Le Buone Pratiche di Efficienza Energetica nelle Scuole · kWh/m 2 se fosse rispettata la normativa...

Risparmio ed efficienza energetica: Tecnologie, interventi e buone pratiche

Roberto Calabresi, lunedì, 31 marzo 2014

Le Buone Pratiche

di Efficienza

Energetica nelle

Scuole

Risparmio ed efficienza energetica: Tecnologie, interventi e buone pratiche Dott. Roberto Calabresi Le Buone Pratiche di Efficienza Energetica nelle Scuole

Mitigazione dei Cambiamenti Climatici

Sono tutte le azioni volte a ridurre la concentrazione di gas clima-alteranti in atmosfera. Tali azioni mirano a ridurre le fonti di emissione(le CAUSE del cambiamento climatico) e ad aumentare lo stoccaggiodella CO2 prodotta attraverso l’uso dei Carbon sinks (sistemi naturali oartificiali che assorbono e trattengono CO2, sottraendolaall’atmosfera).

Le azioni di mitigazione mirano a rallentare i cambiamenti climaticiriducendo o eliminando i fattori antropici (emissioni) che lo provocano.

Gli interventi di Efficienza Energetica e di applicazione delle FontiEnergetiche Rinnovabili sono esempi di interventi di mitigazione.


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materne16%

elementari36%medie

21%

secondarie superiori

27%

•Le novità legislative a livello europeo, nazionale e regionale hanno finalmentecambiato il quadro normativo dando un buon impulso verso la generazionedistribuita e il risparmio energetico, i cambiamenti climatici in atto rendonopiù che urgente la presa di coscienza delle persone per l’attuazione diinterventi di mitigazione (e adattamento).

•Le scuole rappresentano di gran lunga la fetta più consistente dei consumienergetici dell’edilizia pubblica (in Italia: oltre 62.000 scuole di cui circa45.000 pubbliche) in questo ambito è possibile attuare grandi riduzioni diconsumi ed emissioni. I consumi energetici complessivi degli edifici pubblicisono molto alti, in particolare le scuole in Italia, consumano circa 1 milione diTEP*anno di cui il 70% per riscaldamento e il 30% per energia elettrica.

Consumi energetici scuole(consumi totali pari a circa 1.000.000 TEP)

*Tonnellate Equivalenti di PetrolioFonte Enea - Fire

•La FIRE ha identificato un potenziale di riduzione dei consumi energetici nelle scuole italiane che stima in circa il 20% dei consumi energetici complessivi attraverso interventi a basso e bassissimo costo (comportamentali).

I consumi energetici degli edifici pubblici


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Un esempio per tutti: in Lombardia, il dato è preoccupante: il fabbisognoenergetico complessivo medio degli edifici comunali, solo per ilriscaldamento degli ambienti, è di 182 kWh/m2. considerando un livelloottimale di 20 kWh/m2 per un edificio in classe B e attorno ai 30/40kWh/m2 se fosse rispettata la normativa sugli edifici di nuova costruzione.

Fonte dati: http://www.webgis.fondazionecariplo.it/



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Fonte: M.Citterio, G.Fasano - Indagine sui consumi degli edifici pubblici e potenzialità degli interventi di efficienza energetica – ENEA e MISE - Report RSE/2009/165 – su dati Consip


Indagine sui consumi degli edifici pubblici e potenzialità degli interventi di efficienza energetica (ENEA – MISE) – dati 2007


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Fonte dati: M.Citterio, G.Fasano - Indagine sui consumi degli edifici pubblici e potenzialità degli interventi di efficienza energetica – ENEA e MISE - Report RSE/2009/165 – su dati Consip


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Gli interventi per la riduzione dei consumi e delle emissioni

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Incidenza percentuale (media) dei costi di intervento. Gli interventi considerati sono:

1. Isolamento termico del solaio di copertura (10%),2. Isolamento termico copertura e pareti opache perimetrali

disperdenti(12%),

3. Sostituzione degli Infissi (46%),

4. Adeguamento del sistema di regolazione dell’impianto di climatizzazione (valvole termostatiche e simili) (1%),

5. Sostituzione del generatore di calore (3%),

6. Regolazione impianto illuminazione (sensori di presenza) (1%),

7. Sostituzione/rifacimento impianto illuminotecnico (lampade ad alta efficienza) (6%),

8. Pannelli solari per la produzione di ACS (ante conto termico) (2%),

9. Schermature solari esterne sulle facciate Sud (19%),Fonte dati: M.Citterio, G.Fasano - Indagine sui consumi degli edifici pubblici e potenzialità degli interventi di efficienza energetica – ENEA e MISE - Report RSE/2009/165 – su dati Consip


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Gli interventi per la riduzione dei consumi e delle emissioni



Gli Strumenti e gli incentivi per la riduzione dei consumi e delle emissioni

negli edifici pubblici (e privati)

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1. Obbligo di installazione di impianti per produrre energia elettricada FER nei nuovi edifici o con ristrutturazione rilevante.Devono essere installati, di potenza P ≥ S/K (kW), S = superficie in pianta dellivello terra dell’edificio; K (m2/kW) è un coefficiente variabile in base alladata di richiesta del titolo edilizio, nello specifico: K = 80 dal 31/05/2012 al31/12/2013; K = 65 dal 01/01/2014 al 31/12/2016; K = 50 dal 01/01/2017.

2. Obbligo di installazione di impianti da FER per la copertura di unapercentuale minima dei fabbisogni di calore, elettricità eraffrescamento, in particolare la copertura del 50% dei consumiprevisti per l’acqua calda sanitaria e di percentuali, crescenti neltempo della somma dei consumi di acqua calda, riscaldamento eraffrescamento:

• Del 20% dal 31 maggio 2012,

• Del 35% dal 1° gennaio 2014,

• Del 50% dal 1° gennaio 2017

Gli Obblighi di FER (D.Lgs.28/11) privati e pubblico

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Il decreto stanzia fondi per una spesa annua cumulata massima di 200 mlndi euro per gli interventi realizzati o da realizzare dalle Amministrazionipubbliche e una spesa annua cumulata pari a 700 mln di euro per gliinterventi realizzati da parte dei soggetti privati con una percentualeincentivata del 40% della spesa ammissibile.

L’incentivo è un contributo alle spese sostenute ed è erogato in rateannuali per una durata variabile (2-5 anni) in funzione degli interventirealizzati.

Gli incentivi del Conto Termico possono essere richiesti con due modalità:

• Accesso diretto: attraverso l’apposita scheda-domanda disponibilenell’applicazione Portaltermico sul sito GSE;

• Prenotazione attraverso una scheda-domanda a preventivo al GSE,richiedendo l’accesso alle sovvenzioni statali prima della realizzazionedell’intervento, ma comunque dopo che sia stato sottoscritto un contrattodi rendimento energetico (EPC - Energy Performance Contract) con unaESCO, oppure una convenzione con la CONSIP.

*attuazione D.Lgs. 28/11

Gli Incentivi per gli EELL – Il Conto Energia Termico (D.M. 28 dicembre 2012)*

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Interventi di incremento dell’Efficienza Energetica e di installazione diimpianti a rinnovabili termiche di piccole dimensioni:

• Installazione di sistemi ad alta efficienza: sostituzione di impianti diclimatizzazione invernale esistenti con impianti dotati di pompe dicalore o generatore di calore alimentato a biomassa;

• installazione di pannelli solari termici, anche abbinati a sistemi di solarcooling;

• sostituzione di scaldacqua elettrici con scaldacqua a pompa di calore;

• lavori di isolamento termico di superfici opache delimitanti il volumeclimatizzato;

• sostituzione di finestre comprensive di infissi;

• sostituzione di impianti di climatizzazione invernale esistenti conimpianti dotati di generatori di calore a condensazione;

• installazione di sistemi di schermatura e/o ombreggiamento di finestrecon esposizione da Est‐Sud‐Est a Ovest.

*attuazione D.Lgs. 28/11

Gli Incentivi per gli EELL – Il Conto Energia Termico (D.M. 28 dicembre 2012)*

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Interventi di Razionalizzazione e Risparmio Energetico su Edificio

Di seguito vengono elencate alcune delle azioni attuabili nelle scuolesia con misure onerose che con misure “a costo zero” o quasi,finalizzate alla riduzione dei consumi energetici dell’edificioscolastico.

Molte delle azioni sono replicabili anche in ambito domestico.


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ILLUMINAZIONE

2. Ridurre le fonti luminose:

- diminuire la perdita di flusso luminoso per sporcizia

- apporre del materiale riflettente tra il neon e il suo alloggiamento, per aumentare il flusso luminoso

1. Evitare di tenere le luci accese inutilmente; spegnere le luci:- durante la ricreazione e nelle ore in cui gli studenti fanno attività in altre classi (educazione fisica, laboratori, etc)- a fine lezione a cura degli studenti (e non più a cura del personale non docente)

Interventi su Edificio – Riduzione dei Consumi Elettrici

3. Sostituire lampadine a incandescenza* o ad alto consumo con lampadine efficienti e adottare sistemi domotici (semplici)

*(da Dicembre 2010 è vietata la produzione, commercializzazione e importazione di lampade a incandescenza).


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Interventi su Edificio – Riduzione dei Consumi Elettrici – Lampade a confronto


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I LED (Light Emitting Diode ovvero Diodo ad Emissione di Luce):caratteristiche principali:

• elevata luminosità

• elevata durata nel tempo: dopo 60-70.000 ore di lavoro vieneassicurata una luminosità al 80%

• Possibilità di controllo della corrente che mantiene costante neltempo la luminosità dei LED e di ridurre la potenza nelle orenotturne

• Possibilità di gestione elettronica del flusso in funzione dellaluminosità esterna

• Ridottissimo consumo elettrico con risparmi conseguibili fino al65-70%

Interventi su Edificio – Riduzione dei Consumi Elettrici – I LED


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Interventi su Edificio – Le Lampade a LED


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LED: Installazione in garage metropolitano

La sostituzione con tecnologia a LED degliimpianti di illuminazione, è particolarmenteindicata per ambienti con problematichelegate alla sicurezza

Oltre ad un netto risparmio energetico inmolti casi è possibile migliorare la visibilitàcomplessiva dell’area riducendocontemporaneamente il consumo

Caratteristica importante per questo genere di applicazioni è la luce bianca e l’elevatoflusso luminoso generato anche a potenze ridotte

Interventi su Edificio - Installazioni LED


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Molti apparecchi elettrici sonocaratterizzati da modalità difunzionamento in stand-by*. Ladisconnessione di questi apparecchi,tramite lo spegnimento degliinterruttori sulle prese elettrichecomuni, può comportare risparmienergetici considerevoli.

*non più commerciabili dal 2012

Apparecchi elettronici potenza di stand-by [W]

computer 30

stampante laser 8

stampante a getto d'inchiostro 6

televisore 7

videoregistratore 9

amplificatore 6

decoder TV 10

lettore CD 2

trasformatori per piccole apparecchiature elettriche

1-4

RIDUZIONE STAND-BY

SCOLLEGAMENTO DEI TRASFORMATORI (MT) E CARICABATTERIE

I Trasformatori e caricabatterie lasciati collegati alla rete consumanocorrente (sono caldi!). La disconnessione di questi apparecchi puòcomportare risparmi energetici considerevoli.

Interventi su Edificio – Riduzione dei consumi elettrici


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Interventi su Edificio - Riduzione dei Consumi di Energia per regolazione intelligente (domotica)


Prima di accendere l'impianto di riscaldamentochiudere le finestre e ridurne al minimo l'apertura,per i soli cambi d'aria. X

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Interventi su Edificio - Riduzione dei Consumi di Energia per Riscaldamento

La ventilazione naturale

Quanto vengono aperte le finestre? Uvent

Solo per i ricambi d'aria necessari 0,34

Alcune volte per diminuire la temperatura delle aule 0,408

Molte volte per diminuire la temperatura delle aule 0,476

qvent = Uvent * Vint * ∆T (*t)

Uvent analogo della trasmittanza termica, usando valori medi e piuttosto approssimati, è possibiledeterminarla dalla tabella sottostante

Vint : è il volume interno dell’edificio in m3, si ottiene moltiplicando per 0,65 il volume totale (esterno)

∆T : differenza fra la temperatura interna (posta convenzionalmente pari a 20°C) e la temperaturaesterna media mensile


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1. Scambiatore d'aria compatto, a flussi incrociati per recupero calore

2. Bocchetta d'estrazione cucina3. Bocchetta d'estrazione W.C.4. Bocchetta d'estrazione bagno5. Rete di canali flessibili6. Bocchetta d'immissione soggiorno

7. Bocchetta d'immissione disimpegno

8. Uscita tetto n.2 canali (uno per aspirazione aria esterna e uno per estrazione aria interna)

Fonte: www.barraebarra.com


La ventilazione forzata 1


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Calore recuperato nella ventilazione forzata

Qvent perduto

Qrecuperato

Perdite per ventilazione

Valutare, per gli edifici con ventilazione forzata, l’eventuale adozione di unrecuperatore di calore, con questo dispositivo è possibile recuperare fino all’85% delcalore disperso per ventilazione.

Aria esausta

Aria fresca in ingresso

Radiatori di recupero e riscaldamento

70-85%




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E’ possibile Valutare l’eventualeabbassamento della temperatura dellacaldaia. Per ogni grado in meno è possibilerisparmiare circa il 7% del consumo annuo dicombustibile.

Lo spegnimento dei termosifoni vicino alleporte di ingresso dell’edificio (sonopraticamente inutili per il riscaldamentodegli ambienti interni).


La chiusura di avvolgibili e persianeper evitare le dispersioni termichealla fine delle lezioni e durante ilsabato e la domenica.

FONTE: www.provincia.bologna.it/EMAS/luce_energia.htm


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E’ possibile proporre la regolazione del timerdella caldaia, effettuando un’analisi perl’eventuale individuazione di ore inutili difunzionamento.


Le testate termostatiche consentonodi regolare la temperatura di ognisingolo termosifone collegato,controllandone il flusso di acqua caldacon vantaggi in termini di migliorcomfort e risparmio energetico.


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L’apposizione di un foglio di materiale isolante eriflettente, termoresistente, atossico e ignifugo tra ilcalorifero e il muro dietro ai caloriferi posizionati sumuri confinanti con l’esterno (aumentano del 5% circal'efficienza di ogni calorifero).


Le caldaie a condensazionehanno una efficienza molto maggiore rispetto alle caldaie convenzionali, grazie alla riduzione delle dispersioni e al recupero del calore di condensazione trattenuto dal vapore acqueo presente nei fumi di scarico.

Efficienza energetica tra caldaia convenzionale ad alto rendimento (tre stelle) e caldaia a condensazione (quattro stelle) (Fonte: Elaborazione Kyoto Club)


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Regolazione per singolo ambiente Regolazione centralizzata


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Fonte: www.legambiente.it

Fonte: www.legambiente.it

Isolamento?



31

Isolamento?



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ESEMPI DI INTERVENTO SU

INVOLUCRO EDILIZIO

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La Rilevazione Delle Perdite Di Calore

Qmuri : perdite attraverso i muri

Qsolaio : perdite attraverso i solai

Q base : perdite attraverso i basamenti

Qfinestre : perdite attraverso le finestre

L’edificio perde calore anche a causadella ventilazione (Qvent): voluta,quando si aprono le finestre per“cambiare l’aria”, non voluta quandoavviene per colpa di spifferi oinfiltrazioni d’aria dovuti alla scarsatenuta dei serramenti.

Qmuri

Qbase

Qfinestre

Qsolaio

Qventilaz.

L’Involucro Edilizio

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Le Diverse Tipologie D’intervento

� Pareti

� Pavimenti

� Coperture

� Infissi

Fonte: Anit


La Perdita Di Calore Attraverso I Muri

Trasmittanza termica: U

Unità di misura definita comeil flusso di energia termica chepassa attraverso una pareteper metro quadrato disuperficie e per Kelvin didifferenza di temperaturapresente tra l’interno di unlocale e l’esterno oppure illocale contiguo. L’unità dimisura della trasmittanzatermica è ilW/m2K.

qmuri = U * Amuri * ∆T (*t)spessore Umuri

(cm) (W/m2K)

Pannello in calcestruzzo + isolamento 30 0,3

Muratura in forati con intercapedine d’aria 35 0,4

Pannello in metallo con isolamento 10 0,4

Pannello in calcestruzzo + isolamento 20 0,5

Muratura in forati con isolamento 25 0,5

Muratura di mattoni pieni 80 0,8

Muratura di mattoni pieni 40 1,1



Muratura di pietra intonacata 80 1,7

Muratura mista calcestruzzo + forato 25+ 8 1,7

Muratura di pietra intonacata 50 2,3

Muro in calcestruzzo 25 3,4

Muro in calcestruzzo 15 4,1

tipo di muro

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qmuri = U * Amuri * ∆T (*t)U = trasmittanza termica

A = Area dei muri esterni

∆T = T media esterna – T media interna

Gli interventi di isolamento dei muri

Mese °CGEN 9,7FEB 10,3MAR 12,4APR 14,3MAG 19,2GIU 23,2LUG 25,1AGO 26,0SET 21,8OTT 18,7NOV 14,1DIC 10,4

Temperature medie mensili di Roma

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L’Involucro EdilizioGli interventi di isolamento dei muri

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Esistono vari materiali isolanti:Organici, inorganici, naturali osintetici: lana, sughero, paglia, fibredi legno, cellulosa, lana di roccia e divetro, pomice, perlite, argilla, fibredi poliestere, polietilene. Varieforme: pannelli, granulare, schiume,ecc.


qsolai/basamento = U * Asolai/basamento * ∆T (*t)

U = trasmittanza termica

A = Area dei solai / basamento

∆T = Temperatura media esterna – T media interna

La Perdita Di Calore Attraverso tetti e basamenti


Tipo di solaio e basamento spessore (cm) Usol

(W/m2K)

Basamento in latero cemento su terreno con isolamento 0,4

Soletta in latero cemento con isolamento 35 0,5

Soletta in cemento armato con isolamento 30 0,5

Soletta in latero cemento con isolamento 25 0,6

Soletta in cemento armato con isolamento 20 0,6

Basamento in latero cemento su terreno 0,8

Solaio in legno con isolamento 0,8

Basamento in latero cemento su vespaio 0,9

Basamento in cemento su terreno 1,1

Soletta in latero cemento 30 1,4

Soletta in latero cemento 20 1,9

Soletta in legno 2

Soletta in cemento armato 30 2,2

Soletta in cemento armato 15 3,1

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Coperture Piane - Tetto Caldo

MANTO ARDESIATO QUADROTTI SU SOSTEGNO

Gli interventi di isolamento dei Solai di copertura


Fonte: Anit


PIASTRELLE




Fonte: Anit

Risparmio ed efficienza energetica: Tecnologie, interventi e buone pratiche Dott. Roberto Calabresi Le Buone Pratiche di Efficienza Energetica nelle ScuoleTETTO A GIARDINO




Fonte: Anit


COPPI O TEGOLE MANTO DI SICUREZZA

Copertura a falda



Fonte: Anit

Risparmio ed efficienza energetica: Tecnologie, interventi e buone pratiche Dott. Roberto Calabresi Le Buone Pratiche di Efficienza Energetica nelle ScuoleCOPPI O TEGOLE CON LISTELLI DI SOSTEGNO

Copertura a falda



Fonte: Anit


Copertura a falda ventilata



Fonte: Anit


La Perdita Di Calore Attraverso Le Finestre Ufinestre (W/m2K)

senza tapparella con tapparella abbassata

Legno con doppio vetro 3 2

Plastica con doppio vetro 3,1 2,1

Metallo con doppio vetro 3,4 2,2

Legno con vetro singolo 5,3 2,86

Plastica con vetro singolo 5,4 2,9

Metallo con vetro singolo 5,7 2,98

Telai in legno 1 < U < 2

Telai in PVC 2 < U < 2,5

Telai in alluminio A taglio termico 2,5 < U < 4

Telai in alluminio senza taglio termico U > 6,5

Vetro singolo normale U circa 5,5

Vetrocamera 4/12/4 U circa 2,8

Vetrocamera 4/12/4 con gas Argon U circa 2,6

Vetrocamera 6/12/4 bassoemissivo U circa 1,6

Vetrocamera 6/12/4 bassoemissivo + Argon U circa 1,2

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47

L’Involucro EdilizioGli interventi di isolamento su infissi

Correzione dei ponti termici….


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L’Involucro EdilizioI Ponti Termici


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L’Involucro EdilizioGli interventi di correzione dei Ponti Termici


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Schermatura Solare con Brisoleil e Pellicole su Vetri

Le pellicole a controllo solare lavoranoin modo diverso in funzione dell’angolodi incidenza dei raggi solari sul vetro,con la loro applicazione si ha unariduzione della radiazione solare direttavariabile tra il 50 ed il 70 %



Riduzione dei consumi per la produzione di acqua calda sanitaria

Erogatori a basso flusso:semplici dispositivi che permettono di mantenere la medesima gradevole sensazione del getto d’acqua sulle mani o sul corpo (a seconda che si tratti di un rubinetto o di una doccia) riducendone drasticamente il flusso d’acqua. Nel caso dei rubinetti, tale riduzione è pari circa al 30% della portata iniziale

Erub (kWht) = 12 (litri/minuto) * (minuti di utilizzo) * ∆T * 30% / 860

Per il calcolo del risparmio di energia termica grazie all’applicazionedegli areatori si può utilizzare la formula seguente:

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Scaldabagno elettrico Eel tot = Etot / 95%

Scaldabagno a combustibile Ete tot = Etot / 85%

Se gli aeratori vengono utilizzati nelle docce il risparmio arriva al 50% (passando da 14-16 litri a 7-8 litri al minuto). Per il calcolo del risparmio di energia termica grazie all’applicazione degli aeratori nelle docce si può utilizzare la formula sotto indicata.

Edoc (kWht) = 15 (litri/minuto) * (minuti di utilizzo) * ∆T * 50% / 860

Nel caso in cui il sistema di riscaldamento dell’acqua sia autonomo, per ilcalcolo del risparmio annuale di energia termica, è necessario tenere conto delrendimento del sistema applicando le formule sotto indicate.

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Riduzione dei consumi per la produzione di acqua calda sanitaria

X


Impianto fotovoltaico

1 kWp correttamente installato e orientato, a seconda della latitudine, produce annualmente da circa 1.100 kWhe al Nord, fino a 1.400 kWhe al Sud occupando

una superficie di circa 7-10 m2

Introduzione di Impianti Alimentati da Fonti RinnovabiliPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA

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La Produzione di energia termica ottenibile dipende dalla insolazione annua;mediamente considerando una efficienza del sistema pari al 50% laproduzione di energia termica per 1 m2 di superficie occupata sarà nel NordItalia ≈ 650 kWht, nel Centro Italia ≈ 850 kWht e nelSud Italia ≈ 950 kWht.

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Introduzione di Impianti Alimentati da Fonti RinnovabiliPRODUZIONE DI ENERGIA TERMICA


PRODUZIONE DI ENERGIA TERMICA CON IMPIANTI GEOTERMICI A BASSA ENTALPIA

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Introduzione di Impianti Alimentati da Fonti Rinnovabili


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Roberto Calabresi

Kyoto Club

[email protected]

[email protected]

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!

www.kyotoclub.org/progetti/pratiche-di-sostenibilita


Il principale strumento di incentivazione introdotto è stata l’estensione delladefiscalizzazione dal 36% al 55-65% per gli interventi diriqualificazione energetica degli edifici e l’installazione del solaretermico. La legge potenzia la norma pre-esistente (D.lgs.192/05 e311/06) sostenendo:

1. La riduzione delle dispersioni termiche degli edifici (commi 344 e 345);

2. L’installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda (comma346);

3. L’installazione di caldaie a condensazione ed efficienti (comma 347);

4. Inserisce anche l'obbligo di installazione di impianti per produrreenergia elettrica da FER nei nuovi edifici o con ristrutturazionerilevante.

La defiscalizzazione del 55 - 65% (solo privati)La Finanziaria 2007 e s.m.

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