze, ivi inclusi i

rivestimenti delle pareti verticali esterne agli edifici;

‐ Gli impianti siano realizzati al di fuori della zona A)21, di cui al decreto del Ministro

per i lavori pubblici 2 aprile 1968, n. 1444.

4.2.2 Geotermia

Il decreto definisce di interesse locale le risorse geotermiche a media e bassa entalpia,

o quelle economicamente utilizzabili per la realizzazione di un progetto geotermico (riferito

all'insieme degli impianti nell'ambito del titolo di legittimazione, di potenza inferiore a 20 MW

ottenibili dal solo fluido geotermico alla temperatura convenzionale dei reflui di 15 gradi

centigradi)

4.2.3 Incentivi

Decorso un anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto, gli impianti

alimentati da fonti rinnovabili accedono agli incentivi statali a condizione che rispettino i

seguenti requisiti (allegato 2):

21 Le parti del territorio interessate da agglomerati urbani che rivestono carattere storico, artistico o di particolare pregio ambientale o da porzioni di essi, comprese le aree circostanti, che possono considerarsi parte integrante, per tali caratteristiche, degli agglomerati stessi [art. 17 della legge 6 agosto 1967, n. 765]

133

Solare fotovoltaico l’accesso agli incentivi statali di ogni natura è consentito, a

decorrere da un anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto legislativo, a

condizione che:

‐ I componenti e gli impianti siano realizzati nel rispetto dei requisiti tecnici minimi

stabiliti dai criteri necessari per incentivazione;

‐ A decorrere da un anno dall’entrata in vigore del presente decreto, i moduli siano

garantiti per almeno 10 anni;

Solare termico l’accesso agli incentivi statali di ogni natura è consentito, a decorrere da

un anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto legislativo, a condizione che:

‐ I pannelli solari e i bollitori impiegati sono garantiti per almeno cinque anni;

‐ Gli accessori e i componenti elettrici ed elettronici sono garantiti almeno due anni;

‐ I pannelli solari22 presentano un’attestazione di conformità alle norme UNI EN 12975 o

UNI EN 12976 che è stata rilasciata da un laboratorio accreditato. Sono equiparate alle

UNI EN 12975 e UNI EN 12976 le norme EN 12975 e EN 12976 recepite dagli enti

nazionali di normazione appartenenti al CEN Comitato Europeo di Normazione;

‐ L'installazione dell'impianto è stata eseguita in conformità ai manuali di installazione

dei principali componenti;

Per il solare termico, l’accesso agli incentivi statali di ogni natura è consentito, a

condizione che, a decorrere da due anni dall’entrata in vigore del presente decreto legislativo,

i pannelli siano dotati di certificazione solar keymark23.

Il rispetto delle norme tecniche è comprovato tramite attestazione rilasciata da

laboratori accreditati da organismi appartenenti allo European Cooperation for Accreditation

(EA), o che abbiano stabilito accordi di mutuo riconoscimento con EA. Tale attestazione deve 22 Per il solare termico a concentrazione, fino alla emanazione di norme tecniche UNI, la certificazione UNI è sostituita da un'approvazione tecnica da parte dell'ENEA. 23 Il Solar Keymark è un certificato per collettori e sistemi, ideato dal Comitato Europeo di Normazione CEN e riconosciuto in tutta Europa. Il Keymark dimostra al consumatore che un prodotto soddisfa la norma europea e che viene monitorato regolarmente da un ente indipendente.

134

essere accompagnata da dichiarazione del produttore circa la corrispondenza dei prodotti

immessi in commercio con quelli oggetto della suddetta attestazione.

Nel caso di edifici nuovi o edifici sottoposti a ristrutturazioni rilevanti, gli impianti di

produzione di energia termica devono essere progettati e realizzati in modo da garantire il

contemporaneo rispetto della copertura, tramite impianti alimentati da fonti rinnovabili, del

50% dei consumi previsti per l’acqua calda sanitaria e delle seguenti percentuali della somma

dei consumi previsti per l’acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento:

‐ Il 20% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 31 maggio

2012 al 31 dicembre 2013;

‐ Il 35% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1° gennaio

2014 al 31 dicembre 2016;

‐ Il 50% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è rilasciato dal 1° gennaio 2017

Nei contratti di compravendita o di locazione di edifici o di singole unità immobiliari è

inserita una clausola con la quale l’acquirente o il conduttore danno atto di aver ricevuto le

informazioni e la documentazione relative alla certificazione energetica degli edifici

interessati. Nel caso di locazione, la disposizione si applica solo agli edifici e alle unità

immobiliari già dotate di attestato di certificazione energetica

Nel caso di offerta di trasferimento a titolo oneroso di edifici o di singole unità

immobiliari, a decorrere dal 1° gennaio 2012 gli annunci commerciali di vendita riportano

l'indice di prestazione energetica contenuto nell’attestato di certificazione energetica.».

La produzione di energia elettrica dagli impianti alimentati da fonti rinnovabili è

incentivata sulla base dei seguenti criteri generali:

‐ L’incentivo ha lo scopo di assicurare una equa remunerazione dei costi di investimento

ed esercizio;

‐ Il periodo di diritto all’incentivo è pari alla vita media utile (convenzionale)

dell’impianto e decorre dalla data di entrata in esercizio dello stesso;

135

‐ L’incentivo resta costante per tutto il periodo di diritto e può tener conto del valore

economico dell’energia prodotta;

‐ Gli incentivi sono assegnati tramite contratti di diritto privato fra il GSE e il soggetto

responsabile dell’impianto, sulla base di un contratto‐tipo definito dall’Autorità per

l’energia elettrica e il gas;

‐ Fatto salvo quanto previsto dalla lettera i) del presente comma e dalla lettera c) del

comma 524, l’incentivo è attribuito esclusivamente alla produzione da nuovi impianti,

inclusi quelli realizzati a seguito di integrale ricostruzione, da impianti ripotenziati

(limitatamente alla producibilità aggiuntiva), e da centrali ibride (limitatamente alla

quota di energia prodotta da fonti rinnovabili);

‐ L'incentivo assegnato all'energia prodotta da impianti solari fotovoltaici è superiore

per gli impianti ad alta concentrazione (400 soli) e tiene conto del maggior rapporto

tra energia prodotta e superficie utilizzata;

‐ L’incentivo è diversificato per fonte e per scaglioni di potenza, al fine di commisurarlo

ai costi specifici degli impianti, tenendo conto delle economie di scala.

La produzione di energia elettrica da impianti di potenza nominale superiore ai valori

minimi stabiliti per l’accesso ai meccanismi di incentivazione, ha diritto a un incentivo

assegnato tramite aste al ribasso gestite dal GSE. Le procedure d’asta sono disciplinate sulla

base dei seguenti criteri:

‐ Gli incentivi a base d’asta tengono conto dei criteri generali (comma 2) e del valore

degli incentivi (comma 3) relativi all’ultimo scaglione di potenza, delle specifiche

caratteristiche delle diverse tipologie di impianto e delle economie di scala delle 24 I) l’incentivo è altresì attribuito, per contingenti di potenza, alla produzione da impianti oggetto di interventi di rifacimento totale o parziale, nel rispetto dei seguenti criteri: i. l’intervento è eseguito su impianti che siano in esercizio da un periodo pari almeno ai due terzi della vita utile convenzionale dell’impianto; ii. l’incentivo massimo riconoscibile non può essere superiore, per gli interventi di rifacimento parziale, al 25% e, per gli interventi di rifacimento totale, al 50% dell’incentivo spettante per le produzioni da impianti nuovi; nel caso degli impianti alimentati a biomassa, ivi compresi quelli alimentati con la frazione biodegradabile dei rifiuti, l’incentivo massimo riconoscibile non può essere superiore, per gli interventi di rifacimento parziale, all’80% e, per gli interventi di rifacimento totale, al 90% dell’incentivo spettante per le produzioni da impianti nuovi; iii. l’incentivo in ogni caso non si applica alle opere di manutenzione ordinaria e alle opere effettuate per adeguare l’impianto a prescrizioni di legge; iv. l’incentivo non si applica alle produzioni da impianti che beneficiano di incentivi già attribuiti alla data di entrata in vigore del presente decreto o attribuiti ai sensi del presente articolo, per tutto il periodo per il quale è erogato l’incentivo in godimento. c) le modalità per la transizione dal vecchio al nuovo meccanismo di incentivazione. In particolare, sono stabilite le modalità con le quali il diritto a fruire dei certificati verdi per gli anni successivi al 2015

136

diverse tecnologie;

‐ Le aste hanno luogo con frequenza periodica e prevedono: requisiti minimi dei

progetti; solidità finanziaria dei soggetti partecipanti; meccanismi a garanzia della

realizzazione degli impianti autorizzati, anche mediante fissazione di termini per

l’entrata in esercizio;

‐ Le procedure d’asta sono riferite a un contingente di potenza da installare per ciascuna

fonte o tipologia di impianto;

‐ L’incentivo riconosciuto è quello aggiudicato sulla base dell’asta al ribasso;

‐ Le procedure d’asta prevedono un valore minimo dell’incentivo comunque

riconosciuto dal GSE, determinato tenendo conto delle esigenze di rientro degli

investimenti effettuati.

Il diritto agli incentivi di cui all’articolo 24, comma 3, è cumulabile, nel rispetto delle

relative modalità applicative:

‐ Con l’accesso a fondi di garanzia e fondi di rotazione;

‐ Con altri incentivi pubblici non eccedenti il 40% del costo dell'investimento, nel caso di

impianti di potenza elettrica fino a 200 kW; non eccedenti il 30%, nel caso di impianti

di potenza elettrica fino a 1 MW; non eccedenti il 20%, nel caso di impianti di potenza

fino a 10 MW25

‐ La soglia di cumulabilità è stabilita fino al 60% del costo di investimento, per i soli

impianti fotovoltaici realizzati su: scuole pubbliche o paritarie di qualunque ordine e

grado ed il cui il soggetto responsabile sia la scuola ovvero il soggetto proprietario

dell’edificio scolastico; strutture sanitarie pubbliche; edifici che siano sedi

amministrative di proprietà di regioni, province autonome o enti locali, ;

‐ Per i soli impianti di potenza elettrica fino a 1 MW, di proprietà di aziende agricole o

gestiti in connessione con aziende agricole, agro‐alimentari, di allevamento e forestali,

alimentati da biogas, biomasse e bioliquidi sostenibili, a decorrere dall’entrata in

esercizio commerciale, con altri incentivi pubblici non eccedenti il 40% del costo

dell’investimento;

‐ Per gli impianti di cui all’articolo 24, commi 3 e 4, con la fruizione della detassazione

dal reddito di impresa degli investimenti in macchinari e apparecchiature;

‐ Per gli impianti cogenerativi e rigenerativi, alimentati da fonte solare o da biomasse e 25 Fatto salvo quanto previsto alla lettera c)

137

biogas derivanti da prodotti agricoli, di allevamento e forestali, inclusi anche i

sottoprodotti, ottenuti nell'ambito di intese di filiera, o ottenuti entro un raggio di 70

chilometri dall'impianto che li utilizza per produrre energia elettrica, a decorrere

dall’entrata in esercizio commerciale, con altri incentivi pubblici non eccedenti il 40%

del costo dell’investimento.

Gli interventi di produzione di energia termica da fonti rinnovabili e di incremento

dell’efficienza energetica di piccole dimensioni, realizzati in data successiva al 31 dicembre

2011, sono incentivati sulla base dei seguenti criteri generali:

‐ L’incentivo ha lo scopo di assicurare una equa remunerazione dei costi di investimento

ed esercizio ed è calcolato sulla base dei risparmi energetici ottenuti mediante la

produzione di energia termica da fonti rinnovabili;

‐ Il periodo di diritto all’incentivo non può essere superiore ai dieci anni e decorre dalla

data di conclusione dell’installazione;

‐ L’incentivo resta costante per tutto il periodo di diritto e può tener conto del valore

economico dell’energia prodotta o risparmiata;

‐ L’incentivo può essere assegnato esclusivamente agli interventi che non accedono ad

altri incentivi statali, fatti salvi i fondi di garanzia, i fondi di rotazione e i contributi in

conto interesse;

‐ Gli incentivi sono assegnati tramite contratti di diritto privato fra il GSE e il soggetto

responsabile dell’impianto, sulla base di un contratto‐tipo definito dall’Autorità per

l’energia elettrica e il gas entro tre mesi dalla data di entrata in vigore del primo dei

decreti di cui al comma 2.

4.2.4 Certificati bianchi

‐ È disposto il passaggio al GSE dell'attività di gestione del meccanismo di certificazione

relativo ai certificati bianchi, ferme restando le competenze del GME sull'attività di

emissione dei certificati bianchi e sulla gestione del registro e della borsa dei medesimi

certificati bianchi26;

26 L’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas autorizza l’emissione di Certificati Bianchi, nella misura di un Certificato per ogni Tep risparmiato per ogni anno di durata dell’intervento. Viene emesso un Certificato Bianco per ogni Tonnellata di Petrolio Equivalente risparmiata (Tep), che si può comparare al consumo annuale di

138

‐ Il periodo di diritto ai certificati è relativo alla vita utile dell’impianto;

‐ Sono individuate modalità per ridurre tempi e adempimenti per l’ottenimento dei

certificati;

‐ Sono stabiliti i criteri per la determinazione del contributo tariffario per i costi

sostenuti dai soggetti obbligati per il conseguimento degli obiettivi di risparmio di

energia primaria posti a loro carico.

4.2.5 Controlli

L’erogazione di incentivi nel settore elettrico e termico, di competenza del GSE, è

subordinata alla verifica dei dati forniti dai soggetti responsabili che presentano istanza. La

verifica, che può essere affidata anche agli enti controllati dal GSE, è effettuata attraverso il

controllo della documentazione trasmessa, nonché con controlli a campione sugli impianti. I

controlli sugli impianti, per i quali i soggetti preposti dal GSE rivestono la qualifica di pubblico

ufficiale, sono svolti anche senza preavviso ed hanno ad oggetto la documentazione relativa

all’impianto, la sua configurazione impiantistica e le modalità di connessione alla rete

elettrica.

energia elettrica di una famiglia media. A partire dal 2006, l’ENEA collabora con l’Autorità nella verifica e quantificazione dei risparmi energetici associati agli interventi proposti.

139

4.3 Decreto ministeriale 6/7/2012

Il decreto ministeriale del 6 Luglio 2012, che prende anche il nome di V Conto Energia,

prende atto degli obbiettivi raggiunti dall’Italia nel settore elettrico e mette in evidenza il fatto

che il Paese è in anticipo rispetto agli obiettivi fissati. La capacità installata, a fine 2011, è in

grado di assicurare una produzione di circa 94 TWh/anno, a fronte dell’obiettivo di

produzione di 100 TWh previsto per il 2020. Inoltre i notevoli progressi tecnologici e le

economie di scala hanno comportato una diminuzione del costo di investimento degli

impianti, in particolare di quelli solari.

Il decreto, ha pertanto la finalità di sostenere la produzione di energia elettrica da fonti

rinnovabili attraverso la definizione di incentivi e modalità di accesso semplici e stabili, che

promuovano l’efficacia, l’efficienza e la sostenibilità degli incentivi, in modo tale da poter

raggiungere gli obiettivi energetici preposti.

Prima di procedere con l’analisi del decreto vediamo i parametri di definizione stabiliti

in materia di energie rinnovabili:

4.3.1 Impianto alimentato da fonti rinnovabili

E’ l’insieme delle opere e delle apparecchiature, funzionalmente interconnesse,

destinate alla conversione dell’energia rinnovabile in energia elettrica. Esso comprende in

particolare:

• Le opere, compresi eventuali edifici e i macchinari che consentono l’utilizzo diretto

oppure il trattamento della fonte rinnovabile e il suo successivo utilizzo per la

produzione di energia elettrica;

• I gruppi di generazione dell’energia elettrica, i servizi ausiliari di impianto, i

trasformatori posti a monte del o dei punti di connessione alla rete elettrica, nonché i

misuratori dell’energia elettrica funzionali alla quantificazione degli incentivi.

‐ Nuovo impianto: impianto alimentato da fonti rinnovabili realizzato in un sito sul quale,

prima dell’avvio dei lavori di costruzione, non era presente, da almeno cinque anni, un

altro impianto, anche dismesso, alimentato dalla stessa fonte rinnovabile

‐ Integrale ricostruzione: è l’intervento che prevede la realizzazione di un impianto

140

alimentato da fonti rinnovabili in un sito sul quale, prima dell’avvio dei lavori,

preesisteva un altro impianto di produzione di energia elettrica

‐ Rifacimento di un impianto alimentato da fonti rinnovabili: è l’intervento finalizzato al

mantenimento in piena efficienza produttiva dell’impianto e può includere

sostituzioni, ricostruzioni e lavori di miglioramento di varia entità e natura, da

effettuare su alcuni dei principali macchinari ed opere costituenti l’impianto. Il

rifacimento è considerato totale o parziale a seconda del rilievo dell’intervento

complessivamente effettuato

‐ Potenziamento di un impianto alimentato da fonti rinnovabili: è l'intervento che

prevede la realizzazione di opere sull’impianto volte ad ottenere un aumento della

potenza dell’impianto

‐ Riattivazione di un impianto alimentato da fonti rinnovabili: è la messa in servizio di un

impianto, dismesso da oltre dieci anni

4.3.2 Modalità di incentivazione

Il presente decreto stabilisce le modalità di incentivazione della produzione di energia

elettrica da impianti, alimentati da fonti rinnovabili diverse da quella solare fotovoltaica,

nuovi, integralmente ricostruiti, riattivati, oggetto di intervento di potenziamento o di

rifacimento, aventi potenza non inferiore a 1 kW e che entrano in esercizio in data successiva

al 31 dicembre 2012.

Il costo indicativo cumulato di tutte le tipologie di incentivo degli impianti a fonte

rinnovabile, con esclusione di quelli fotovoltaici, non può superare i 5,8 miliardi di euro annui.

A tal fine il GSE aggiorna e pubblica mensilmente il costo indicativo cumulato degli incentivi

alle fonti rinnovabili.

Accesso agli incentivi previa iscrizione ai registri

Accedono ai meccanismi di incentivazione stabiliti dal presente decreto, previa

iscrizione in appositi registri in posizione tale da rientrare in limiti specifici di potenza, i

seguenti impianti:

‐ Gli impianti nuovi, integralmente ricostruiti, riattivati, se la relativa potenza è non

superiore alla potenza di soglia

‐ Gli impianti ibridi, la cui potenza complessiva è non superiore al valore di soglia della

141

fonte rinnovabile impiegata

‐ Gli impianti oggetto di un intervento di rifacimento totale o parziale

‐ Gli impianti oggetto di un intervento di potenziamento, qualora la differenza tra il

valore della potenza dopo l’intervento e quello della potenza prima dell’intervento sia

non superiore al valore di soglia vigente per impianti alimentati dalla stessa fonte.

Per l’accesso ai meccanismi di incentivazione di cui al presente decreto, il soggetto

responsabile degli impianti deve richiedere al GSE l’iscrizione al registro informatico relativo

alla fonte e tipologia di appartenenza dell’impianto. Il GSE pubblica il bando relativo alla

procedura di iscrizione al registro trenta giorni prima dell’inizio del periodo per la

presentazione delle domande di iscrizione al registro. La durata del predetto periodo è fissata

in sessanta giorni.

Il bando relativo alla prima procedura di iscrizione al registro, riferita ai contingenti di

potenza disponibili per il 2013, è pubblicata entro il quindicesimo giorno successivo alla

pubblicazione delle procedure di cui all’articolo 24, comma 127. Per i periodi successivi, le

procedure sono pubblicate entro il 31 marzo di ogni anno, a decorrere dal 2013.

Possono richiedere l’iscrizione al registro i soggetti in possesso di titolo autorizzativo

oppure, per gli impianti idroelettrici, geotermoelettrici ed eolici off‐shore, di titolo

concessorio, nonché del preventivo di connessione redatto dal gestore di rete ed accettato in

via definitiva dal proponente.

La graduatoria formata a seguito dell’iscrizione al registro non è soggetta a

scorrimento, fatta eccezione per il solo registro aperto nel 2012, per il quale si dà luogo a

scorrimento escludendo gli impianti iscritti nel registro, che entrano in esercizio entro i

termini di cui all’articolo 30.

Gli impianti inclusi nella graduatoria devono entrare in esercizio entro i seguenti

termini, decorrenti dalla data della comunicazione di esito positivo della procedura:

27 Entro 45 giorni dalla data di entrata in vigore del presente decreto, il GSE adotta e pubblica apposite procedure applicative delle disposizioni del medesimo decreto, ivi incluso il regolamento operativo per le procedure di asta, per le procedure di iscrizione ai registri e per i rifacimenti parziali e totali, valorizzando, per quanto compatibili, le procedure seguite nell’ambito dei previgenti meccanismi di sostegno alla produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

142

Agli impianti che non risultino realizzati nel limite massimo di tempo indicato, e che,

secondo le modalità di cui al presente decreto, richiedano di accedere, in un periodo

successivo, ai meccanismi di incentivazione di cui al presente decreto, si applica una riduzione

del 15% della tariffa incentivante di riferimento, vigente alla data di entrata in esercizio.

Accesso agli incentivi previa partecipazione a procedure d’asta al ribasso

Accedono ai meccanismi di incentivazione di cui al presente decreto a seguito di

partecipazione a procedure competitive di aste al ribasso i seguenti impianti:

‐ Gli impianti di cui al comma 1, lettere a) e b), la cui potenza è superiore alla pertinente

potenza di soglia, come definita dall’articolo 528

‐ Gli impianti oggetto di un intervento di potenziamento qualora la differenza tra il


superiore al valore di soglia vigente per impianti alimentati dalla stessa fonte.

Per l’accesso ai meccanismi di incentivazione di cui al presente decreto, il soggetto

responsabile degli impianti, deve partecipare a procedure pubbliche d’asta al ribasso, in

forma telematica, per la definizione dei livelli di incentivazione della produzione di energia

elettrica da impianti alimentati da fonti rinnovabili. La procedura si svolge nel rispetto dei

principi fondamentali di trasparenza, pubblicità, tutela della concorrenza e secondo modalità

non discriminatorie.

Il GSE pubblica il bando relativo alla procedura d’asta trenta giorni prima dell’inizio del 28 I valori della potenza di soglia sono fissati in 5 MW per tutte le tipologie di fonte rinnovabile, fatta eccezione per: a) le fonti idroelettriche per le quali il valore di soglia è fissato in 10 MW di potenza nominale di concessione; b) le fonti geotermoelettriche, per le quali il valore di soglia è fissato a 20 MW.

143

periodo per la presentazione delle domande di partecipazione alla medesima procedura

d’asta, fissato in sessanta giorni.

Possono partecipare alla procedura d’asta i soggetti titolari di autorizzazione oppure,

per gli impianti idroelettrici, geotermoelettrici ed eolici off‐shore, di titolo concessorio

(nonché del preventivo di connessione redatto dal gestore di rete ed accettato in via definitiva

dal proponente).

Per gli impianti eolici offshore di qualsiasi potenza e per gli impianti con potenza non

superiore a 20 MW, il possesso del titolo autorizzativo oppure del titolo concessorio è

sostituito dal giudizio di compatibilità ambientale.

La tariffa incentivante minima comunque riconosciuta è quella corrispondente ad una

riduzione percentuale del 30% della tariffa incentivante posta a base d’asta, a condizione che

siano rispettati i requisiti per la partecipazione alle procedure, stabiliti dal presente titolo.

A parità di riduzione offerta, ivi inclusa quella di cui all’articolo 14, comma 329, si

applicano, nell’ordine, i seguenti ulteriori criteri, in ordine di priorità:

‐ Impianti già in esercizio

‐ Per impianti alimentati dalle biomasse: dichiarazione dell’Autorità competente

attestante, nell’ambito della pianificazione regionale in materia di rifiuti, la funzione

dell’impianto ai fini della corretta gestione del ciclo dei rifiuti

‐ Per gli impianti geotermoelettrici: totale reiniezione del fluido geotermico nelle stesse

formazioni di provenienza, ovvero che rispettano il requisito di cui all’articolo 27,

comma 1, lettera c)30

‐ Anteriorità del titolo autorizzativo o, in assenza del titolo autorizzativo e per gli

impianti con potenza non superiore a 20 MW, del giudizio di compatibilità ambientale.

Entro sessanta giorni dal termine per la presentazione delle domande di

partecipazione alle procedure d’asta, il GSE pubblica sul proprio sito le graduatorie per

ciascuna fonte o tipologia impiantistica.

Gli impianti inclusi nella graduatorie devono entrare in esercizio entro i seguenti

termini, decorrenti dalla data di comunicazione dell’assegnazione dell’incentivo sulla base

della graduatoria della procedura d’asta: 29 3. La tariffa incentivante minima comunque riconosciuta è quella corrispondente ad una riduzione percentuale del 30% della tariffa incentivante posta a base d’asta, come individuata al comma 1, a condizione che siano rispettati i requisiti per la partecipazione alle procedure, stabiliti dal presente titolo 30 c) di 15 €/MWh per impianti geotermoelettrici ad alta entalpia in grado di abbattere, anche a seguito di rifacimento, almeno il 95% del livello di idrogeno solforato e di mercurio presente nel fluido in ingresso nell’impianto di produzione.

144

L’accesso al meccanismo dello scambio sul posto è alternativo all’accesso ai

meccanismi di incentivazione di cui al presente decreto.

L'Autorità per l'energia elettrica e il gas aggiorna, entro 120 giorni dall’entrata in

vigore del presente decreto, la disciplina delle condizioni tecnico‐economiche dello scambio

sul posto, anche con riferimento agli impianti alimentati dalla fonte solare, al fine di

semplificarne la fruizione anche per gli impianti già entrati in esercizio.

L’aggiornamento della disciplina prevede che l'energia elettrica immessa sia

valorizzata ai prezzi di mercato. Stabilisce, inoltre, corrispettivi medi forfetari annualmente

definiti e pubblicati dall’Autorità per l’energia elettrica e il gas. Tali corrispettivi vengono

stabiliti sulla base degli oneri mediamente sostenuti per l’utilizzo della rete: sono commisurati

alla potenza degli impianti e alla fonte utilizzata per l’utilizzo della rete, e vengono applicati

limitatamente alla quantità di energia elettrica scambiata con la rete, come comunicata dai

gestori di rete.

Accesso diretto agli incentivi

Accedono direttamente ai meccanismi di incentivazione di cui al presente decreto:

‐ Gli impianti eolici e alimentati dalla fonte oceanica di potenza fino a 60 kW

‐ Gli impianti idroelettrici di potenza nominale di concessione fino a 50 kW, la cui soglia

è elevata a 250 kW se trattasi di impianti che rientrano in una delle seguenti casistiche:

1. Realizzati su canali o condotte esistenti, senza incremento di portata derivata

2. Che utilizzano acque di restituzioni o di scarico

3. Che utilizzano il deflusso minimo vitale al netto della quota destinata alla scala di risalita,

senza sottensione di alveo naturale

‐ Gli impianti alimentati a biomassa di potenza fino a 200 kW e gli impianti alimentati a

biogas di potenza fino a 100 kW

145

‐ Gli impianti oggetto di un intervento di potenziamento, qualora la differenza tra il


non superiore ai valori massimi di potenza enumerati dai primi tre punti

‐ Gli impianti previsti dai progetti di riconversione del settore bieticolo‐saccarifero

approvati dal Comitato interministeriale

‐ Gli impianti previsti dall’articolo 1, comma 3‐bis, del decreto legislativo n. 22 dell’11

febbraio 2010 e successive modificazioni31

‐ Gli impianti oggetto di rifacimento aventi potenza complessiva, a valle dell’intervento,

non superiore ai valori massimi di potenza enumerati nei primi tre punti

‐ Gli impianti realizzati con procedure ad evidenza pubblica da Amministrazioni

pubbliche, aventi potenza fino al doppio del livello massimo indicato nei primi due

punti.

I valori della potenza di soglia sono fissati in 5 MW per tutte le tipologie di fonte

rinnovabile, fatta eccezione per:

‐ Le fonti idroelettriche per le quali il valore di soglia è fissato in 10 MW di potenza

nominale di concessione

‐ Le fonti geotermoelettriche, per le quali il valore di soglia è fissato a 20 MW

Il periodo di diritto ai meccanismi incentivanti decorre dalla data di entrata in esercizi

commerciale dell’impianto ed è pari alla vita media utile convenzionale.

Il periodo per il quale si ha diritto di accesso ai meccanismi incentivanti esclude i

momenti in cui l’impianto viene fermato per decisione delle autorità competenti, secondo la

normativa vigente. Tali eccezioni si possono verificare in caso di problemi connessi alla

sicurezza della rete riconosciuti dal gestore di rete, per eventi calamitosi riconosciuti dalle

competenti autorità, nonché, per gli impianti sottoposti ad autorizzazione integrata

ambientale, o in caso di tempi di fermo causati da ritardo di rilascio della predetta

autorizzazione da parte dell’Amministrazione competente. A tal fine, al produttore è concessa

un’estensione del periodo nominale di diritto, pari al periodo complessivo di fermate.

31 3. Sono d'interesse nazionale le risorse geotermiche ad alta entalpia, o quelle economicamente utilizzabili per la realizzazione di un progetto geotermico, riferito all'insieme degli impianti nell'ambito del titolo di legittimazione, tale da assicurare una potenza erogabile complessiva di almeno 20 MW termici, alla temperatura convenzionale dei reflui di 15 gradi centigradi; sono inoltre di interesse nazionale le risorse geotermiche economicamente utilizzabili rinvenute in aree marine.

146

4.3.3 Lo scambio sul posto

Inoltre il GSE provvede, ove richiesto, al ritiro dell’energia elettrica immessa in rete,

erogando, sulla produzione netta immessa in rete, una tariffa incentivante omnicomprensiva:

tale tariffa è determinata, in relazione alla fonte, alla tipologia dell’intervento e alla potenza

dell’impianto.

Per gli impianti di potenza nominale superiore a 1 MW, anche soggetti alle aste al

ribasso, il GSE eroga, in riferimento alla produzione netta immessa in rete, il pertinente

incentivo determinato con le modalità di cui al presente decreto. L’energia prodotta dai

medesimi impianti resta nella disponibilità del produttore.

4.3.4 V Conto Energia in materia di fotovoltaico

Accesso diretto

Le seguenti categorie di impianti accedono direttamente alle tariffe incentivanti,

inviando al GSE la richiesta di ammissione agli incentivi secondo le modalità descritte nella

sezione “Come richiedere gli incentivi”32:

‐ Impianti fotovoltaici di potenza fino a 50 kW realizzati su edifici con moduli installati

in sostituzione di coperture su cui è operata la completa rimozione dell’eternit o

dell’amianto;

‐ Impianti fotovoltaici di potenza non superiore a 12 kW, inclusi gli impianti realizzati a

seguito di rifacimento, nonché i potenziamenti che comportano un incremento della

potenza dell'impianto non superiore a 12 kW;

‐ Impianti fotovoltaici integrati con caratteristiche innovative (BIPV) fino al

raggiungimento di un costo indicativo cumulato degli incentivi di 50 ML€;

‐ Impianti fotovoltaici a concentrazione (CPV) fino al raggiungimento di un costo

indicativo cumulato degli incentivi di 50 ML€;

‐ Impianti fotovoltaici realizzati da Amministrazioni Pubbliche mediante svolgimento di

procedure di pubblica evidenza, fino al raggiungimento di un costo indicativo cumulato

degli incentivi di 50 ML€;

32 https://applicazioni.gse.it/GWA_UI/ [aggiornato al 2/1/2013]

147

‐ Impianti fotovoltaici di potenza superiore a 12 kW e non superiore a 20 kW, inclusi gli

impianti realizzati a seguito di rifacimento, nonché i potenziamenti che comportano un

incremento della potenza dell'impianto superiore a 12 kW e non superiore a 20 kW,

che richiedono una tariffa ridotta del 20% rispetto a quella spettante ai pari impianti

iscritti al Registro.

Accesso tramite Registro

Tutti gli impianti che non ricadono tra le categorie sopra elencate, possono accedere

agli incentivi previa iscrizione in posizione utile in appositi Registri informatici, tenuti dal

GSE, ciascuno dei quali caratterizzato da un proprio limite di costo, individuato dal Decreto.

Il bando, relativo al primo Registro, è pubblicato dal GSE entro 20 giorni dalla data di

pubblicazione delle Regole applicative per l’iscrizione al Registro e per il riconoscimento delle

tariffe incentivanti e prevede la presentazione delle domande di iscrizione entro e non oltre i

successivi 30 giorni naturali e consecutivi.

Per i Registri successivi, i bandi sono pubblicati dal GSE ogni sei mesi a partire dalla

data di chiusura del primo Registro e prevedono la presentazione delle domande di iscrizione

entro i successivi 60 giorni. Le modalità di iscrizione al Registro sono specificate nella sezione

“Modalità di iscrizione ai Registri”33.

Il titolare dell’impianto che accede direttamente agli incentivi o che accede agli

incentivi mediante Registro è tenuto a far pervenire al GSE, entro quindici giorni solari dalla

data di entrata in esercizio dell’impianto – caricata dal gestore di rete su GAUDI’‐, la richiesta

di concessione della tariffa incentivante, presentando una dichiarazione sostitutiva di atto di

notorietà contenente le informazioni e la documentazione indicate nelle Regole Applicative,

per l’iscrizione ai Registri e per il riconoscimento delle tariffe incentivanti.

Per quanto riguarda, invece i meccanismi di incentivazione previsti dal cosiddetto

“scambio sul posto”, abbiamo che, ferme restando le determinazioni dell’AEEG in materia di

dispacciamento, il GSE con il Quinto Conto Energia eroga sulla quota di produzione netta

immessa in rete:

‐ Per gli impianti di potenza nominale fino a 1 MW, una tariffa omnicomprensiva,

determinata sulla base della potenza e della tipologia dell’impianto e individuata,

33http://www.gse.it/it/Conto%20Energia/Fotovoltaico/QuintoContoEnergia/ImpiantiRegistro/Pagine/default.aspx#3 [aggiornato al 2/1/2013]

148

rispettivamente, per gli impianti fotovoltaici, per gli impianti integrati con

caratteristiche innovative e per gli impianti fotovoltaici a concentrazione;

‐ Per gli impianti di potenza nominale superiore a 1 MW, la differenza, se positiva, fra la

tariffa omnicomprensiva e il prezzo zonale orario. Nei casi in cui il prezzo zonale orario

sia negativo, tale differenza non può essere superiore alla tariffa omnicomprensiva

applicabile all’impianto in funzione della potenza, della tipologia e del semestre di

riferimento. L’energia prodotta dagli impianti di potenza nominale superiore a 1 MW

resta nella disponibilità del produttore. I prezzi zonali orari mensili possono essere

consultati sul sito del GME.

Sulla quota di produzione netta consumata in sito, è attribuita una tariffa premio. Nel

caso di un impianto con autoconsumo la tariffa spettante sarà, quindi, data dalla somma della

tariffa omnicomprensiva sulla quota di produzione netta immessa in rete e della tariffa

premio sulla quota di produzione netta consumata.

Agli impianti fotovoltaici con potenza nominale non superiore a 20 kW, interamente

adibiti all’alimentazione di utenze in corrente continua, collegati alla rete elettrica ma che non

immettono energia in rete, sarà invece riconosciuta solo una tariffa premio sull’energia netta

consumata in sito.

Come stabilito dal DM 5 luglio 2012, i valori delle due tariffe (omnicomprensiva e

premio), saranno progressivamente decrescenti per i semestri d’applicazione del Quinto

Conto Energia, a partire dal 27 agosto 2012. La tariffa spettante è quella vigente alla data di

entrata in esercizio dell’impianto e, a partire da tale data, è riconosciuta per un periodo di 20

anni. La tariffa incentivante rimane costante in moneta corrente per tutto il periodo

dell’incentivazione, considerato al netto di eventuali fermate disposte per problematiche

connesse alla sicurezza della rete o ad eventi calamitosi, riconosciuti come tali dalle autorità

competenti.

È inoltre da considerare che dal 1 gennaio 2013, per la copertura degli oneri di

gestione, verifica e controllo in capo al GSE, i soggetti responsabili che accedono alle tariffe

incentivanti previste dal DM 05/07/12 sono tenuti a corrispondere al GSE un contributo di

0,05 € per ogni kWh di energia incentivata (sia produzione netta immessa in rete che energia

autoconsumata). Le modalità di fatturazione e pagamento di questo contributo saranno

definite successivamente dal GSE e pubblicate sul proprio sito internet.

149

CONCLUSIONI

Lo sviluppo di questo progetto è stato di grande importanza per diversi aspetti. In

primo luogo ci ha consentito di effettuare un’indagine di mercato nel panorama attuale delle

energie rinnovabili che costituendo un settore tecnologico in continuo sviluppo, necessitano

di un monitoraggio frequente. In secondo luogo ha costituito un’occasione importante di

lavoro sul campo per i ragazzi della scuola coinvolta, che hanno potuto sperimentare in

maniera pratica le teorie apprese a scuola. Gli interventi fatti nell’immobile preso in esame

rappresentano un ottimo esempio di riqualificazione energetica secondo i principi della

bioedilizia; le considerazioni impiantistiche e i preventivi effettuati da Fedimpianti S.R.L. ci

permettono di avere una visione ancora più realistica della progettazione e soprattutto di

comprendere i criteri di attuazione e la fattibilità nel contesto specifico del territorio senese.

Come si può vedere dalle certificazioni energetiche (in Appendice) rilevate dai ragazzi

dell’Istituto Superiore S. Bandini, gli interventi impiantistici originari differiscono, in parte, da

quelli che sono stati successivamente preventivati da Fedimpianti S.R.L. Considerato il

territorio e visionato l’immobile, si è ritenuto necessario cambiare le dimensioni di un

impianto (v. Gruppo II: il pannello Fotovoltaico da 7 kW è stato sostituito con un pannello da 3

kW, che in combinazione con gli altri interventi, si dimostrava comunque sufficiente a

garantire l’apporto energetico richiesto), e cambiare il tipo di impianto previsto (v. Gruppo III:

il progetto iniziale prevedeva l’istallazione di un impianto di minigeotermico che, tuttavia,

considerato il territorio, è stato ritenuto inadatto e pertanto scartato in favore di una pompa

di calore modulante per il riscaldamento ed il raffrescamento domestico e per la produzione

di ACS).

I costi previsti nei budget iniziali sono stati rispettati nei limiti delle prestazioni

energetiche che si volevano raggiungere. Di seguito una tabella finale che ci mostra il

risparmio energetico ed economico ottenuto mediante gli interventi effettuati, e i suoi relativi

costi di ammortamento.

150

STATO ATTUALE

GRUPPO I GRUPPO II GRUPPO III

CONSUMO ENERGETICO ANNUO

37.200 kW/h 6.540 kW/h 0 kW/h 2.840 kW/h

SPESA ENERGETICA ANNUA

6.103 € 1.073 € 0 € 465 €

COSTI RIQUALIFICAZIONE PREVISTI

20.000 € 40.000 € 60.000 €

COSTI RIQUALIFICAZIONE EFFETTIVI

24.220 € 49.640 € 74.864 €

RISPARMIO ENERGETICO ANNUO

5.030 € 6.103 € 5.368 €

TEMPI DI AMMORTAMENTO

4‐5 anni 8 anni 13 anni

151

APPENDICE 1. CERTIFICAZIONE ENERGETICA STATO DI FATTO

ATTESTATO DI CERTIFICAZIONE ENERGETICAEdifici Residenziali

1. INFORMAZIONI GENERALI

Codice Certificato 000-2013 Validita' 10anni

Riferimenti catastali Fg.80 - P.lla 87

Indirizzo edificio San Rocco a Pilli

Nuova costruzionespacO Passaggio di proprieta'spacerO Riqualificazione energeticaspacerspacerspacerspacerspacerX

Proprieta' Telefono

Indirizzo E-mail

2. CLASSE ENERGETICA GLOBALE DELL'EDIFICIO

Edificio di classe: G

3. GRAFICO DELLE PRESTAZIONI ENERGETICHE GLOBALE E PARZIALI

EMISSIONI DI CO2

102,8 kgCO2/m!*anno PRESTAZIONE ENERGETICARAGGIUNGIBILE

kWh/m!*anno

PRESTAZIONE ENERGETICAGLOBALE

372 kWh/m!*anno

PRESTAZIONERAFFRESCAMENTO

kWh/m!*anno

PRESTAZIONEACQUA CALDA

21.2 kWh/m!*anno

PRESTAZIONERISCALDAMENTO

350.8 kWh/m!*anno

Limite di legge

4.QUALITA' INVOLUCRO(Raffrescamento) I II III IV V

5.Metodologie di calcolo adottate DOCET

155

2. CERTIFICAZIONE ENERGETICA GRUPPO I

159

3. CERTIFICAZIONE ENERGETICA GRUPPO II

163

4. CERTIFICAZIONE ENERGETICA GRUPPO III

167

BIBLIOGRAFIA - Camana S., Carignano G., Micelli E., Santi E., “Manifesto per un’architettura

bioecologica”, ANAB, Udine, 1989. - Pedrotti W. “Il grande libro della Bioedilizia. Dal progetto alla realizzazione”, Giunti

Gruppo Editoriale, Firenze, 2005 - Rubini L., Sangiorgio S., Le Noci C. “Il nuovo edificio green. Soluzioni per il benessere

abitativo e l’efficienza energetica”. Hoepli, Milano, 2012 - Roche G., “Prontuario operativo per la certificazione energetica: l’edificio esistente” [a

cura di Attilio Carotti], Maggioli, Santarcangelo di Romagna, 2009

Energia amica - La casa bioelogica

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