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Termoregolazione e contabilizzazione: simbiosi perfetta con le

nuove tecnologie per l‟efficienza energetica

Parma, 26 settembre 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

Edificio condominiale = inefficienza energetica

In Italia sono presenti oltre un milione di condomini per circa 27 milioni di

unità immobiliari di cui circa 14 milioni ad uso residenziale

> 60% degli edifici hanno piu di 40 anni, costruiti prima del 1976 cioè

prima dell’uscita della legge 373/76 sul risparmio energetico

> 82% edificati prima della legge 10/1991 sull’efficienza energetica

Fonte: ISTAT

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

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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 e contabilizzazione

Termoregolazione

Ventilazione meccanizzata

a recupero energetico

Circolatori di distribuzione

ad alta efficienza

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Moduli d‟utenza per impianti centralizzati

VITOSAT

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w

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1 Contabilizzatore di Energia

certificato MID dotato di interfaccia

di lettura MBUS con la possibilità di

contabilizzare contemporaneamente

altre 2 volumetriche, per esempio

contatori d’acqua sanitaria.

3 Contatore volumetrico acqua fredda

sanitaria certificato MID leggibile via

Bus tramite il contatore di calore.

4 Contatore volumetrico acqua calda

sanitaria certificato MID leggibile via

Bus tramite il contatore di calore.

8 Raccordo di By-pass con valvola a sfera

tarabile.

Segnalazione di anomalie

tramite sms

VITOSAT 100 - Moduli d„utenza

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Termoregolazione e contabilizzazione per

condomini con moduli di utenza

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50% Per RISTRUTTURAZIONI

dal 26 giugno 2012 al 31 dicembre 2014 (max 96 000 €)

50% Per ACQUISTO MOBILI in edificio soggetto a ristrutturazione

Fino al 31 dicembre 2014 (max 10 000 €)

65% Per RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE soggetti privati **,

fino al 31 dicembre 2014

65% Per RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE condominiali

fino al 30 giugno 2015

INCENTIVI ECONOMICI E DETRAZIONI FISCALI Un‟occasione da non perdere….

40%

Per RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE E USO ENERGIE

RINNOVABILI

Dal 3 gennaio 2013

…ed il CONTO ENERGIA TERMICO

N.B:Detrazioni fiscali e conto energia termico non sono cumulabili sullo stesso intervento

* Detrazione Irpef per manutenzioni straordinarie dal 01-01-2015 riduzione al 40% – Dal 01-01-2016 riduzione al 36%

** Detrazione Irpef per riqualificazioni dal 01-01-2015 riduzione al 50% – Dal 01-01-2016 riduzione al 36%

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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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Efficienza sistema edificio-impianto

Considerazioni fondamentali

- Utilizzo della termoregolazione climatica

- Efficienza nelle diverse condizioni di impiego

- Temperatura di esercizio dei corpi scaldanti

- Dimensionamento superfici corpi scaldanti

- Modulazione bruciatore

- Corretta contabilizzazione e ripartizione dei consumi

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Aumento del grado di rendimento

con la tecnica della condensazione

Si ottiene grazie a tre fattori principali:

-recupero di calore per condensazione gas di scarico

(recupero calore latente)

-una minore dispersione per gas di scarico (recupero calore sensibile)

(la temperatura gas di scarico è inferiore, poichè il calore sensibile

viene ceduto quasi completamente all'acqua di caldaia)

-una minore dispersione per irraggiamento (mantenimento in temp.)

(le temperature di esercizio acqua di caldaia sono inferiori)

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Curva climatica

Temperatura esterna °C

Te

mp

era

tura

di m

an

da

ta °

C

Impianto75/60 °C

temperatura di condensazione

campo di lavoro in condensazione (impianto 75/60)

α

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Distribuzione

consumo

annuo

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Rendimenti in funzione dei corpi scaldanti

Fattore di carico

Re

nd

ime

nto

%

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Impianto a radiatori

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Fattore di sovradimensionamento (90/70°C)

Temp.esterna °C Temp. acqua di riscaldamento °C

Fattore di carico caldaia Q/Qn

Limite di

condensazione

Temp.

ritorno

risc.

Temp.

media

risc.

Temp.

mandata

risc.

Fa

tto

re d

i s

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dim

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sio

na

me

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-8 -4 0 4 8 12 16 20 30 40 50 60 70 80

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

2,0

2,5

3,0

4,0

90

Fattore di sovradimensionamento

Temperatura esterna (°C) Temperatura acqua di caldaia (°C)

57

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Fattore di carico caldaia (P/Pn) Mandata Ritorno

T

Media

Fattore di sovradimensionamento (75/60°C)

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Influenza delle scelte impiantistiche

Il progettista può influire in maniera importante sulla valorizzazione

e sfruttamento dei generatori a condensazione

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m

r

med

m

r

med

Portata

Portata

Incidenza delta-T sui corpi scaldanti

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Applicazione di valvola miscelatrice per un corretto utilizzo della condensazione

aumento temp. ritorno

4-vie- Miscelatrice

Errato

M M

3-vie- Miscelatrice

senza aumento temp ritorno

Corretto

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Applicazione di valvole di regolazione

Valvole termostatiche o di zona a 2 vie

Corretto

Valvole termostatiche o di zona a 3 vie

Errato

M M

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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 : 24

Corpi scaldanti : Radiatori (75/65 °C)

Sostituzione caldaia a metano

Esistente :

Caldaia a elementi in ghisa tipo standard con bruciatore atmosferico da 328 kW/utili

Stagione 2010-2011 49.280 mc. metano x 0,98 €/mc* = € 48.294 €

Sostituzione con:

Caldaia a condensazione modulare a parete Vitomodul 2 x 105 kW/utili

Stagione 2011-2012 31.342 mc metano x 0.98 €/mc = € 30.715

Risparmio economico 36% - 17.579 €

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

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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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4

Condominio Luserna S.Giovanni (TO)

Zona climatica: F

Alloggi : 16

Corpi scaldanti : Radiatori (80/70 °C)

Trasformazione da gasolio a metano

Esistente :

Caldaia a inversione fiamma tipo standard con bruciatore soffiato da 174 kW/utili

Stagione 2010-2011 21.816 lt. Gasolio x 1,25 €/lt* = € 27.270

Sostituzione con:

Caldaia a condensazione Vitocrossal 200 da 105 kW/utili

Stagione 2011-2012 14,758 mc metano x 0.98 €/mc = € 14.463

Risparmio economico 47% - 12.807 €

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

* Gasolio defiscalizzato in zona montana

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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

Calo

re

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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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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Termoregolazione e contabilizzazione: simbiosi perfetta con le

nuove tecnologie per l‟efficienza energetica

Parma, 26 settembre 2014 Mauro Braga

…grazie per l‟attenzione