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Quale tecnologia impiantistica adottare per coniugare comfort ed

efficienza energetica nella ristrutturazione edilizia residenziale

Torino, 04 Febbraio 2014 Mauro Braga

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Ambiente

Sostenibilità

Efficienza

La riqualificazione efficiente ed economicamente

sostenibile - Integrazione edificio-impianto

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La riqualificazione efficiente ed economicamente

sostenibile - Integrazione edificio-impianto

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Obiettivo da perseguire

Efficienza

energetica

Sostenibilità

economica

Emissioni &

Ambiente Sistema

impianto Conservazione

patrimonio

edilizio

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Obiettivo da perseguire

Efficienza

energetica

Sostenibilità

economica

Emissioni &

Ambiente Sistema

impianto Conservazione

patrimonio

edilizio

Comfort

Salubrità

Benessere

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Schema di funzionamento

Impianto di climatizzazione

(Componenti principali)

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Sistemi

Fonti rinnovabile integrate

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SVILUPPO ENERGETICO E NORMATIVO

… e sviluppo culturale dell‟abitare!

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Edifici a consumo quasi zero e Passivhaus

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Passiv-house è vero comfort ?

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Chi “guida” il sistema?

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Vantaggi:

Sistema energeticamente efficiente con

elevato comfort abitativo

Flessibilità di configurazione

► fonte primaria (aria/acqua/terra)

► tipo e quantità di impianti collegati

► sistema distribuzione del calore

REGOLAZIONE UNICA con gestione a

bordo macchina o tramite telecomando

SISTEMA INTEGRATO Edificio-Impianto POMPA DI CALORE con impianto radiante, solare termico, fotovoltaico e VMC

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Sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore

Garantisce un clima confortevole e sano

nnei locali abitativi, garantendo un corretto

riricambio d‟aria.

Evita la formazione di muffe e fenomeni

d di condensa superficiale.

Risparmia energia primaria riducendo al

mminimo i costi per il riscaldamento e il

raraffreddamento.

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Sistema di ventilazione meccanica controllata con recupero di calore

Il recupero energetico dell’aria

di ventilazione diventa

fondamentale per l’efficienza e

salubrità dell’edificio

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ARIA/ACQUA SPLITTATA

ARIA/ACQUA MONOBLOCCO

GEOTERMICHE (Acqua e terreno)

Caratteristiche tecniche e vantaggi

Portata aria fino a 280 m3/h (per locali fino a ca. 180 m2)

Recupero termico

fino all‟86% secondo PHI

Elevata silenziosità di funzionamento grazie ai ventilatori a

velocità variabile in corrente continua

Filtri aria di immissione ed espulsione

Possibilità di By-pass free cooling

Unità di ventilazione per abitazioni a basso consumo energetico

in abbinamento alle pompe di calore con regolazione digitale e VMC

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Pompa di calore

Fotovoltaico Solare termico

VMC

Impianto

aeraulico

Impianto idraulico

distribuzione

caldo/freddo

Sistema di climatizzazione caldo/freddo con regolazione digitale:

pompa di calore, solare termico, fotovoltaico e v.m.c.

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L‟EDIFICIO EFFICIENTE E NATURALE

Caldaia ad alta efficienza Pompa di calore

Collettore solare

Termico e FV

Gestione autonoma

Utenze

Termoregolazione

Ventilazione meccanizzata

a recupero energetico

Circolatori di distribuzione

ad alta efficienza

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Casazera

Esempio di recupero e riqualificazione patrimonio aree ex industriali

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Casazera

Esempio di recupero e riqualificazione patrimonio aree ex industriali

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Soluzioni attuali, prossime e …futuribili

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Generatore murale a condensazione

di grande potenza fino a 150 kW.

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Case history

Complesso Condominiale Barca

Via D. Barca 45-47-49 (Bologna)

Edificio di 88 alloggi

Volume riscaldato circa 27.639 mc.

Corpi scaldanti termoconvettori ad alta temperatura (85/75 °C)

Riqualificazione Centrale Termica sostituito le caldaie nell‟estate 2009

Sostituzione n° 2 caldaie standard a inversione di fiamma con

n° 2 Vitocrossal 200 CT2 condensazione da 460 kW + 370 kW

complessivi 830 kW

Nell‟estate 2010 il condominio ha installato anche le valvole termostatiche

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Consumi - storico

Anno consumo GG mc/GG

2007-2008 126.868 2114,83 59,99

2008-2009 131.251 2195,13 59,79

Sostituzione estate 2009

2009-2010 132.052 2385,69 55,35

2010-2011 121.000 2282,27 53,02

2011-2012 120.159 2275,73 52.80

Risparmio circa 12%

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Condominio Pinerolo (TO)

Zona climatica : E

Alloggi : 20

Corpi scaldanti : Radiatori (80/70 °C)

Sostituzione caldaia a metano

Esistente :

Caldaia in acciaio a inversione di fiamma tipo standard con bruciatore soffiato da 255 kW/utili

Stagione 2010-2011 34.180 mc. metano x 0,98 €/mc* = € 33.496 €

Sostituzione con:

Caldaia a condensazione a basamento Vitocrossal 300 da 170 kW/utili

Stagione 2011-2012 21.320 mc metano x 0.98 €/mc = € 20.893

Risparmio energetico ed economico 37% - 12.603 €

N.B. Contemporaneamente installato valvole termostatiche e sistema di contabilizzazione

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POMPE DI CALORE

Potenze da 1.2 a >2000 kW

Versioni:

Aria/Acqua, Terra/Acqua, Acqua/Acqua

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Innovazione nell„efficienza energetica

sull„esempio della combustione a gas Le pompe di calore a gas aumentano l‟efficienza dell‟impianto di riscaldamento

Pompe di calore a

gas

Caldaie a condensazione

Caldaie a

basse temperature

94

%

109

%

dal 1979 dal 1992 dal 2013

>134%

ɳ

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Esempio quotidiano Descrizione Effetto nella pompa di

calore a gas

Adsorbimento:

Accumulo di sostanze da gas o

liquidi sulla superficie di un

corpo solido

Desorbimento:

Processo inverso a quello

dell„adsorbimento

Pompe di calore a gas

Quellen: Roman Graggo, supraclean.com, fotolia.de

Ca

lore

Calore

Principio di funzionamento

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Facile installazione come una caldaia a gas

Elevata efficienza attraverso l„utilizzo del

calore del terreno o solare (tramite sonde o

collettori)

Coefficiente di rendimento: fino a 134 %

Caldaia a condensazione integrata per

picchi di carico

Modulo pompa di calore che non necessita

di manutenzione

Disponibile dal 2014

Pompa di calore a gas Sistema ibrido di riscaldamento a zeolite e gas

(pompa di calore ad adsorbimento)

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Cogenerazione

Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie secondarie) partendo da un'unica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato

Definizione

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Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici

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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES: Primary energy saving con Microcogeneratore

calore ed energia

elettrica

energia primaria

96%

4%

rend. 15%

rend. 81%

rend. 38%

rend. 98%

energia primaria

energia primaria

Centrale elettrica

(energia elettrica)

caldaia a

condensazione

(calore)

energia introdotta Vitotwin 300-W = (7,3 kW) 100%

energia introdotta produzione separata = (8,75 kW)120%

Primary Energie Saving (PES) = 20%

Produzione di calore ed

energia elettrica

separata

Produzione di calore ed

energia elettrica con un

microcogeneratore

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Microcogeneratore Stirling Schema di impianto

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Bio Energy Village

Teleriscaldamento da fonti rinnovabili

Centrale termica

Rete locale di

teleriscaldamento

Sottostazione per

l„allacciamento domestico

Energia fornita da

coltivazioni e foreste

Impianti biogas (piccoli)

Biogas e biometano Cippato, pellet

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Bio energy village di Wettesingen (DE)

Referenze Viessmann

Corretto dimensionamento e gestione del

sistema

Grandi impianti- 100% Energie rinnovabili

Potenza massima: 2.269 kW

Energia prodotta / anno: 6.300 MWh/a

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Bio Energy Village

Impiego di energie rinnovabili

Impianti biogas completi:

Impianti da 18 kW elettrici fino a 20 MW Gas

Fermentazione a secco

Fermentazione ad umido

Impianti di ritrattamento del Biogas

Caldaie a pellet per ogni tipo di esigenza:

Potenza dai 4 ai 13.000 kW

Dalla casa monofamiliari alla rete di teleriscaldamento

Elevato rendimento

Gamma completa di accessori

Cippato – economico e sicuro:

Potenza da 49 a 13.000 kW

Sistema di stoccaggio e fornitura per ogni esigenza

Alimentazione, accensione e svuotamento ceneri completamente automatici

Gamma completa di accessori

Solare termico:

Collettori piani e collettori a tubo sottovuoto

Gamma completa di accessori con bollitore e regolazione

Dalla casa monofamiliare agli impianti industriali di energia termica di processo

Impianti fotovoltaici

Biogas

Pellets

Cippato

Solare

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Nuove tecnologie negli impianti di riscaldamento

Le celle a combustibile permettono la cogenerazione anche negli edifici nuovi

Nuovo

500 m3 metano/ a 4.000 m3 metano/ a

Fabbisogno di calore

Fabbisogno di elettricità

4.000 kWh elettricità/ a

Esistente

Cella a

combustibile

Motore stirling

4.000 kWh elettricità/ a

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Sistema di riscaldamento con celle a combustibile

Tecnologia PEM (Celle combustibile a membrana polimerica)

Potenza Cella Comb: 0,75 kWelettrico

1 kWtermico

Potenza complessiva : 20 kWtermico

Cooperazione con Panasonic per applicazione di

un prodotto di serie operative oltre 20.000

installazioni in Giappone

Cogenerazione per nuovi edifici e case con un

basso fabbisogno termico (NZEB)

Gestione integrata dell„energia per impianti a

bassa temperatura

Caldaia a condensazione con accumulo integrato

inerziale e per la produzione di acqua calda

Manutenzione ogni due anni

Durata: 60.000 h, 20 anni

Disponibile dal 2014 in Germania

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Sistema di riscaldamento con celle combustibile Tecnologia SOFC (Celle combustibile a ossidi solidi)

In collaborazione con Hexis, leader mondiale nell„ambito delle celle a

combustibile ad alta temperatura

Adatto alle elevate temperature di ritorno e

per questo ideale per la riqualificazione

Caldaia a condensazione per coprire picchi

di carico

Emissioni acustiche < 30 dB(A)

Rendimento elettrico: 35 %

Introduzione su tutti i mercati nel 2016

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CONSIDERAZIONI

PACCHETTO ENERGIA CLIMA PER IL 2030 (proposta EU)

27% di energia rinnovabile

40% riduzione emissioni CO2 rispetto al (1990)

Revisione della Direttiva 2012/27/Ue entro la fine del 2014

senza porre limiti vincolanti sull‟efficienza energetica

Italia

Proroga di un anno dell‟innalzamento al 35% del vincolo di impiego

di fonti rinnovabili (dlgs. 28/2011) sulle nuove costruzioni contenuta

nel decreto n° 150 del 30 dicembre 2013 “milleproroghe” per poi

riallinearsi al 50% come previsto al 1-1-2017 (forse)

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Quale tecnologia impiantistica adottare per coniugare comfort ed

efficienza energetica nella ristrutturazione edilizia residenziale

Torino, 04 Febbraio 2014 Mauro Braga

…grazie per l‟attenzione