Aicarr Journal nr. 7 - aprile 2011

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riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

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La rivista PEr i ProfEssionisti DEGLi iMPianti HvaC&r

RIDUZIONE Dei FABBisOgni NEL RETAIL

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mensile – POsTe iTAliAne sPA – POsTA TArgeT mAgAzine - lO/COnV/020/2010.

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AiCARR JOURNAL # 7 – 2011 – RIDUZIONE DEI FABBISOGNI NEL RETAIL

Organo Ufficiale AiCARR

AnnO 2 - APRILE 2011

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“

ENERGIA E POLITICA

Una notizia buona: l’energia è entrata nel

di riscaldamento centralizzati. L’efficienza dei cogeneratori

dibattito politico. Ad oggi non si sa ancora se il 12 giugno

è poco influenzata dal livello termico, per cui il sistema

si andrà a votare anche per il referendum sul nucleare, né si

è particolarmente adatto a funzionare con impianti di

sa che fine faranno gli incentivi sul fotovoltaico, ma almeno

riscaldamento dotati di terminali ad alta temperatura.

l’argomento trova spazio in qualche talk show tra i più seguiti.

Una notizia cattiva: di energia si parla in modo

Qualcuno obietterà che non si può parlare di sfruttamento delle fonti energetiche rinnovabili. È vero, ma si

scomposto, unendo disinformazione a demagogia, con il risultato

avrebbero comunque grandi vantaggi, se si facesse un bilancio

di perdere ancora una volta l’occasione per discutere seriamente e

energetico corretto o si ragionasse in termini di Rapporto

serenamente. Nel 1987 prima del referendum sul nucleare vi fu un

di Energia Primaria (REP): in un vecchio edificio si potrebbe

dibattito di alto livello, almeno se raffrontato alla pochezza attuale.

passare da valori di REP inferiori a 0,6 a valori prossimi o

Allora il referendum lo volle il partito socialista, la più influente

superiori a 0,85, con un miglioramento di quasi il 50%.

compagine di governo e fu appoggiato da tutti i partiti dell’arco

La cogenerazione mediante motori endotermici

costituzionale, dalla DC al Partito Comunista, nessuno escluso. Fu

permetterebbe di soddisfare in parte i fabbisogni termici dei

una scelta politica, ammantata di volontà popolare: additare ora

vecchi edifici, permettendo il travaso in rete di una quantità di

come colpevole l’ideologia ecologista è un totale falso storico.

energia elettrica in grado di aiutare altrove, nei nuovi edifici, lo

Giusta o sbagliata, fu una scelta irreversibile. Infatti,

sfruttamento delle fonti rinnovabili, tramite pompe di calore.

ben prima del disastro di Fukushima appariva chiaro come

Per far questo servirebbe però una visione d’insieme, un piano

fosse impossibile solamente pensare di costruire una centrale

energetico nazionale serio, che manca in Italia da troppi anni.

nucleare in Italia: ora, come allora, nessuno dei governatori

A proposito del DLsg 28/11, ci si continua a chiedere

la vuole nella propria regione, compresi gli esponenti dei

quanto raggiungibili siano i limiti imposti. È presto per dirlo,

partiti di governo. D’altra parte, in Italia è già difficile costruire

finché non si fa chiarezza su alcuni punti controversi nella

un termovalorizzatore: figuriamoci una centrale nucleare

definizione di energia rinnovabile. Tuttavia è un bene avere

dopo gli accadimenti in Giappone! Il nucleare in Italia non

limiti elevati, dal momento che il progettista dovrà giustificare

ha futuro: inutile che qualcuno si illuda del contrario.

il mancato raggiungimento della quota prevista. Con il limite

Il problema energetico, però, esiste ed

fissato al 50%, è più facile giustificare un risultato del 40%,

è molto serio. Abbiamo bisogno di energia elettrica già

piuttosto che del 35%, anche quando tale differenza costa in

adesso e ne avremo bisogno ancor di più in futuro. Le pompe

termini economici. Se il limite fosse posto al 35%, non ci sarebbe

di calore sfruttano l’energia rinnovabile; ma richiedono energia

alcuna ragione per puntare più in alto. Più alto è il limite,

elettrica per funzionare. Le auto elettriche non inquinano, ma le

maggiore è lo stimolo richiesto per raggiungerlo: l’ingegno

loro batterie vanno ricaricate. In questo momento non sarebbe

umano si supera quando è correttamente stimolato.

possibile trasferire la totalità dei consumi dal metano per le caldaie

Il DLsg 28/11 cambierà radicalmente il modo di

all’energia elettrica per le pompe di calore, così come non sarebbe

progettare gli impianti, specialmente quando i consumi

possibile rinunciare agli idrocarburi per alimentare le automobili:

energetici siano squilibrati a favore del periodo estivo, come

la rete elettrica non lo consente. Quindi, o costruiamo nuove

accadrà sempre di più nel terziario. AICARR JOURNAL ha

centrali elettriche e potenziamo la rete di distribuzione, oppure

cominciato ad occuparsene da subito, pubblicando fin dal

troviamo altre soluzioni, oltre al sole e al vento. Eolico e fotovoltaico

numero 5 alcune opinioni “a caldo”. Anche in questo numero

sono due tecnologie fondamentali, ma da sole non bastano.

si propongono spunti per una discussione, aperta a chiunque

Una strada percorribile consisterebbe

voglia fornire un contributo personale. Discutere di

nel favorire la cogenerazione a metano, utilizzata non

questi temi, infatti, non è solo interessante

tanto nei nuovi edifici, oggetto del DLsg 28/11, quanto nella

e nemmeno solo utile: è necessario.

riqualificazione energetica di quelli vecchi, dotati di impianti Michele Vio, Presidente AiCARR

Editoriale 1

Attualità 4

8 15 22 32 34 46 52

Novità prodotti 5

AiCARR Informa 69

DIRETTIVA ERP – ECODESIGN L’efficienza parte dai prodotti Con il recepimento italiano della direttiva sull’ecodesign scattano regole di progettazione più severe per prodotti connessi all’energia di Jorma Railio

REGOLAMENTI INTERNAZIONALI Refrigeranti verso l’impatto zero Standard e regolamenti che influenzano l’applicazione dei refrigeranti emergenti a basso GWP negli Stati Uniti (US), nell’Unione Europea (EU) e in Giappone di William Goetzler, Javier Burgos, Thimoty Sutherland

OTTIMIZZAZIONE ENERGETICA Impianti energeticamente positivi Ridurre di oltre il 50% il fabbisogno di energia richiesta ai generatori di Michele Vio

TECNICA – FREE COOLING NEL SETTORE COMMERCIALE Sistemi di free-cooling diretto ad elevata efficienza Un economico sistema per abbinare free cooling e raffreddamento adiabatico, sia diretto (RAD) che indiretto (RAI), in una centrale di trattamento aria di Michele Vio

VENTILAZIONE E RECUPERO DI CALORE By-pass dello scambiatore. Quando conviene?

Un caso di studio finalizzato a valutare la temperatura di by-pass dello scambiatore di Riccardo Antoniazzi

CASE STUDY Megastore di elettronica, tagliamo i consumi Comfort adattativo, ventilazione naturale e roof ponds, per ridurre i consumi di quasi il 60% di Leonidas Beis

CASE HISTORY Luce artificiale solo quando serve Progettazione illuminotecnica di un centro commerciale di Marina Vio e Claudia Calabrese

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ESPERIENZE DALLE AZIENDE Unità rooftop e risparmio energetico negli edifici commerciali

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NORMATIVA Dlgs 3 marzo 2011, n°28. Attuazione della Direttiva 2009/28/CE

La gestione efficiente della portata d’aria, unita a impianti termodinamici certificati consente di raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico imposti dalle recenti normative di Julien Desbat

Il Consiglio dei Ministri vara il decreto sulla promozione delle fonti energetiche rinnovabili. Le novità rispetto alla bozza presentata a novembre e i punti significativi per il settore a cura di Luca A. Piterà

Periodico mensile Organo ufficiale AiCARR Direttore responsabile ed editoriale Marco Zani Direttore scientifico Michele Vio Consulente scientifico Renato Lazzarin Comitato scientifico Paolo Cervio, Sergio Croce, Francesca Romana d’Ambrosio Alfano, Renato Lazzarin, Luca Alberto Piterà, Mara Portoso, Michele Vio, Marco Zani Redazione Alessandro Giraudi, Silvia Martellosio, Marzia Nicolini, Cristina Zuccarini redazione@aicarrjournal.org Art Director Marco Nigris Grafica e Impaginazione Fuori Orario - MN Hanno collaborato a questo numero Riccardo Antoniazzi,Leonidas Beis, Javier Burgos, Claudia Calabrese, Julien Desbat, William Goetzler, Lucia KernLuca Alberto Piterà, Jorma Railio, Thimoty Sutherland, Marina Vio, Michele Vio Pubblicità Quine Srl 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 72016740 Traffico, Abbonamenti, Diffusione Rosaria Maiocchi Editore: Quine srl www.quine.it Presidente Andrea Notarbartolo Amministratore Delegato Marco Zani Direzione, Redazione e Amministrazione 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 72016740 e-mail: redazione@aicarrjournal.org Servizio abbonamenti Quine srl, 20123 Milano – Via Spadari, 3 – Italy Tel. +39 02 864105 – Fax +39 02 70057190 e-mail: abbonamenti@quine.it Gli abbonamenti decorrono dal primo fascicolo raggiungibile.

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Attualità

Attualit

A Milano Giussani Store diventa sostenibile Inaugurato a Milano il 2 aprile 2011, Giussani Store è uno dei primi concept store italiani nel campo dell’elettronica e dell’arredamento per la casa concepito interamente con criteri di eco-sostenibilità. Ristrutturato secondo le più innovative tecniche dell’edilizia efficiente, il punto vendita a lavori ultimati potrà mostrarsi ai propri clienti ad impatto zero grazie all’utilizzo della geotermia, di impianti fotovoltaici e di una facciata dal rivestimento innovativo. Durante i due giorni di inaugurazione accanto allo store è stato inoltre allestito uno spazio, presidiato da AMSA e Consorzio ReMedia, per il ritiro gratuito degli elettrodomestici a fine vita.

Eliminare i refrigeranti HFC entro il 2015 Il Consumer Goods Forum, che comprende oltre 400 beni di consumo globale prodotti da diverse aziende, tra cui Coca-Cola, Carrefour, General Mills, Johnson & Johnson, Kellogg, Kraft, Kroger, Nestlé, PepsiCo, Procter & Gamble, Sara Lee, SC Johnson e Walmart, annuncia di voler eliminare gradualmente l’uso di idrofluorocarburi (HFC) negli impianti di refrigerazione a partire dal 2015. Secondo la Consumer Goods Forum, gli HFC sono gas serra migliaia di volte più potenti dell’anidride carbonica, tanto che entro il 2050, se non eliminati, avranno un impatto tra il 9% e il 19% sulle emissioni di gas serra stimate. Alcune delle imprese facenti parte del Consumer Goods Forum hanno già introdotto alcuni programmi graduali per cessare l’acquisto di macchine contenenti HFC, mentre altre stanno iniziando ora a prendere provvedimenti a riguardo. Entro il 2015 però tutte le aziende consociate dovranno adottare macchine con refrigeranti naturali.

Marks&Spencer, riciclaggio al 92% Massimi voti per Migros in materia di sostenibilità Nell’ultimo sondaggio sulla reputazione delle aziende condotto da GfK Switzerland di Hergiswil (Nidvaldo), la catena svizzera di supermercati Migros ottiene il massimo punteggio nel campo della sostenibilità sociale, ecologica ed economica. Le 3500 persone interpellate riconoscono alla Migros un progresso rispetto allo scorso anno, collocandola sul podio al secondo posto subito dopo il gruppo Swatch. I consumatori interpellati hanno giudicato positivamente l’eccellente rapporto qualità-prezzo e il costante impegno della Migros in ambito sociale ed ecologico.

Marks&Spencer, una delle principali catene inglesi di vendita al dettaglio, ha raggiunto un tasso di riciclaggio del 92% per i residui operativi di negozi, uffici amministrativi e centri di distribuzione. Ad annunciarlo è stata la stessa azienda che ribadisce gli impegni già presi nel 2007 per conseguire gli obiettivi verdi contenuti nel Piano A, meglio noto come piano per la sostenibilità. Si tratta di un’iniziativa volta ad aumentare la sostenibilità ambientale delle attività entro il 2012 per un costo pari a 3 milioni di sterline. Una notevole sfida che sta ispirando altri progetti analoghi delle imprese inglesi. Per questo motivo, l’azienda ha sviluppato nel Regno Unito tre modelli di “negozi verdi”, ciascuno con differenti innovazioni in termini di illuminazione, climatizzazione, materiali edili e riciclaggio dei rifiuti.

odotti Danfoss amplia la gamma degli scambiatori di calore Danfoss presenta i nuovi scambiatori di calore MPHE che, grazie alla flessibilità della tecnologia a micropiastre, possono essere adattati a diversi tipi di applicazione, modificandone semplicemente il numero, le dimensioni e la posizione delle indentellature della piastra canalizzata. Le prime gamme proposte sono: H-range, per pompe di calore (capacità: 3-150 kW), C-range, per chiller (capacità circuito singolo: 300-550 kW e circuito doppio: 100-550 kW) e D-range, per applicazioni industriali. Quest’ultimo può essere applicato agli impianti di raffreddamento dei sistemi di trasmissione, come gli impianti eolici; a quelli di raffreddamento di precisione, progettati per un funzionamento continuo e con una minima manutenzione; a quelli a raffreddamento con olio minerale lubrificante, con la possibilità di essere applicati direttamente sul motore; e a quelli a riscaldamento a combustibile, ideali per gli impianti di acqua calda sanitaria e a vapore. www.danfoss.it

ID Plus per una configurazione immediata Lanciata la nuova linea di controllori elettronici ID Plus di Eliwell. Quattro i modelli (ID Plus 902, ID Plus 961, ID Plus 971, ID Plus 974) progettati per il controllo di tutte le unità refrigerate statiche e ventilate, con possibilità applicative anche nel settore del caldo. I sistemi permettono, in primo luogo, di semplificare il processo di configurazione attraverso applicazioni predefinite selezionabili in modo veloce ed immediato. In secondo luogo, il loro utilizzo è agevolato da un display con cifre e icone colorate di grandi dimensioni e con pulsanti che consentono l’accesso diretto alle principali funzioni. I nuovi ID Plus sono progettati con un ingresso digitale e possono controllare carichi fino a 2 Hp. Inoltre, il modello ID Plus 902, dispone di un contatto in scambio da 8A che permette l’utilizzo dello stesso per svariate applicazioni. www.eliwell.it

ID Plus 974

Novità Prodotti Sistema di ventilazione naturale Unilab Progettato per l’utilizzo in campo industriale, Unilab di Bovema Italia è un sistema di ventilazione adatto al raffrescamento di grandi cubature, particolarmente indicato negli stabilimenti in cui è presente un forte calore interno. Il sistema infatti è installabile anche in grandi locali non industriali come centri commerciali, auditorium, poli sportivi, centri civici, grandi edifici pubblici e, in generale, in tutte le situazioni in cui il condizionamento risultasse svantaggiato. Tra i modelli sviluppati dall’azienda troviamo Unilab 1 e Unilab 2, equipaggiati con una chiusura a slitta sulla parte superiore, e il modello TSL che, grazie all’adozione di lamelle mobili in combinazione con il labirinto, può svolgere sia la funzione di ventilatore naturale sia quella di evacuatore naturale di fumo e calore (ENFC) omologato secondo la DIN 18232 (UNI 9494, BS 7346-1, EN 12101-2). I modelli Unilab hanno una struttura in alluminio marino (AIMg3) che, oltre a renderlo leggero e autoportante, assicurano, secondo l’azienda, un’alta resistenza alla corrosione, che si traduce in manutenzione minima e lunga permanenza in esercizio. Inoltre aggiungendo sotto o sopra la copertura un blocco di pannelli fonoassorbenti di forma e misura progettate secondo le esigenze, si raggiunge un abbattimento del livello acustico provocato dai macchinari in funzione all’interno dell’edificio. www.bovema.it

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tà Prodotti Pompa Wilo-Stratos GIGA con tecnologia ECM Nate con l’intenzione di soddisfare i requisiti della Direttiva europea ErP (Energy related Products), grazie alla tecnologia ECM, le pompe ad alta efficienza a motore ventilato Wilo-Stratos GIGA hanno un rendimento motore del 94%. Le pompe, informa l’azienda, oltre ad essere dotate di un motore EC, che dispone di un nuovo convertitore di frequenza con idraulica ottimizzata per l‘adattamento a motori con tecnologia EC, garantiscono un risparmio energetico fino al 70%. La pompa è fornita di un’elettronica di potenza integrata ed è semplice da utilizzare grazie alla tecnologia del pulsante rosso e relativo display che consente di verificare i parametri di impostazione rapidamente. www.wilo.it

Trave fredda di design Presentata per la prima volta al Bau di Monaco 2011 da Trox, Smart Beam è una trave fredda multifunzionale realizzata dall’architetto e designer amburghese Hadi Teherani. Tre gli elementi che compongono la trave: la copertura, che permette il passaggio delle connessioni aria-acqua, la parte centrale e la piastra frontale. Alla trave, inoltre, possono essere integrati altri accessori, come sensori di movimento, luci di emergenza, altoparlanti e sensori di fumo.

L’aria introdotta nell’ambiente viene riscaldata o raffreddata in uno scambiatore di calore e miscelata con l’aria primaria. La trave fredda, infine, secondo l’azienda, è in grado di dissipare alti carichi termici e si distingue per le eccellenti proprietà acustiche ed aerodinamiche. www.trox.it

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Direttiva ERP – Eco-Design

L’efficienza parte dai prodotti L

a Direttiva Eco-design, introdotta il 6 luglio 2005 come “Energy using product directive (EuP)”, punta a fornire un quadro normativo comune per stabilire i requisiti per la progettazione compatibile dei prodotti, senza impatti negativi su salute, sicurezza e funzionalità del prodotto. Si ritiene, infatti, che l’80% dell’impatto ambientale di un prodotto si determini durante la sua fase di progettazione. Intervenire dunque nella fase di sviluppo dell’idea progettuale, ponendo una serie di vincoli dal punto di vista del risultato ambientale, permette un miglioramento sostanziale della performance ambientale del prodotto durante tutto il suo ciclo di vita.

Obiettivi e applicazioni della Direttiva EuP Applicata inizialmente solamente ai prodotti che utilizzano e producono energia

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Con il recepimento da parte dell’Italia della Direttiva sull’Eco-design scattano regole di progettazione più severe ed ecocompatibili per una ampia classe di prodotti connessi all’energia di Jorma Railio*

(Energy-using products – EuPs), la Direttiva Ecodesign 2009/125/CE ha esteso in seguito il suo campo di applicazione a tutti quelli connessi all’energia (Energy Related products – ERP). La Direttiva Eco-design, attraverso norme condivise a livello europeo, ha come obiettivo quello di migliorare le prestazioni ambientali dei prodotti inerenti il settore energetico attraverso l’emanazione di regole comuni che impediscano alle

diverse leggi nazionali in materia di prestazioni ambientali di ostacolare questo percorso. Oltre a favorire sia le aziende che i consumatori, si punta anche a migliorare la qualità dei prodotti e la protezione dell’ambiente, facilitando allo stesso tempo la libera circolazione delle merci in tutta l’Unione Europea.

ESTENSIONE. Nell’aprile del 2009 il Parlamento europeo ha esteso la normativa sulla progettazione eco-compatibile a tutti i prodotti connessi al risparmio d’energia, come, ed esempio, materiali isolanti, dispositivi per il bagno e serramenti

L’Italia recepisce la direttiva Eco-design

La Direttiva Eco-design non stabilisce requisiti vincolanti sui prodotti, ma fornisce un quadro di riferimento (norme e criteri) per la loro definizione attraverso diverse misure di attuazione. Esse vengono emanate dalla Commissione solamente per quelli che hanno vendite significative in Europa e potenziali di miglioramento sull’impatto ambientale. La preparazione di tali misure comprende diverse fasi, di cui una consiste in uno studio preparatorio per un gruppo di apparecchi (“Lots”) che sia l’industria che le altri parti interessate possono seguire in toto.

BOX 1

Gruppi di prodotto (Lots)

Dopo l’approvazione del decreto di recepimento della Direttiva 2009/125/CE, avvenuto in data 9 febbraio 2011, anche in Italia il marchio CE dovrà apparire su tutti i prodotti elettrici in circolazione, a testimonianza dell’esistenza di norme tecniche armonizzate che soddisfino la garanzia di una produzione rispondente ai requisiti essenziali di sicurezza. Il decreto specifica che spetterà al fabbricante, se residente nell’Unione Europea, applicare il marchio o, in alternativa, ad un suo rappresentante autorizzato e sempre residente all’interno dell’UE. In mancanza anche di quest’ultimo, la responsabilità della marcatura CE ricade sul soggetto che effettua la prima immissione del prodotto nel mercato comunitario. Toccherà al Ministero dello Sviluppo economico il compito di controllare periodicamente che i prodotti connessi all’energia immessi sul mercato rispondano ai parametri stabiliti, avvalendosi della collaborazione della Commissione UE, nonché delle autorità competenti degli altri Stati membri, Enea, Camere di Commercio e Agenzie delle dogane. Tutte le spese relative ai controlli restano a carico dei fabbricanti o dei loro mandatari autorizzati secondo tariffe (da aggiornare ogni due anni) stabilite con decreto del Ministro dello Sviluppo economico, di concerto con quello dell’Economia.

Regulations Based on the Eco-design of Energy Related Products Directive

All products have an impact on the environment during their lifetime. In general, more than 80% of the environmental impact of a product is determined at the design stage. The Eco-design Directive, first introduced in 2005 as “Energy using product directive (EuP)” provides a common framework for setting eco-design requirements for products, without negative impact on health, safety and also product functionality. The scope of Energy using product directive was expanded to all energy related products in 2009. This directive allows the Commission to develop regulation for practically any product used in buildings.

Keywords: Eco-design, EPBD, EuP, ventilation, HVAC

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Piano di lavoro 2009-2011

Prodotti EuP e prodotti ERP

Tra i prodotti il cui uso ha un impatto sul consumo di energia troviamo gli Energy-using products (EuPs) e gli Energy Related Products (ERP). Gli EuPs utilizzano, generano, trasferiscono o misurano l’energia (ed esempio: elettricità, gas, combustibili fossili) e comprendono sia i beni di consumo, quali caldaie, scaldabagni computer, televisori, che i prodotti industriali, come trasformatori, ventilatori industriali e forni industriali. Gli ERP sono invece prodotti che non utilizzano necessariamente energia, ma che possono contribuire al risparmio energetico come, ad esempio, finestre, materiali isolanti e dispositivi per il bagno (per esempio docce, rubinetti).

ENERGY USING PRODUCTS. Inizialmente, la Direttiva EuP era limitata solamente ai prodotti che consumano energia durante l’uso come ad esempio, caldaie, computer, televisori, ventilatori industriali e lampadine

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Il primo Piano di lavoro della Direttiva EuP, adottato il 21 ottobre 2008, ha stabilito un elenco di 10 gruppi di prodotti da considerare prioritari per l’attuazione delle misure nel periodo 2009-2011, che comprende prodotti per la climatizzazione e la ventilazione, impianti di riscaldamento a combustibili fossili, impianti di refrigerazione e congelamento e apparecchiature che utilizzano acqua.

Durante il “periodo transitorio”, ossia quello tra l’entrata in vigore della Direttiva sulla progettazione ecocompatibile (2005) e l’adozione del primo Piano di lavoro nel 2008, sono state definite alcune misure di attuazione per un certo numero di prodotti definiti prioritari dall’European Climate Change Programme. Di queste, nove sono già state adottate, mentre diversi studi preparatori della Direzione Generale Energia (DG Energia) sono già stati completati o sono in corso d’opera. È stato stimato che le prime misure d’attuazione consentiranno un risparmio di circa 340 TWh all’anno entro il 2020, pari al 12,7% del consumo di elettricità nell’UE nel 2007.

I Lots più rilevanti per l’industria HVAC ENER Lot 1 – Caldaie (comprese le pompe di calore). Lo studio è stato completato nel 2008 e discusso dal forum consultivo a gennaio 2011.

ENER Lot 2 – Scaldabagni. Lo studio è stato svolto parallelamente a quello dell’ENER LOT 1 e i documenti di lavoro per la regolazione della Commissione sono stati inoltrati nell’estate del 2010 agli Stati Membri UE per le osservazioni.

ENER Lot 10 – Apparecchiature di condizionamento ad uso residenziale (aria condizionata e ventilazione). Il forum di consultazione per i condizionatori d’aria si è svolto il 23 aprile 2010. Il futuro del terzo gruppo merceologico, che comprende ventilatori per la ventilazione residenziale (potenza in ingresso massima di 125 W), è tuttora aperto e probabilmente le fasi finali saranno trasferite al nuovo “ENTR Lot 6”.

ENER Lot 11 – Motori elettrici 1-150 kW. Sono state pubblicate le misure di esecuzione per i circolatori e i motori elettrici e sono entrati in vigore anche i relativi regolamenti. Diversa la situazione per i ventilatori la cui potenza d’ingresso è compresa tra i 125 W e i 500 kW (vedi Box 3).

La Commissione Elettronica Internazionale, inoltre, per unificare le classi di efficienza energetica dei motori elettrici a livello mondiale, il 23 luglio 2009 ha pubblicato in G.U. la Commission Regulation (EC), documento che fornisce un esempio di come sono indicati nei nuovi regolamenti sia le diverse esigenze che i relativi calendari.

Ogni progettazione eco-compatibile si applica in conformità con il seguente calendario: 1. dal 16 giugno 2011: i motori dovranno essere conformi alla classe di efficienza IE2;

di Categoria di Intervallo di Grado di Tipo di ventilatori Categoria misura (A-D) efficienza potenza P in kW Efficienza energetica obiettivo efficienza A, C

statica

B, D

totale

A, C

statica

B, D

totale

A, C

statica

A, C

statica

B, D

totale

A, C

statica

B, D

totale

B, D

totale

Ventilatore assiale

Ventilatore centrifugo a pale curve in avanti e ventilatore centrifugo a pale radiali Ventilatore centrifugo a pale rovesce senza contenitore Ventilatore centrifugo a pale rovesce con contenitore

Ventilatore a flusso misto tabella 1

Per ridurre i consumi dei ventilatori, la Commissione europea il 30 marzo 2011 ha emanato il Regolamento n.327/2011/Ue in attuazione della Direttiva 2009/125/CE. Il Regolamento prevede specifiche tecniche per la progettazione eco-compatibile da applicarsi ai ventilatori di tipo assiale, centrifugo, a flusso incrociato o misto la cui potenza d’ingresso sia compresa tra i 125 W e i 500 kW e che possono essere dotati o meno di un motore quando messi in commercio o in servizio. Tale apparecchi dal 1º gennaio 2013 dovranno rispettare gli obiettivi di efficienza energetica riportati nella Tabella 1; mentre a dal 1º gennaio 2015 dovranno essere rispettati obiettivi di efficienza energetica più ambiziosi e cioè quelli riportati nella Tabella 2.

Specifiche minime di efficienza energetica per i ventilatori – 1º gennaio 2013

Ventilatore a flusso incrociato

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

36 50 37 42

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 1,14 · ln(P) – 2,6 + N

10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = N

58 58 61 47 58 13

Specifiche minime di efficienza energetica per i ventilatori – 1º gennaio 2015 Tipo di ventilatori

Categoria di Categoria Intervallo di misura(A-D) di efficienza potenza P in kW A, C

statica

B, D

totale

A, C

statica

B, D

totale

Ventilatore assiale

Ventilatore centrifugo a pale curve in avanti e ventilatore centrifugo a pale radiali Ventilatore centrifugo a pale rovesce senza contenitore Ventilatore centrifugo a pale rovesce con contenitore

Ventilatore a flusso misto tabella 2

BOX 3

Dal 2013 nuovi obiettivi di efficienza energetica per i ventilatori

Ventilatore a flusso incrociato

Efficienza energetica obiettivo

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

10 ≤ P ≤500

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

Grado di efficienza 40 58 44 49

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N A, C

statica

A, C

statica

B, D

totale

A, C

statica

B, D

totale

B, D

totale

10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10 ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,05 + N 10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

0,125 ≤ P ≤ 10

ηtarget = 1,14 · ln(P) – 2,6 + N

10 ≤ P ≤ 500

ηtarget = N

62 61 64 50 62 21

#7

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ancora coperti da ENER Lot 10, i quali, in futuro, potrebbero dunque essere soggetti a modifiche.

Una prima riunione delle parti interessate ha avuto luogo nel luglio 2010. Lo studio continuerà fino all’autunno 2011.

Partecipare al processo

ENER Lot 11 – La nuova normativa stabilisce le classi di rendimento internazionali dei motori elettrici

2. dal 1º gennaio 2015: i motori con una potenza nominale di 7,5-375 kW dovranno essere conformi alla classe di efficienza IE3 o IE2 provvisti di azionamento a velocità variabile; 3. dal 1º gennaio 2017: i motori con una potenza nominale di 0,75-375 kW dovranno essere conformi alla classe di efficienza IE3 o IE2 provvisti di azionamento a velocità variabile.

Attualmente è allo studio una quarta classe IE4 Super Premium ENER Lot 15 – Piccole installazioni a combustione di combustibile solido (in particolare per il riscaldamento). Costituisce il primo studio che si

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#7

occupa di prodotti che possono funzionare anche senza energia elettrica.

ENER Lot 20 – Prodotti per il riscaldamento di stanze singole e ENER Lot 21 – Prodotti per il riscaldamento centralizzato ad aria calda. Gli studi dei Lot 20 e 21 sono stati sospesi in quanto la Commissione sta ancora esaminando lo scopo e la definizione (Task 1) dello studio per garantire coerenza tra tutte le categorie di prodotti per ventilazione, raffreddamento e riscaldamento.

Nuove date saranno aggiornate a breve.

ENTR LOT 6 – Aria condizionata e sistemi di ventilazione. Coprirà i prodotti per la ventilazione non

In seguito all’emanazione delle direttive e dei regolamenti citati, molti operatori del settore industriale hanno iniziato a percepire questa nuova situazione come una minaccia, mentre la stessa può essere vista anche in modo positivo. Infatti, grazie all’introduzione dei prodotti ERP, dell’EPBD (Energy Performance Building Directive) e di altri atti legislativi, l’industria avrà l’opportunità di guidare uno sviluppo europeo controllato a zero emissioni che tenga maggiormente conto anche della qualità dei prodotti. Prima di farlo è però necessario rafforzare gli attuali legami, ancora troppo deboli, tra prodotti, sistemi ed edifici e introdurre nuovi Lots che tengano conto dei prodotti al momento esclusi. La parola chiave è dunque NETWORKING: sono necessarie reti, forum e piattaforme per lo scambio di opinioni ed esperienze per verificare “fatti” e “voci”. Un altro aspetto fondamentale sarà poi la CONSAPEVOLEZZA. Per i produttori, così come per le associazioni nazionali ed europee, la partecipazione al processo degli standard sarà una necessità. Sapere come il risultato di questi studi si tradurrà in norme che interesseranno il lavoro di molti professionisti del settore HVAC è importante anche per altre organizzazioni come, ad esempio, REHVA che dovrà essere preparata e, perché no, anche propositiva. n * Jorma Railio, Finnish Association of Mechanical Building Services Industries (FAMBSI)

Articolo pubblicato originariamente su Rehva Journal 1/2011

La Direttiva EuP è compatibile con l’Energy Performance Building Directive?

Attraverso alcuni esempi, relativi a impianti di ventilazione e condizionamento d’aria, mostreremo la necessità di collegare in modo sistematico le norme EPBD con le norme di prodotto. Nei calcoli di rendimento energetico, i dati delle prestazioni dei sistemi tecnici per l’edilizia sono infatti necessari per valutare le prestazioni dell’intero sistema. Tuttavia, tali dati sono spesso ottenuti attraverso la prova di un prodotto standard in condizioni più o meno “ideali”. Ottenere dati reali sarà quindi un problema importante, poiché la nostra conoscenza non è ancora sufficiente per tenere debitamente conto di tutti gli aspetti del sistema. I quattro esempi che seguono non hanno ancora dato risposte esaurienti, ma solamente alcune indicazioni sul processo di revisione.

Esempio 1

Ventilatori

La domanda sulla performance dei ventilatori in “un mondo reale contro un impianto di prova (ISO 5801)” è risultata da una serie di prove sul campo. Uno studio condotto all’inizio degli anni ’80 in Finlandia ha rivelato che un’efficienza tipica complessiva nel “mondo reale” (comprese tutte le possibili perdite dovute al motore, i controlli, l’intelaiatura ecc) si aggira attorno al 20%, mentre per i test ISO 5801 è stimata attorno all’80-90%. Sempre nello stesso periodo anche in Svezia sono stati condotti studi simili, ma più dal punto di vista del sistema. Da questi è risultato il termine Specific Fan Power (SFP). Da allora, sia l’efficienza della ventola che i valori SFP sono molto migliorati, ma la differenza è ancora importante.

L’indice SFP costituisce uno dei passi più importanti per arrivare ad una considerazione completa del sistema, ma esistono anche altri aspetti. Maggiori informazioni su questo problema possono essere lette nell’allegato D della EN 13779.

Esempio 3

Condotti, componenti e unità di trattamento d’aria – perdite

Il problema delle perdite in unità di trattamento d’aria è stato effettivamente preso in considerazione da due norme EPBD: EN 15241 e EN 15242. Le norme attuali hanno un approccio “ruvido”, ma pragmatico, su come calcolare le perdite, oltre a formule per un calcolo più preciso. Nella prossima revisione, si spera, dovrebbe essere sviluppato un metodo affidabile, ma praticabile, per calcolare sia il riscaldamento e/o l’energia frigorifera sprecata a causa delle perdite, sia il consumo di energia elettrica dovuto proprio alle perdite stesse.

Proprio quest’ultimo, stimato in uno studio svolto nel progetto ASIEPI, ha finito per rivelare dati sorprendenti e rilevanti su scala europea.

CLASSIFICAZIONE. È attualmente in corso la ricerca di un sistema di classificazione energetica dei filtri d’aria per sistemi di ventilazione o condizionamento

SFP. Il rapporto tra la potenza assorbita e la portata aria, espressa in kW/(m³/s), è denominato “Potenza specifica di ventilazione”, ovvero Specific Fan Power

Esempio 2

BOX 4

Recupero di calore – Rapporto della temperatura VS rendimento annuo

La questione della performance energetica del recupero del calore può in primo luogo sembrare banale. Il dispositivo di recupero del calore è testato secondo la norma europea EN 308, mentre la misura dell’efficienza è sufficiente per calcolare il risparmio energetico da recupero di calore, utilizzando i dati meteo della posizione attuale dell’edificio. Questo approccio è stato preso come base anche in alcune norme nazionali e regolamenti edilizi. Il “mondo reale”, tuttavia, è molto più complesso, tanto che la questione del rendimento reale è stato appena ripreso in alcune discussioni europee. Non è una sorpresa che molte delle iniziative a riguardo siano state proposte dai paesi nordici, dove in inverno si può verificare il fenomeno del congelamento che taglia drasticamente il risparmio energetico. Ad esempio, in tipici edifici residenziali finlandesi, uno scambiatore di calore a piastre con un rapporto di temperatura del 75% (secondo EN 308), avrà un rendimento annuo tra il 55% e il 60%. In climi più caldi questa differenza non è così significativa, mentre in alcune regioni una chiara differenza esiste ancora (a Monaco di Baviera il dato corrispondente è pari a circa il 65% con la stessa unità).

Esempio 4

Filtri

Ottimizzare la filtrazione dell’aria in un sistema di ventilazione o di condizionamento d’aria è, probabilmente, un problema molto più complicato rispetto agli altri presi qui in considerazione. Sono attualmente in corso studi per raggiungere una sorta di sistema di classificazione energetica dei filtri. La difficoltà, in parole semplici, consiste nel trovare “la più alta efficienza di filtrazione, la maggiore perdita di carico e il maggior consumo energetico”. Non è così semplice. La domanda è: come ridurre le perdite di energia dovute alla filtrazione senza influenzare negativamente la funzione principale del filtro, ossia la rimozione di particelle e altre impurità dall’aria? Alcune raccomandazioni per la selezione del filtro sono state presentate nell’allegato A della EN 13779.

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Regolamenti e Standard globali

Refrigeranti verso l’impatto zero L

al Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) per i refrigeranti fluorocarburi hanno generato un interesse molto diffuso sui refrigeranti a basso GWP, quali l’anidride carbonica (CO), l’ammoniaca, gli idrocarburi ed i refrigeranti a bassa infiammabilità, classificati “A2L” secondo i criteri di sicurezza dello Standard Ashrae 34-2007. La loro adozione è però spesso ostacolata da regolamenti che individuano sia nella infiammabilità che nella e preoccupazioni dovute

Standard e regolamenti che influenzano l’applicazione dei refrigeranti emergenti a basso GWP negli Stati Uniti (US), nell’Unione Europea (EU) e in Giappone di William Goetzler1, Javier Burgos2, Thimoty Sutherland2

tossicità due elementi pericolosi. Questo articolo vuole evidenziare i risultati di una ricerca [1] riguardante gli Standard e i Regolamenti esistenti che influenzano l’applicazione dei refrigeranti

emergenti a basso GWP negli Stati Uniti (US), nell’Unione Europea (EU) e in Giappone. I risultati comprendono l’identificazione dei

#7

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TABELLA 2

TABELLA 1 Standard Ashrae 34-2007 addendum ak, classificazione dei refrigeranti per gruppo di sicurezza (A e B, in ordine crescente, indicano il grado di tossicità, 3-2-1, in ordine decrescente, il grado di infiammabilità) GRUPPI DI SICUREZZA Alta infiammabilità

A3

B3

Bassa infiammabilità

A2

B2

A2L*

B2L*

A1

B1

Nessuna propagazione di fiamma

Bassa tossicità Alta tossicità *A2L e B2L indicano refrigeranti a bassa infiammabilità con velocità massima di propagazione ≤ 10 cm/s

regolamenti chiave ostativi e le raccomandazioni per poterli superare al fine di facilitare l’utilizzazione dei refrigeranti a basso GWP. La ricerca, inoltre, ha esaminato anche gli aspetti riguardanti

Sommario delle caratteristiche dei refrigeranti a basso GWP e loro applicazioni correnti Sicurezza GWP-100 Refrigerante Denominazione Ashrae Ashrae 34 anni

Applicazioni correnti

Anidride carbonica

R-744

A1

11

MVAC (condizionamento veicoli), piccoli frigoriferi autonomi, impianti supermarket

Ammoniaca

R-717

B2

02

Grandi impianti industriali, impianti supermaket, Chiller, condizionamento indiretto

Idrocarburi

R-290, R-600, R-600a ecc.

A3

<53

Refrigerazione piccolo-commerciale, piccolo condizionamento residenziale e commerciale, impianti supermarket, Chiller

Fluidi A2L

R-1234yf, R-1234ze, R-32

1 per definizione, 2 International Institute of Ammonia Refrigeration, 3 IPCC 4th Assessment Report, WG 1 Report, Tabella 2.15,

A2 (futuri A2L) 4⁴,6⁵,675⁶ ⁴ Du Pont: “Sviluppo e valutazione dei Refrigeranti ad alta performance e basso GWP per condizionamento e refrigerazione stazionari” Feb. 17-2010,

le applicazioni di refrigerazione fissa, condizionamento fisso e condizionamento dei veicoli

MVAC, Condizionamento residenziale e commerciale (possibili applicazioni future) ⁵ Data Sheet Honeywell di HFO-1234ze, ⁶ IPCC 4th Assessment Report, WG 1 Report, Tabella 2.14

(condizionamento mobile) ed è estesa a ciascuna delle tre regioni indicate.

Anidride carbonica (CO²)

INSTALLAZIONE. Sistema di refrigerazione transcritico di CO2 installato a Birmingham (Gran Bretagna)

Stati Uniti Ultra-Low GWP Refrigerants

Concerns about the global warming potential (GWP) of fluorocarbon refrigerants have stimulated interest in lowGWP refrigerants, including carbon dioxide (CO2), ammonia, hydrocarbons, and low flammability refrigerants that meet ASHRAE Standard 34-2007 criteria for A2L status. However, these refrigerants face many regulatory barriers, limiting their widespread adoption. Flammability and toxicity are two key issues. This article highlights the main findings of a comprehensive review of standards and regulations in the United States (U.S.), European Union (EU), and Japan affecting the application of the emerging low-GWP refrigerants Keywords: A2L Fluids, ammonia, carbon dioxide, hydrocarbons, refrigerants

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#7

Rispetto agli altri refrigeranti comunemente utilizzati, l’anidride carbonica ha pressioni operative maggiori e ad alte concentrazioni può essere letale. Ciò nonostante, è classificata come refrigerante di bassa tossicità e non infiammabile (Ashrae Classe A1), perciò sfugge a molte barriere che influenzano i refrigeranti tossici e infiammabili. Durante il suo percorso di adozione come refrigerante nelle nuove applicazioni, un passo fondamentale è costituito

dalla convalida da parte dell’EPA (Enviromental Pretection Agency US) nel programma SNAP (Significant New Alternative Policy), relativo alla politica per le nuove alternative significative.

EPA ha concesso l’approvazione SNAP per l’uso di CO nel condizionamento mobile di vetture e autocarri, per la refrigerazione delle derrate alimentari al dettaglio, per i magazzini refrigerati e per la refrigerazione industriale, ma non lo ha concesso per nessun tipo di impianto di condizionamento. EPA ha permesso ai costruttori di distributori refrigerati automatici (vending machines) di sottoporre i prototipi di distributori che usano CO a diverse prove; ciò apre la strada ad un’eventuale approvazione SNAP anche di queste apparecchiature [2]. Un’altra barriera per l’uso della CO è costituita dalle norme di sicurezza, le quali richiedono l’adozione di un fattore di sicurezza meccanica molto alto, in quanto i cicli transcritici dei sistemi che usano anidride carbonica funzionano a pressioni molto più elevate

degli altri refrigeranti. Ad esempio, lo Standard 984 dell’Underwriters Laboratories (UL) prescrive fattori di sicurezza cinque volte maggiori della pressione di progetto, il che può rendere molto costosi e perfino irrealizzabili certi progetti costruttivi a causa della necessità di avere pareti molto più spesse per i componenti. Si è già cominciato ad esaminare a fondo questo problema apportando cambiamenti sia alla norma UL 471 che all’Ashrae Standard 15-2007, le quali consentono di ridurre i fattori di sicurezza richiesti per l’uso di CO nei circuiti secondari.

Europa In Europa le apparecchiature che utilizzano CO ricadono nell’ambito della Direttiva PED (Pressure Equipment Directive) sulle apparecchiature a pressione. La PED classifica le apparecchiature sulla base di pressione e volume, per cui i sistemi che usano CO, a causa dell’alta pressione richiesta nel loro funzionamento, sono

soggetti a particolari valutazioni di sicurezza e clausole aggiuntive di denuncia. Questo impedimento non è poi così grave da superare, ma ha funzionato da deterrente per alcuni produttori di componenti che hanno desistito dall’investire su progetti del genere.

Giappone In Giappone si potrebbe rilevare una mancanza di normativa per quanto riguarda la sicurezza nelle applicazioni dei refrigeranti nei trasporti. La Legge sulla Sicurezza dei Gas ad Alta Pressione (HPGSA), infatti, non copre le applicazioni mobili. Ciò è particolarmente importante per la CO che, come si sa, richiede alte pressioni di funzionamento.

Ammoniaca

UTILIZZO. Tra gli usi più comuni dell’ammoniaca si possono citare gli impianti a compressione su larga scala (> 500 kW) della refrigerazione industriale

Stati Uniti Ashrae 34-2007 classifica l’ammoniaca, refrigerante tossico e infiammabile, in Classe B2, mentre la bozza di norma ISO 817, in considerazione della sua relativamente minore infiammabilità rispetto agli altri refrigeranti della classe 2, la pone nella sottoclasse di infiammabilità 2L. È comunque da considerare che l’ammoniaca è usata principalmente in impianti industriali che hanno alte e severe misure di sicurezza. Anche se con parecchie restrizioni, l’ammoniaca ha ottenuto l’approvazione SNAP per molte applicazioni di refrigerazione e condizionamento stazionari. Lo Standard 15-2007 la assoggetta a specifiche

norme aggiuntive di sicurezza, mentre la esenta da altre norme. Anche altre normative nazionali contengono prescrizioni specifiche per gli impianti ad ammoniaca. Generalmente, comunque, queste norme supplementari non pongono barriere insormontabili all’uso di impianti a base di ammoniaca anche se esse possono costituire un grosso aggravio sia per i produttori che per gli utilizzatori. Le supervisioni aggiuntive richieste per soddisfare i requisiti di EPA e OSHA (Occupational Safety and Health Administration) tese ad impedire o mitigare eventi catastrofici nel caso di grosse fughe, quando si impiegano grandi quantitativi di ammoniaca, possono

creare un pesante aggravio per gli utilizzatori. Inoltre, la sua presenza all’interno dei locali richiede la preparazione di un programma di prevenzione dei rischi e un progetto di gestione della sicurezza.

Europa In Europa l’ammoniaca è considerata sostanza tossica, tanto che la direttiva PED impone limiti di pressione-volume per i sistemi che usano fluidi infiammabili e/o tossici superiori a quelli imposti

#7

17

per i refrigeranti non infiammabili. In molte parti dell’UE, inoltre, viene applicata anche la norma IEC 60335-2-40, la quale impone limiti di carica alle apparecchiature per il condizionamento dell’aria che contengono refrigeranti infiammabili quali, ad esempio, l’ammoniaca. Queste restrizioni dipendono dal limite di infiammabilità inferiore del refrigerante, dalla misura del locale nel quale il sistema è installato e dall’eventuale ventilazione esistente o prevista.

Esse, comunque, possono non costituire un problema per i prodotti piccoli e di tipo chiuso, ma costituiscono una seria barriera per

i sistemi di maggior mole sia residenziali che commerciali. Presente in Europa anche la norma EN 378 che contiene i requisiti per i locali tecnici (sale macchine) dove si utilizza ammoniaca: sono previste installazioni di emergenza con sistemi di cattura e contenimento delle perdite e lavaggio finale. Altri requisiti impongono poi che l’ammoniaca non debba poter venire a contatto con materiali come lo zinco. La stessa norma EN 378, comunque, contiene alcune esenzioni per apparecchiature che usano ammoniaca, come, ad esempio, quella per cui tali apparecchiature non sono costrette ad usare sigillature di potenziali sorgenti di accensione, come è richiesto per altri refrigeranti infiammabili.

Come già accennato, la HPGSA, legge sulla

sicurezza dei gas ad alta pressione, non copre le applicazioni di movimento (o mobili) e quindi non è certo come regolarsi sull’utilizzo di refrigeranti infiammabili in queste applicazioni. Tale norma si applica infatti solamente alle installazioni fisse (o stazionarie), come condizionamento e refrigerazione, e fa riferimento a parecchie ordinanze ministeriali, come le normative di sicurezza nella refrigerazione e quelle sui contenitori, che richiedono misure di sicurezza aggiuntive se ci si trova in presenza di refrigeranti tossici ed infiammabili. Tutte misure che, pur costituendo un pesante aggravio per i costruttori, non rappresentano una barriera insormontabile. Ad ogni modo, le applicazioni di ammoniaca debbono ottemperare a misure di sicurezza aggiuntive, come l’adozione di componenti a prova di esplosione e altre misure di sicurezza generale.

a requisiti particolari per quanto riguarda la sicurezza, le perdite e la prevenzione incendi. La normativa UL permette l’utilizzo solo di piccoli quantitativi di refrigeranti idrocarburi in alcune applicazioni: le limitazioni nel quantitativo della carica possono quindi rappresentare una vera barriera per una vasta espansione dell’uso degli stessi. La norma UL 250 limita la carica a 50 g per i frigoriferi domestici, mentre la UL 471 pone detto limite a 150 g per le apparecchiature di refrigerazione piccolo commerciale. Entrambe le norme permettono però cariche maggiori di refrigerante infiammabile purché, nell’eventualità di perdite, sia certo che esse non superino certi valori; si

comprende subito che rimane molta incertezza su come misurare il rischio sicurezza in modo accettabile in caso di fughe. Anche per questi motivi è stato proposto di cambiare la UL 250, stabilendo un limite fisso della carica per l’ammontare a prescindere dalle misure di protezione in caso di fughe. In questo caso, ottenendo la certificazione UL sui refrigeranti idrocarburi, si riuscirebbe a superare la barriera costituita da EPA-SNAP. Occorre ricordare, infatti, che gli idrocarburi non sono stati ancora approvati da EPA-SNAP come sostitutivi accettabili negli impianti di condizionamento o refrigerazione, eccetto che per le applicazioni industriali. EPA ha proposto d’altro canto

Giappone

Idrocarburi Stati Uniti Gli idrocarburi più comunemente usati nella refrigerazione e nel condizionamento dell’aria sono il propano e l’isobutano.

Le restrizioni cui sono soggetti riguardano la loro alta infiammabilità. Gli idrocarburi sono classificati in classe 3 secondo lo Standard Ashrae 34-2007. Principale motivo di preoccupazione è il rischio di incendio in seguito ad eventuali perdite: i refrigeranti infiammabili debbono quindi sottostare

PROGETTI PILOTA. Sviluppato da Dupont un refrigerante a basso potenziale di riscaldamento globale (GWP) per gli impianti di refrigerazione commerciale: OpteonXP10, a base di HFO-1234yf. Uno dei primi progetti pilota è stato installato presso le catene di distribuzione alimentare ALDI Süd e Spar

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#7

l’approvazione SNAP per diversi refrigeranti idrocarburi da dichiararsi accettabili nelle condizioni d’uso, come nuovi frigoriferi domestici o freezer o combi frigo-freezer purché la loro carica non superi 57 g. L’Enviromental Pretection Agency ha anche proposto il propano come accettabile nelle condizioni d’uso come refrigeratori e freezer autonomi nel piccolo dettaglio con carica fino a 150 g al massimo. La normativa corrente restringe l’uso di idrocarburi nelle applicazioni di condizionamento per comfort: lo Standard 15-2007 limita la carica di refrigeranti di categorie diverse da A1 a 3 kg per locali ad uso abitativo e 10 kg per quelli ad uso commerciale. Inoltre, stabilisce che i refrigeranti dei gruppi A3 e B3 non possono essere usati, con poche eccezioni, se non dietro approvazione delle autorità giurisdizionali. Anche il 2006 IMC (International Mechanical Code) e il 2006 UMC (Uniform Mechanical Code) hanno adottato i limiti di carica di UL 15-2007; tutte restrizioni molto gravose per i produttori, specialmente per le apparecchiature che sono troppo grandi per poter soddisfare tali limiti restrittivi di carica.

Di recente, poi, diversi Stati hanno modificato

alcuni regolamenti che bandivano l’uso di refrigeranti infiammabili nelle applicazioni di condizionamento mobile. I nuovi regolamenti fanno riferimento alle liste di EPA-SNAP e allo Standard J630 della SAE (Society of Automotive Engineers) come base per individuare i refrigeranti accettabili nel campo del condizionamento mobile. Al momento, sei dei cinquanta Stati bandiscono ancora tutti i refrigeranti infiammabili nel condizionamento di autoveicoli. Si prevede però che tre di questi abbiano accettato di modificare il bando secondo le regole indicate; restano solo il North Dakota, la Louisiana e l’Oklahoma in cui vige ancora il bando completo [3]. Iowa e Wisconsin bandiscono l’uso di certi idrocarburi dal condizionamento mobile.

Europa In Europa i regolamenti sui refrigeranti idrocarburi sono meno restrittivi che negli Stati Uniti. La sicurezza viene attuata principalmente con i limiti della carica e con requisiti di sicurezza specifici per ciascuna applicazione, il che consente l’uso di idrocarburi praticamente in tutte le applicazioni.

La norma EN 378 ne contiene di molto precisi che possono rappresentare una barriera per il loro uso nelle applicazioni di apparecchiature autonome per il condizionamento residenziale e commerciale.

In particolare, le unità a pavimento sono attualmente soggette a limiti di carica che rendono impraticabile l’uso di qualsiasi apparecchiatura posizionata a livelli bassi [4]. La norma stabilisce i limiti di carica secondo il posizionamento in altezza dell’apparecchiatura, penalizzando quelle posizionate in basso e privilegiando quelle a soffitto o in posizione elevata. Le norme IEC stabiliscono un limite di carica universale di 150 g per i sistemi di refrigerazione commerciale e per i frigoriferi domestici; il che può rappresentare un ostacolo all’uso di idrocarburi nella refrigerazione commerciale di maggiore mole. Come per la CO e l’ammoniaca, anche in questo caso la PED impone limiti restrittivi sui livelli di pressione-volume come fa per tutti i fluidi tossici e/o infiammabili. Inoltre, la richiesta di rapporti aggiuntivi e programmi di valutazione della sicurezza da parte dei produttori costituiscono un effettivo deterrente per l’utilizzo di questi prodotti.

Giappone Nel Paese del Sol levante le applicazioni di idrocarburi richiedono misure speciali di sicurezza, come l’adozione di componenti a prova d’esplosione. Inoltre, la legge attuale non copre le applicazioni mobili e c’è quindi incertezza su come regolare l’uso di refrigeranti infiammabili nelle relative applicazioni.

Fluidi A2L Stati Uniti Recentemente è stato aggiunto un addendum, ak, allo Standard Ashrae 34-2007 che introduce la sottoclasse 2L alla classe 2 per l’infiammabilità dei fluidi, nella quale sono raccolti i refrigeranti con una velocità di propagazione

della fiamma inferiore o uguale a 10 cm/s. Tale revisione è ancora in discussione, in quanto per un refrigerante l’infiammabilità è ovviamente il fattore principale da prendere in considerazione. Lo Standard 15-2007, per altro, contiene particolari

permessi per le apparecchiature ad ammoniaca, il che potrebbe costituire un precedente per far rientrare i fluidi di classe 2L in una categoria separata. D’altro canto,

#7

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anche la 2006 UMC contiene norme restrittive per i fluidi A2 nelle applicazioni per il comfort umano, mentre la 2600 IMC non le prevede. Gli standard di sicurezza UL 471 e 1995 sono lungi dal considerare accettabile la classe 2L finché la revisione dello Standard Ashrae non è definitivamente approvata. Le bozze attualmente in revisione di ISO Standard 817 e 5149 includono la sub-classe 2L e prevedono specifici permessi per le apparecchiature che usano questi fluidi. Alcuni refrigeranti HFO, come R-1234yf [5], sono considerati candidati ad ottenere la classificazione 2L [6], ma lo Standard originale 34 li considera ancora nella classe di infiammabilità A2 e, di conseguenza, sono tuttora soggetti a molte restrizioni. Il campo

del condizionamento mobile per veicoli è un esempio di come, attraverso lo sviluppo e l’adozione di regolamenti nazionali e Standard come la lista EPA SNAP e SAE J639, si possa essere aiutati nella rimozione di molte barriere. Negli anni recenti un certo numero di Stati hanno sostituito le vecchie leggi che bandivano i refrigeranti infiammabili nelle applicazione di condizionamento mobile con altre che fanno riferimento alla lista EPA-SNAP o allo Standard SAE. Infatti l’R1234yf è stato approvato per l’uso dal programma EPA-SNAP e incorporato nello SAE J639.

Europa Nessun cambiamento è stato introdotto nelle norme europee, come lo Standard 378, per porre limiti di carica per i refrigeranti A2L. Solo gli standard IEC possono costituire una barriera all’uso dei fluidi A2L nelle applicazioni di refrigerazione di grandi capacità, ponendo il limite di 225 g di carica nell’uso di tali refrigeranti, il che può escludere dal loro uso le applicazioni

maggiori e quelle a temperature estremamente basse. Le apparecchiature di grande capacità che usano A2L potrebbero cadere nell’ambito della direttiva PED che limita i livelli di pressione e volume per gli apparecchi che contengono fluidi infiammabili e/o tossici. Gli A2L possono probabilmente essere considerati sostanze infiammabili secondo la PED, per cui sarebbero richieste misure addizionali e particolari valutazioni di sicurezza.

Giappone In Giappone è stato raccomandato all’industria automobilistica di rivalutare la legge HPGSA per quanto riguarda l’HFO-1234yf. Attualmente, infatti, essa non copre le applicazioni mobili e quindi vi è grande incertezza nella possibilità di usare refrigeranti infiammabili in queste applicazioni. Per tutte le altre invece, i sistemi che utilizzano fluidi A2L debbono sottostare a particolari misure di sicurezza, come l’utilizzazione di componenti anti-esplosione.

Conclusioni Anidride carbonica Per quanto riguarda il refrigerante CO non sembra che vi siano in realtà importanti barriere di regolamenti che ne limitino l’applicazione in nessuna delle tre regioni considerate. Negli Stati Uniti si deve richiedere l’approvazione EPA-SNAP per la refrigerazione ed il condizionamento stazionari. Nello stesso tempo, la progettazione di sistemi a CO, a causa della loro alta pressione di funzionamento, deve affrontare alcuni ostacoli. Ad ogni modo, non sembrano esistere alte barriere che precludano la via all’adozione di questi fluidi.

Ammoniaca L’ammoniaca è in uso da decadi come refrigerante, limitatamente alle applicazioni industriali. L’unica barriera significativa alla sua espansione è la tossicità.

Idrocarburi Gli idrocarburi per la loro infiammabilità debbono affrontare serie difficoltà in sede di adozione a largo raggio negli Stati Uniti. Gli standard e i regolamenti attuali permettono l’uso di piccole cariche sufficienti

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solo per la refrigerazione domestica e, forse, per il piccolo commercio. Ci vorranno altre importanti ricerche sulla sicurezza degli idrocarburi per superare le barriere poste alla loro utilizzazione in sistemi più grandi. I regolamenti europei sono meno restrittivi e non completamente legati ai quantitativi delle cariche. Comunque, le norme attuali pongono delle barriere all’uso degli idrocarburi nei sistemi di condizionamento e refrigerazione ad espansione diretta.

Fluidi A2L Poiché i fluidi A2L hanno minore infiammabilità rispetto ai tradizionali A2, stanno guadagnando sempre maggiore accettazione con la sottoclasse introdotta nella classificazione Ashrae, con i cambi in bozza dello Standard ISO817 e con l’approvazione ormai confermata ai fluidi A2L da parte di EPA-SNAP nelle applicazioni mobili.

Per il loro utilizzo sono comunque sempre necessarie alcune modifiche alle apparecchiature

TABELLA 3 Sommario delle barriere regolamentarie all’implementazione dei refrigeranti GWP Stati Uniti

Europa

Giappone

OSHA, Politica Std Codici Regolamenti UL statali per agenzia Ashrae alternativa Standard salute 15-2007 modello A/C mobile EPA

Direttiva IEC 60335IEC IEC 60335- EN 378 PED 2-40 60335-2-75 2-89

HPGSA, sicurezza gas a pressione

Anidride Carbonica

P

Ammoniaca

P

Idrocarburi

P

D

P, D

P, D

Fluidi A2L

P

D

P, D

P, D

D

D, R R

D

D, R

D

D

P

D, R

D

D

D

P, D

D

P

D, R

D

D

D

P, D

D

P = Proibizione per alcuni tipi di refrigerante in certe applicazioni D = Implicazioni nella progettazione, come limiti di carica e requisiti di sicurezza R = Richiesta di rapporto speciale per assicurare salute e sicurezza per ottemperare agli standard di sicurezza ed ai codici degli edifici. Questi fluidi hanno già fatto molti progressi negli Stati Uniti ed in Giappone, mentre l’Europa non li ha ancora incorporati nei suoi regolamenti. n 1 William Goetzler, direttore della Energy Practice of Navigant Consulting Inc., Burlington, Mass., USA 2 Javier Burgos e Thimoty Sutherland, consulenti senior della Energy Practice of Navigant Consulting Inc., Burlington, Mass., USA (Traduzione e adattamento di Carmine Casale, Aicarr – Comitato Tecnico Refrigerazione)

Nota · Articolo tratto da Ashrae Journal, Ultra Low GWP Refrigerant, ottobre 2010

RIFERIMENTI

1. Air Conditioning and Refrigeration Technology Institute, 2010. ARTI Report No. 09001-01, “Review of Regulations and Standards for the Use of Refrigerants with GWP Values Less than 20 in HVAC&R Applications”; 2. Adams, L. 2009. “Cooling technologies: alternative refrigerants attact attention” Appliance Design (4): 12 – 16; 3. Taddonio, K. 2008. “Last remaining barriers”. EPA presentation. www.epa.gov/cppd/mac/6%20 Taddonio.ppt; 4. Cox, N. 2009. “Replacing R-22 con HCs – practical experience”. Presentation at Atmosphere 2009; 5. Brown, J.S. “HFOs: new low global warming potential refrigerants” ASHRAE Journal 51(8):22 – 29; 6. Fleischer, R. 2009 “Advances in Environmental Sustainable Refrigerants and Blowing Agents” Honeywell. EEDAL. www.eedal.eu/fileadmin/eedal2009/presentations/Cold_Appliances_ II/105_Bowman_Fleischer.pdf.

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Ottimizzazione energetica

Impianti energeticamente

Sistemi di distribuzione a portata variabile, controllo dell’umidità relativa, utilizzo di recuperi energetici e del free-cooling con sistemi di raffreddamento adiabatico possono ridurre anche di oltre il 50% il fabbisogno di energia richiesta ai generatori di Michele Vio

I

DDL 28/11 di recepimento della direttiva europea RES sulle fonti energetiche rinnovabili, firmato alla fine del mese di marzo dal Presidente della Repubblica, imporrà una revisione dei criteri di progettazione degli impianti anche nel settore commerciale. Il decreto prevede che, a partire dal 2017, il 50% dei consumi energetici dell’intero edificio sia coperto da fonti energetiche rinnovabili, dove per consumi s’intende la somma di quelli per il riscaldamento, per il condizionamento e per l’acqua calda sanitaria. Il decreto prevede tappe intermedie: già a partire dal giugno 2012 il limite minimo sarà il 20%.

Come più volte ricordato in questa rivista, sarà fondamentale chiarire cosa si può considerare l

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energia rinnovabile e cosa no. Tuttavia vi è una certezza assoluta: il raggiungimento degli obiettivi può passare solamente da una riduzione dei fabbisogni energetici. Da questo punto di vista il settore commerciale presenta dei limiti, ma anche dei vantaggi che, se saputi sfruttare in modo adeguato, possono portare a un sensibile taglio dei consumi: tutti gli ambienti commerciali, non solo quelli all’interno delle grandi strutture, sono caratterizzati da elevati carichi endogeni sia per la presenza di persone sia per l’illuminazione, e richiedono il raffrescamento anche nel periodo invernale. È allora possibile sfruttare in modo spinto il free cooling, cosa semplice se si pensa che gli impianti d’elezione degli ambienti

Galleria Lafayette, Parigi

positivi

commerciali sono quelli ad aria.

Per capire come si deve procedere, bisogna innanzitutto definire la corretta dipendenza tra le richieste energetiche dell’edificio e quelle dell’impianto.

Richiesta di energia del sistema edificio-impianto A parità di carichi endogeni, i fabbisogni termici di un edificio sono funzione della temperatura dell’aria e dell’irraggiamento solare. Più basse sono queste due grandezze, maggiore è il carico

Figura 1 – Impianti energeticamente positivi, neutri e negativi

termico necessario per il riscaldamento invernale. Analogamente, più alte sono queste grandezze, maggiore è il carico termico per il condizionamento estivo. È l’impianto a dover far fronte alla richiesta energetica dell’edificio. Contrariamente a quanto si crede, non tutti gli impianti si comportano in modo uguale, nel senso che, a parità di consumo energetico dell’edificio, la quantità di energia termica richiesta dall’impianto ai generatori può essere diversa. Gli impianti si possono

dividere in tre categorie (figura 1): • energeticamente neutri: trasferiscono ai generatori la stessa richiesta di energia dell’edificio; • energeticamente negativi: trasferiscono ai generatori una richiesta di energia superiore a quella dell’edificio; • energeticamente positivi: trasferiscono ai generatori una richiesta di energia inferiore a quella dell’edificio.

Osservando la figura 1 si può notare come rendendo gli impianti energeticamente positivi si possano ottenere dei risparmi consistenti nell’arco dell’anno.

Un impianto può risultare energeticamente negativo per i seguenti fattori, frutto di errori di

progettazione e/o di regolazione: • eccesso d’aria di rinnovo; • temperatura mantenuta troppo alta in inverno e troppo bassa in estate; • eccesso di umidificazione in inverno e di deumidificazione in estate; • eccesso di utilizzo di post-riscaldamento in estate.

Al contrario, un impianto può risultare energeticamente positivo grazie a: • utilizzo di sistemi di recupero del calore dall’aria di espulsione; • utilizzo di sistemi di recupero rigenerativo per annullare i danni del post riscaldamento; • utilizzo di sistemi che richiedano temperatura ambiente più moderata (più fredda d’inverno e più calda d’estate); • utilizzo di sistemi di free-cooling.

Dal punto di vista energetico, la correzione degli impianti da energeticamente negativi a energeticamente positivi è fondamentale, perché le massime differenze si realizzano per temperature dell’aria esterne molto frequenti nel clima italiano, quindi molto rilevanti al fine del consumo.

Tutti i fattori che contribuiscono a rendere un impianto energeticamente positivo dipendono dalla bontà della progettazione del sistema, compresa quella delle logiche di regolazione e controllo.

Correzione degli impianti energeticamente negativi La cosa meno costosa è correggere gli impianti energeticamente negativi e trasformarli in positivi. Questi interventi possono essere fatti come retrofit anche negli impianti esistenti.

Si può agire su tre fronti: • controllo delle condizioni climatiche dell’ambiente; • controllo della quantità d’aria di rinnovo immessa; • interventi sul post-riscaldamento tramite il recupero rigenerativo (Box 3).

Controllo delle condizioni climatiche dell’ambiente Uno dei maggiori difetti riscontrabili negli ambienti dedicati al commerciale sono le condizioni climatiche mantenute in ambiente. Si registrano spesso temperature dell’aria troppo elevate in inverno e troppo basse in estate.

In inverno mantenere delle temperature dell’aria troppo elevate va a scapito del benessere dei clienti, che entrano nei supermercati abbigliati come all’esterno, con cappotti o giacche pesanti. Il loro metabolismo è relativamente elevato, dal momento che camminano in cerca del prodotto desiderato: un’alta temperatura

SHOPPING SEMPRE FAVORITO? Una temperatura dell’aria troppo elevata costringe i clienti a togliersi il soprabito posizionandolo nel carrello e togliendo posto ai prodotti. Allo stesso modo temperature estive troppo basse creano disagio nella clientela aumentando inutilmente i consumi

Positive energy plants

In buildings used for commercial purposes, energy consumptions can significantly be lowered compared to current standards, simply by acting on air conditioning in a simple and inexpensive way. The control of environment conditions, the control over the correct flow of fresh air, the use of energy recoveries and free cooling assisted by adiabatic cooling systems and the adoption of a variable displacement air distribution are misures that can reduce even more than 50% of the energy needs required for generators. Operating thus, is it possible to approach the goals set by the Directive 2010/31/CE, at least for the production of thermal energy.

Keywords: commercial buildings, variable displacement air distribution, Directive 2010/31/CE, free cooling

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Figura 2 – Risparmi ottenibili sul trattamento dell’aria mantenendo un valore di UR ambiente più alto del 50%

dell’aria li costringe a togliersi il soprabito, creando disagio. Inoltre, il soprabito va messo nel carrello, togliendo posto ai prodotti da acquistare.

In estate sono spesso gli stessi gestori a imporre temperature dell’aria troppo basse, credendo che il condizionamento spinto sia un’attrattiva commerciale in più per attrarre i clienti.

Nella realtà non è così, o almeno non lo è più: le persone ormai sono abituate a vivere in ambienti climatizzati, dall’ufficio, all’automobile, all’abitazione: imporre temperature troppo basse crea fastidio, oltre ad aumentare notevolmente i consumi energetici.

Se l’intervento sulla temperatura dell’aria è semplice, perché basta adattare il set-point, lo è molto meno quello sul umidità relativa. Spesso gli edifici adibiti al commerciale hanno impianti molto semplici, come quelli con roof-top ad espansione diretta, che controllano molto male l’umidità relativa, specialmente se le macchine non sono dotate di controllo ad inverter sui compressori (Box 1). Il controllo dell’umidità relativa è fondamentale per il risparmio energetico ed economico.

Dal punto di vista dei consumi, mantenere in ambiente un’umidità relativa più alta porta a vantaggi molto elevati, come è evidente in figura 2 che mostra i risparmi energetici percentuali ottenibili sul trattamento dell’aria mantenendo nel periodo estivo un valore di UR ambiente del 55% e del 60% anziché del 50% per diverse località italiane e i rispettivi risparmi economici espressi in €/m² di superficie, nell’ipotesi di un affollamento di 1 persona ogni 10 m², al costo dell’energia elettrica di 0,13 €/kWh e considerando l’utilizzo dei gruppi frigoriferi con indice di prestazione stagionale ESEER = 4,5.

La norma UNI EN 7730 dice esplicitamente che il peso dell’umidità relativa dell’aria ambiente influenza molto poco il benessere delle persone negli ambienti termici moderati, come è appunto un ambiente climatizzato. A tutt’oggi si progettano gli impianti di climatizzazione per condizioni ambiente di 26°C e UR = 50%, mentre la revisione della norma UNI 10339 impone un valore di progetto dell’umidità relativa del 60%, con la possibilità di scendere di 10 punti percentuali. Quindi, aumentare il valore dell’umidità

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#7

relativa può portare a risparmi davvero ingenti.

Tanto per dare dei numeri, aumentare dal 50% al 55% l’umidità relativa in un’area 50.000 m² adibiti al commercio porta ad un risparmio annuo variabile tra 23.500 € a Bolzano e 36.000 € a Catania.

Tuttavia, il rispetto della direttiva RES sulle fonti energetiche rinnovabili fa cambiare prospettiva al risparmio energetico (BOX 2): l’aumento dell’umidità relativa non influisce solo sul costo annuo, ma anche sul prezzo di acquisto iniziale dell’impianto. Immettere aria esterna costa energia: sempre per dare dei valori indicativi, la spesa energetica annua per trattare in funzionamento estivo l’aria, per mantenere in ambiente una umidità relativa del 50% per 12 ore al giorno e per 6 giorni la settimana, vale 52,6

kWh/m³ a Bolzano, 57,6 kWh/m³ a Milano, 60,2 kWh/m³ a Firenze, 67,4 kWh/m³ a Roma e 75,3 kWh/ m³ a Catania. Secondo la direttiva RES, anche il 50% di questa energia deve essere prodotto tramite fonte rinnovabile: effettuare dei risparmi significa “liberare” energia rinnovabile per altre produzioni, secondo quanto riportato nel BOX 2. Da questo punto di vista, l’aumento di umidità relativa in ambiente dal 50% al 55% si può tradurre, ad esempio, in m² di pannelli solari termici lasciati a disposizione: con una portata d’aria di rinnovo di 100.000 m³/h, la superficie “liberata” va da 500 m² a Milano fino a 800 m² a Catania.

Controllo della portata d’aria di rinnovo immessa Molto spesso negli ambienti ci può essere un eccesso di aria di rinnovo, che non viene in alcun modo controllata. La cosa più semplice da fare è inserire sonde di qualità dell’aria, basate ad esempio sulla quantità di CO2, in modo

FLESSIBILITÀ NELL’U.R. Aumentare dal 50% al 55% l’umidità relativa in un’area di 50.000 m² adibiti al commercio porta ad un risparmio annuo variabile tra 23.500 € a Bolzano e 36.000 € a Catania

BOX 1

Limiti energetici dei sistemi di trattamento dell’aria di rinnovo ad espansione diretta (Roof top) Il limite principale dei sistemi ad espansione diretta riguarda il controllo della temperatura e dell’umidità relativa a valle della batteria, in funzionamento sia estivo che invernale.

Con una CTA di tipo idronico la regolazione della temperatura avviene mediante una valvola a 3 vie (o a 2 vie, per sistemi a portata d’acqua variabile) che interviene sulla portata dell’acqua che attraversa la batteria. La regolazione è molto fine, completamente modulante e può essere effettuata mediante logiche di controllo sofisticate.

Nel caso di una CTA ad espansione diretta, invece, la regolazione può essere effettuata unicamente modificando la portata del refrigerante nello scambiatore posto sull’aria di rinnovo, che funge da evaporatore in estate e da condensatore in inverno. La variazione può essere effettuata solamente attivando o disattivando uno dei compressori oppure variandone il numero di giri, mediante l’utilizzo di inverter. In ogni caso, la variazione non può essere continua, perché il compressore con inverter non può avere mai un numero di giri prossimo a 0. Inoltre, al ridursi

Figura B1-1 – Differenza nella regolazione tra CTA idronica e ad espansione diretta

da mantenere la portata sempre adeguata alle necessità di qualità dell’aria. La massima portata si raggiunge solamente quando gli ambienti sono affollati.

del numero di giri del compressore, variano anche le pressioni di condensazione e di evaporazione e, di conseguenza, l’effetto utile del ciclo frigorifero. Pertanto, la regolazione ottenuta è meno precisa di quella ottenibile con un sistema idronico.

Controllo dell’umidità dell’aria Nel funzionamento estivo con un sistema ad espansione diretta è più difficile controllare l’umidità relativa dell’aria. Nei sistemi a fluido intermedio l’evaporatore è completamente scollegato dal locale da condizionare e scambia calore solamente con il circuito idraulico. Lo scambio termico è solamente sensibile e dipende dalla temperatura dell’acqua.

In questi sistemi, la diminuzione della temperatura dell’aria esterna fa aumentare l’efficienza del gruppo frigorifero, senza però alterarne le prestazioni. Infatti, la resa aumenta e diminuisce il consumo elettrico, ma la temperatura di produzione rimane inalterata, perché è controllata dalla regolazione della macchina.

La regolazione può essere a punto fisso oppure con controllo dell’umidità relativa in ambiente. Nel primo caso si manda l’aria a temperatura fissa, a valle della batteria fredda, lasciando che sia la batteria di post-riscaldamento a controllare la temperatura. Nel secondo caso, la temperatura dell’aria viene variata in funzione dell’umidità desiderata in ambiente: più bassa è la temperatura, più bassa è l’umidità assoluta dell’aria immessa. Anche in questo caso è sempre la batteria di post-riscaldamento a controllare la temperatura ambiente.

Diverso è il comportamento dei sistemi ad espansione diretta. L’evaporatore è attraversato all’aria da trattare e, pertanto, è da questa influenzato. Trattandosi di uno scambio termico refrigerante–aria, c’è da considerare anche la componente latente, oltre a quella sensibile. La variazione della temperatura dell’aria esterna fa ancora aumentare l’efficienza del sistema, ma ha effetti diversi sulle due componenti dello scambio termico, nel senso che aumenta, percentualmente, più la componente latente che quella sensibile.

Ciò è dannoso sia dal punto di vista energetico, sia dal punto di vista del comfort termico. Infatti, al diminuire della temperatura dell’aria esterna, diminuisce anche la differenza di umidità specifica tra esterno ed interno, il che significa che il sistema deve deumidificare di meno. Invece le macchine ad espansione diretta si comportano all’esatto contrario: all’abbassarsi della temperatura aumentano la potenza latente fornita, quindi l’umidità assoluta dell’aria immessa, facendo così abbassare l’umidità relativa in ambiente.

Il sistema idronico con controllo dell’umidità relativa in ambiente è quello che si comporta meglio dal punto di vista energetico, perché annulla qualunque spreco.

Gli altri sistemi sono più semplici, ma fanno consumare molta più energia.

Figura B1-2 – Variazione dell’umidità relativa in ambiente al variare del carico per sistemi ad espansione diretta e a fluido intermedio

Utilizzo del recupero rigenerativo Il controllo dell’umidità relativa richiede l’utilizzo del post-riscaldamento, che è un processo energeticamente costoso, anche quando si utilizzi per la sua alimentazione il calore recuperato

dai gruppi frigoriferi. L’adozione del recupero rigenerativo permette di migliorare le prestazioni energetiche, eliminando i guasti prodotti dal post-riscaldamento (BOX 3).

#7

25

Progettazione degli impianti energeticamente positivi

Un sistema di filtraggio a monte e a valle dello scambiatore, richiesto dalle norme, aumenta le perdite di carico, quindi i consumi energetici dell’intero sistema

Per rendere gli impianti energeticamente positivi è possibile agire sul recupero di calore dall’aria di espulsione e sulla tipologia d’impianto, scegliendo sistemi in grado di sfruttare il freecooling estivo.

Recupero di calore dall’aria di espulsione Il recupero di calore dall’aria espulsa può contribuire a migliorare le prestazioni energetiche di un impianto. Il recupero di calore non è mai gratuito, perché richiede un maggior consumo elettrico per la movimentazione dell’aria: per questo motivo va considerato molto attentamente.

Anche per il recupero di calore bisognerebbe ragionare in termini di COP, per potersi confrontare con i gruppi frigoriferi e le pompe di calore, oppure un REP (Rapporto di Energia Primaria), per confrontarsi con i generatori tradizionali (caldaie) o con i gruppi frigoriferi ad assorbimento.

Si può definire: COPR = PTR ∕PA (1) REPR = ηECOPR = 0,4COPR dove: COPR = efficienza energetica istantanea del sistema di recupero REPR = rapporto di energia primaria del sistema di recupero PTR = potenza termica recuperata [kW]

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PA

= potenza elettrica assorbita in più dal sistema di recupero per vincere le perdite di carico aggiuntive [kW] ηE = rendimento della rete elettrica, fissato pari a 0,4 in tutta Europa dalla direttiva RES La (1) mostra chiaramente come, a parità di potenza assorbita, il COPR diminuisca al diminuire dell’energia termica recuperata. Quindi è da attendersi che il COPR diminuisca quando la temperatura dell’aria esterna aumenta in inverno e diminuisce in estate. Il fenomeno è mostrato in

figura 3: la potenza termica recuperata diminuisce all’aumentare dell’aria esterna mentre rimane inalterata la potenza assorbita del sistema di recupero. Ad un certo punto, il COP del sistema di recupero diventa inferiore a quello di una pompa di calore: da qui in poi converrebbe by-passare completamente il sistema di recupero e trattare l’aria di rinnovo utilizzando acqua calda (in inverno) o fredda (in estate) prodotta dalla pompa di calore.

Valgono le seguenti considerazioni: • La potenza assorbita del sistema di recupero è tanto maggiore quanto più elevato è il rendimento del recuperatore. Ciò è dovuto alle maggiori perdite di carico del sistema.

• Le normative europee sulla qualità dell’aria impongono un sistema di filtraggio a monte e a valle dello scambiatore, per evitare di contaminare l’aria di rinnovo.

Questo filtraggio ovviamente aumenta le perdite di carico e quindi i consumi energetici dell’intero sistema.

• Sempre per le normative sulla qualità dell’aria, i sistemi di recupero in grado di scambiare anche calore latente possono essere utilizzati solamente in ambiente con qualità dell’aria elevata. Questo perché lo scambio

Figura 3 – COP del sistema di recupero confrontato con quello di una pompa di calore aria-acqua

BOX 2

Nuove logiche di progettazione

Risparmiare energia significa liberare fonti rinnovabili Il recepimento della direttiva RES sulle fonti energetiche rinnovabili richiederà di cambiare totalmente le logiche di progettazione degli impianti e in particolare cambierà il modo di percepire i risparmi energetici ottenibili.

Fino ad ora si è sempre ragionato più in termini di risparmi economici che di risparmi energetici, nel senso che i secondi erano presi in considerazione solamente se si ottenevano i primi. Il DDL 28/11, invece, impone rispetto di percentuali ben precise di fonti energetiche rinnovabili. A partire da 2017 si sarà costretti a produrre il 50% di tutta l’energia da fonti energetiche rinnovabili, sommando tra di loro i consumi dell’impianto di climatizzazione (riscaldamento invernale e condizionamento estivo) e la produzione di acqua calda sanitaria.

Parlare di percentuali può essere sempre fuorviante, perché non permette di comprendere l’entità assoluta di quanto si vuole raggiungere: nel caso di edifici adibiti al commercio questi valori possono essere enormi, quantificabili in centinaia di migliaia di kWh annui. Il problema principale che si porrà al progettista sarà quello di reperire le sorgenti rinnovabili, più ancora del costo della loro installazione. Per comprendere il problema proviamo a semplificare le cose ipotizzando che si utilizzi esclusivamente il sole come sorgente rinnovabile.

Per posizionare i pannelli solari, sia termici che fotovoltaici, è necessario reperire delle superfici sufficientemente grandi. Limitandosi per ulteriore semplicità al solo solare termico, si può stimare in 1000 kWh medi sul territorio nazionale l’energia termica producibile annualmente da 1 m² di superficie: ciò significa che ogni metro quadro di pannello fotovoltaico permette il rispetto della normativa fino ad un consumo di 2000 kWh elettrici.

Ragionando al contrario, si può dire che il risparmio di questi 2000 kWh elettrici permette non tanto di evitare la posa di 1 m² di pannelli solari termici, quanto di destinare la superficie ad altro utilizzo. Un esempio chiarisce meglio il concetto: se si hanno a disposizione solamente 100 m² per posare i pannelli solari termici, si rispetta la normativa solo per un consumo termico di 2.000.000 kWh termici all’anno. Se il consumo è maggiore, bisogna in qualche modo integrarlo con altre fonti rinnovabili. Risparmiare energia direttamente sull’impianto permette di raggiungere più facilmente l’obiettivo, perché riduce i fabbisogni termici

richiesti dall’edificio e quindi migliora la percentuale di fonti rinnovabili utilizzabili senza richiedere un aumento della loro quantità assoluta.

Lo stesso ragionamento può essere fatto anche per tutte le altre fonti rinnovabili (prima tra tutte la geotermia): il loro utilizzo richiede spazi disponibili, prima ancora di costare molto. Pertanto ogni piccolo risparmio va a favore del rispetto della normativa. Michelangelo asseriva che “la perfezione è fatta di dettagli”: parafrasandolo si può sostenere che il risparmio energetico si raggiunge come somma di tanti piccoli interventi.

La figura B2-1 sintetizza il concetto: la produzione da fonte rinnovabile è solo il 24% di quanto richiesto da un impianto energeticamente negativo, ma supera il 50% se lo stesso impianto è reso energeticamente positivo.

Figura B2-1 – Un impianto energeticamente positivo permette di aumentare la percentuale di energia da fonte rinnovabile

di massa dell’aria di un ambiente non esattamente salubre potrebbe contaminare anche l’aria esterna.

IL COP dei sistemi di recupero si abbassa molto rapidamente,

soprattutto in estate. L’Italia è un paese a clima prevalentemente mite, per cui bisogna stare molto attenti nella scelta per evitare di aumentare i consumi energetici anziché diminuirli. In particolare l’efficienza energetica decade nel periodo estivo. Per evitare ciò, la soluzione più

efficiente è quella di abbinarli a un sistema di raffreddamento adiabatico indiretto (RAI), sia a singolo stadio che a doppio stadio, come mostrato nel Box 4.

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Il free-cooling estivo Per ridurre la richiesta energetica di un edificio, si possono usare impianti in grado di sfruttare il free-cooling, sia diretto che indiretto.

Il free-cooling diretto Si definisce diretto il free-cooling ottenuto con l’immissione in ambiente di aria esterna, quando questa si trovi a condizioni energetiche migliori rispetto all’aria ambiente (ovvero quando l’entalpia dell’aria esterna sia inferiore all’entalpia dell’aria ambiente). Lo sfruttamento del free-cooling diretto è possibile con degli impianti a tutta aria, sia a portata d’aria variabile che a portata d’aria costante.

Il free-cooling diretto si definisce: • Totale, quando tutta la potenza frigorifera è fornita dall’aria esterna senza che questa debba essere ulteriormente raffreddata. Non si ha alcun consumo energetico da parte dei gruppi frigoriferi; • Parziale, quando l’aria esterna fornisce parte della potenza gratuitamente, ma deve essere trattata ulteriormente tramite la batteria fredda. Vi è un consumo energetico da parte dei gruppi frigoriferi.

I parametri che influenzano l’efficacia del free-cooling sono: 1) Temperatura dell’aria ambiente: più è alta e più si allarga il campo di utilizzo del free-cooling. Dipende esclusivamente dalla regolazione impostata.

2) Umidità relativa dell’aria ambiente: più è alta e più si allarga il campo di utilizzo del free-cooling. Dipende esclusivamente dalla regolazione impostata.

3) Retta di esercizio: più è elevata (prossima a 1:

carico solo sensibile), più si allarga il campo di utilizzo del free-cooling, soprattutto per quanto riguarda condizioni dell’aria esterna ad elevata umidità relativa. Dipende esclusivamente dal carico ambiente, quindi dalla tipologia di utilizzo dell’edificio: negli edifici commerciali il suo valore è sempre molto elevato, superiore a 0,9.

4) Portata d’aria: più è elevata, più largo è il campo di utilizzo del free-cooling.

5) Temperatura dell’aria esterna: è ovviamente un parametro determinante, anche se non il più importante in assoluto. Più è bassa, maggiore è la possibilità di utilizzo del free-cooling. Dipende esclusivamente dal clima della località.

6) Umidità relativa dell’aria esterna: è il fattore in assoluto più importante. Più è bassa, maggiore è l’efficacia del free-cooling.

I risparmi conseguiti con free-cooling diretto sono davvero notevoli, soprattutto se l’aria esterna viene opportunamente pre-trattata grazie ai sistemi di raffreddamento adiabatico sia diretto che indiretto (vedi Box 4 ).

La tabella I evidenzia il comportamento del Free-Cooling coadiuvato dal raffreddamento adiabatico nelle principali città italiane. Come si può notare, l’influenza dell’umidità e dell’altitudine hanno più importanza delle reali condizioni climatiche. Le città in cui il comportamento è ottimo, sono mediamente poco umide, specialmente nelle ore diurne (Trieste, Reggio Calabria, Bari) e in quota (Enna, Catanzaro, Perugia ecc.).

Al contrario, le due città peggiori (Milano e Palermo) sono entrambe caratterizzate da un‘elevata umidità.

TABELLA I

comportamento del FC coadiuvato dal raffreddamento adiabatico in alcune città italiane

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NORD ITALIA

CENTRO ITALIA

SUD ITALIA

OTTIMO Il free-cooling può essere molto sfruttato anche in piena stagione estiva.

Risparmi annui superiori al 60%

Aosta, Sondrio, Trieste, Bolzano, Trento

Perugia, Rieti, L’Aquila, Grosseto

Campobasso, Enna, Avellino, Sassari, Bari, Catanzaro, Reggio Calabria

BUONO Il free-cooling può essere sfruttato nelle mezze stagioni e, eccezionalmente, nella stagione estiva.

Risparmi annui compresi tra il 45% e il 60%

Torino, Alessandria, Como, Genova, Rimini, Bologna

Macerata, Ascoli

Lecce, Catania, Cagliari

SCARSO Il free-cooling può essere sfruttato solo nelle mezze stagioni.

Risparmi annui compresi tra il 30% e il 45%

Venezia

Ancona, Roma

Napoli, Pescara

PESSIMO Il free-cooling può essere difficilmente sfruttato se non con basse temperature dell’aria.

Risparmi annui inferiori al 30%

Milano

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A titolo indicativo la figura 4 evidenzia i profili di consumo energetico e i risparmi conseguibili in centri commerciali posizionati in città del nord e del sud Italia, per tre città con clima ottimo per il free-cooling (Trieste, Grosseto e Reggio Calabria) e tre città con il clima pessimo o scarso (Milano, Roma e Palermo).

L’osservazione delle figure è molto interessante perché fa intuire quanto importante sia il contributo dell’umidità dell’aria per il raggiungimento del massimo risparmio energetico. La differenza tra la curva della richiesta energetica in assenza di free-cooling e quella con free-cooling tradizionale è data principalmente dalla temperatura dell’aria e in minima parte dall’umidità. A Reggio Calabria, città con clima molto favorevole al free-cooling, le due curve sostanzialmente si sovrappongono nei tre mesi più caldi, così come nelle tre città con clima sfavorevole.

L’influenza dell’umidità dell’aria è visibile principalmente nella differenza tra la curva del consumo energetico con free-cooling tradizionale e quella con free-cooling con raffreddamento adiabatico diretto e raffreddamento adiabatico indiretto (RAD + RAI). Nelle città con clima favorevole per il free-cooling si possono ottenere risparmi energetici consistenti anche nei mesi più caldi, proprio grazie alla possibilità di raffreddare umidificandola si l’aria di espulsione che l’aria immessa in ambiente.

Nelle tre città con clima poco favorevole ciò non è possibile a causa dell’elevata umidità Sicuramente Reggio Calabria è una città calda quanto Milano, ma molto meno umida. Palermo, al contrario, ha una temperatura estiva media inferiore a quella sia di Milano che di Reggio Calabria, ma è connotata da un tasso di umidità relativa molto elevato.

Il free-cooling indiretto Palermo

In alternativa al free-cooling diretto, si può utilizzare il free-cooling indiretto. Invece che inviare direttamente aria fredda all’interno

BOX 3

Recupero rigenerativo per limitare i guasti energetici dovuti all’eccesso di post-riscaldamento Il flusso d’aria di immissione deve essere raffreddato dal punto A fino al punto B, Quando viene effettuato un raffreddamento con post-riscaldamento, l’energia per poi essere post-riscaldato fino al punto C. Quindi c’è un flusso d’aria caldo da totale spesa per il trattamento viene penalizzata per l’intera quota parte riguarraffreddare e uno freddo da riscaldare. dante il post-riscaldamento stesso. Ciò avviene anche se l’energia termica necesEcco quindi la funzione dello scambiatore a batterie accoppiate. La batteria 1 saria al post-riscaldamento è prodotta mediante sistemi di recupero del calore di (pre-riscaldamento invernale) ha il compito di raffreddare l’aria dal punto A fino condensazione dei gruppi frigoriferi. al punto R, mentre la batteria 2 ha il compito di riscaldarla dal punto B al punto La figura B3-1 moC. Si trasferisce il calore sottratto all’aria nella batteria 1 alla batteria 2 che ha il stra sul diagramcompito di post-riscaldarla. ma psicrometrico Il recupero di entalpia sulla batteria 1 è hA – hR, uguale all’energia richiesta per il la trasformazione: l’aria entra nelpost-riscaldamento hC – hB. La batteria fredda deve soddisfare solamente il salto la batteria fredda entalpico hR – hA. nelle condizioni In questo modo la potenza per il post-riscaldamento è totalmente gratuita. Il del punto A (punmassimo salto entalpico scambiabile tra le batterie 1 e 2 è legato alle condizioni to di inizio trattadei punti A, B e C e dall’efficienza dello scambiatore. Il recupero è percentualmenmento), viene da te tanto maggiore quanto più è elevata la temperatura del punto A e più è bassa la questa raffreddata temperatura del punto C. Il risparmio è comunque sempre notevole. fino al punto B e poi Se il sistema di recupero rigenerativo non riesce a recuperare tutto il calore necesviene post-riscalsario al trattamento dal punto B al punto C, la rimanente parte deve essere fornidata fino al punta dalla batteria di post-riscaldamento. to C d’immissione Il risparmio energetico ottenibile è tanto maggiore in termini percentuali, quano oltre a seconda to più è bassa la temperatura dell’aria esterna.

Figura B3-1 – Perdita energetica dovuta delle esigenze del Come detto in precedenza, non servono batterie aggiuntive per ottenere il recual trattamento di post-riscaldamento ambiente. pero rigenerativo. Come batteria 1 può essere utilizzata la batteria di pre-riscalLa potenza frigoridamento, che in estate è disattiva, mentre come batteria 2 può essere usata la fera richiesta per il trattamento è direttamente proporzionale alla differenza di stessa batteria di post-riscaldamento. Si tratta solo di effettuare un corretto colentalpia hA – hB tra ambiente e batteria fredda, mentre l’energia frigorifera rilegamento idraulico.

Per approfondimenti, si rimanda a: Michele Vio – “Impianti di climatizzazione: manuale di chiesta dall’ambiente è proporzionale alla differenza di entalpia hA – hC tra inizio calcolo”; editoriale Delfino, 2009. trattamento e punto d’immissione.

Quindi la differenza di entalpia hC – hB tra il punto C d’immissione e il punto B a valle della batteria fredda rappresenta una perdita energetica secca. L’aria viene portata ad un livello di entalpia minore per poi essere riscaldata. Questa perdita si ha sempre.

Se poi l’energia termica venisse prodotta con un generatore invece che essere recuperata dal calore di recupero dei gruppi frigoriferi, la perdita di energia è doppia. L’energia totale richiesta dal trattamento diverrebbe proporzionale a (hA – hB) + (hA – hC). La perdita sarebbe 2 (hC – hB).

Corretto collegamento idraulico La perdita energetica può essere annullata completamente usando un recupero generativo, ottenuto sfruttando anche in estate la batteria di preriscaldamento, collegandola in serie alla batteria di post-riscaldamento, così come mostrato in figura B3-2.

Le batterie sono collegate tra loro da un circuito idraulico con una pompa e una valvola di regolazione V1. Questa serve a regolare la potenza della batteria 2, quella del post-riscaldamento.

Figura B3-2 – Recupero di calore rigenerativo

dell’edificio, come visto in precedenza, si invia acqua fredda nelle batterie di scambio termico delle CTA o dei terminali. In questo modo si climatizza gratuitamente

l’ambiente.

Il free-cooling indiretto può derivare da sorgenti geotermiche quali acqua di falda, di lago, di mare, o terreno.

Una sorgente geotermica ha il vantaggio di

trovarsi a temperature basse e generalmente costanti nell’anno. L’acqua di mare, ad esempio, al di sotto dei 10 metri di profondità si trova generalmente ad una temperatura costante di 1012°C. Il terreno, utilizzato per la geotermia grazie

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• Inviando l’acqua in terminali a media temperatura, come pannelli radianti a soffitto o a pavimento, oppure travi fredde. Con questa soluzione è possibile ricavare una potenza stimabile da 20 a 60 W/m² di superficie lorda occupata dai pannelli, a seconda che si tratti di pavimento o soffitto radiante. Questa potenza, solo sensibile, è fruibile durante tutta la stagione estiva, per cui in termini energetici la soluzione è molto interessante. Questi sistemi, tuttavia, sono poco adatti alle utenze commerciali. L’unica eccezione può essere quella di negozi con grandi vetrine su più lati (caso tipico quello delle concessionarie d’auto): in questi casi è particolarmente adatto un impianto con pavimento radiante alimentato da sorgente geotermica

L’utilizzo di sistemi a portata d’aria variabile Alla luce di quanto detto, l’adozione di impianti a portata d’aria variabile diventa fondamentale per ridurre i consumi elettrici dei ventilatori. Negli impianti destinati ad ambienti commerciali il costo è basso, in quanto, generalmente, ogni centrale di trattamento dell’aria è a servizio di un unico locale, per cui basta dotare i ventilatori di inverter.

Conclusioni Figura 4 – Profili mensili di consumi energetici in condizionamento, con e senza free-cooling diretto a sonde verticali, si trova alla temperatura media annuale della località, quindi tra i 12° e i 16°C in tutta Italia. Temperature simili hanno anche le acque di falde più profonde, mentre le acque superficiali (di lago, di fiume, di laguna) hanno temperature più variabili nel corso dell’anno, ma, in alcuni casi, ancora vantaggiose per il free-cooling indiretto.

Pertanto, le sorgenti geotermiche possono essere sfruttate: • Inviando l’acqua in batterie di preraffreddamento dell’aria: con acqua in ingresso a disposizione attorno a 15-17°C, con un salto termico sufficientemente basso (3°C) e un buon fattore di by-pass (BF = 0,05) è pensabile di portare dell’aria a 35°C con UR = 50% fino a 20°C Ovviamente il risparmio diminuisce al diminuire

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della temperatura dell’aria esterna, ma rimane sufficientemente elevato per buona parte della stagione estiva. È una buona alternativa a un sistema di recupero di calore.

Da segnalare come una sorgente termica disponibile a 15°C possa essere utilizzata anche in inverno per effettuare un preriscaldamento dell’aria esterna, in una sorta di riscaldamento gratuito o free-heating. La stessa batteria descritta in precedenza, se alimentata in inverno a 13°C (bisogna tener conto della presenza di uno scambiatore di calore tra sorgente e impianto) è in grado di portare dell’aria a -5°C con UR = 80% fino alla temperatura di 10°C, con un risparmio entalpico di 15 kJ/kg. Quindi è possibile pensare anche ad un risparmio in inverno simile a quello di un recuperatore solo sensibile

Negli edifici adibiti ad usi commerciali è possibile abbassare nettamente i consumi energetici rispetto agli standard attuali, semplicemente agendo sugli impianti di climatizzazione, in modo semplice e poco costoso. Il controllo spinto delle condizioni ambiente, il controllo della corretta portata d’aria di rinnovo, l’utilizzo di recuperi energetici e del free-cooling coadiuvato da sistemi di raffreddamento adiabatico, l’adozione di una distribuzione dell’aria a portata variabile possono ridurre di oltre il 50% il fabbisogno di energia richiesta ai generatori.

Agendo così, è possibile raggiungere gli obiettivi posti dal Decreto 28/11. n

BOX 4

sfruttamento del raffreddamento adiabatico indiretto per migliorare le prestazioni estive degli scambiatori

© Rhoss

© Rhoss

Per migliorare le prestazioni in regime estivo degli scambiatori solo sensibili, la soluzione più efficiente è quella di abbinarli a un sistema di raffreddamento adiabatico indiretto (RAI), a singolo o doppio stadio.

Nella figura il recuperatore è stato ipotizzato del tipo a solo recupero sensibile con efficienza netta εN = 0,5. L’umidificatore ha un’efficienza 85%. L’aria esterna raffreddata (punto 4) viene raffreddata nella batteria fredda fino al punto 5.

Nel sistema a singolo stadio, l’aria di espulsioSINGOLO STADIO ne (punto 1), prima di entrare nello scambiatore di recupero sensibile, subisce un raffreddamento adiabatico grazie all’umidificatore, raggiungendo le condizioni del punto 2. Nello scambiatore di recupero sensibile avviene lo scambio tra aria esterna (punto 3), che si raffredda fino al punto 4, e aria di espulsione umidificata (punto 2).

Nel sistema a doppio stadio, vi sono due scambiatori provvisti di umidificatori sulla linea di espulsione. L’aria di espulsione (punto 1), prima di entrare nel primo scambiatore di recupero sensibile, subisce un raffreddamento adiabatico grazie all’umidificatore, raggiungendo le DOPPIO STADIO condizioni del punto 2. Nel primo scambiatore di recupero sensibile avviene lo scambio tra aria esterna (punto 6), che si raffredda fino al punto 7, e aria di espulsione umidificata (punto 2), che Figura B4-1 – Recupero di calore sensibile associato al raffreddamento adiabatico indiretto si riscalda fino al punto 3. Qui viene umidificata di nuovo, raffreddandosi fino al punto 5, per poi entrare nello scambiatore sensibile dove raffredda l’aria esterna dal punto 5 Ovviamente l’aumento è tanto minore quanto più alta è l’efficienza di ogni scamfino al punto 6. biatore. Per assurdo, se lo scambiatore avesse un’efficienza εNS = 1, il ricorso al Il sistema a doppio stadio permette un maggiore raffreddamento adiabatico e doppio stadio sarebbe inutile. Tanto per dare dei valori, utilizzare per un dopquindi un maggior recupero, ma aumenta le perdite di carico sul lato aria, quindi pio stadio due scambiatori con un’efficienza εNS = 0,65 equivale ad utilizzare uno la potenza di ventilazione. Il suo utilizzo va ben valutato perché l’aumento delle scambiatore con un’efficienza εNS = 0,80 nel singolo stadio. Invece, utilizzare per spese energetiche di ventilazione potrebbe essere tale da inficiare i vantaggi doun doppio stadio due scambiatori con un’efficienza εNS = 0,45 equivale ad utilizvuti al maggior recupero. zare uno scambiatore con un’efficienza εNS = 0,70 nel singolo stadio. Quindi, è Dal punto di vista concettuale, singolo stadio e doppio stadio sono simili. È conveniente ricorrere al doppio stadio solamente se si utilizzano scambiatori a come se il doppio stadio aumentasse l’efficienza εNS dello scambiatore sensibile. bassa efficienza.

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TECNICA • Free cooling nel settore commerciale

Sistemi di free-cooling diretto ad elevata efficienza I

l free-cooling diretto tradizionale

viene effettuato semplicemente prelevando l’aria interamente dall’esterno quando questo sia energeticamente conveniente rispetto a trattare l’aria di miscela. Il sistema è conosciuto da molti anni e viene regolarmente applicato negli impianti di climatizzazione degli ambienti commerciali.

La figura 1 mostra indicativamente lo schema di una centrale di trattamento con free-cooling diretto.

L’aspetto più importante riguarda il canale di presa e di espulsione. Negli impianti che richiedono un afflusso di aria esterna nettamente inferiore alla portata d’aria totale dell’impianto, come quelli dedicati alle utenze commerciali, il recuperatore di calore è dimensionato solamente per questa frazione della portata. Sostanzialmente sia il canale di presa che quello di espulsione si dividono in due parti: una è dimensionata sulla portata d’aria di rinnovo e transita attraverso il recuperatore, mentre l’altra lo by-passa e serve per il funzionamento in free-cooling con piena portata.

Nel funzionamento normale, la serranda S2 lascia sempre aperta la via verso lo scambiatore,

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Un economico sistema per abbinare free cooling e raffreddamento adiabatico, sia diretto (RAD) che indiretto (RAI), in una centrale di trattamento aria di Michele Vio

mentre la serranda S1 invia verso la camera di miscela la parte di portata da ricircolare e verso l’espulsione la restante parte. Nel funzionamento in free-cooling, la serranda S2 chiude completamente la via al recuperatore, aprendo invece il by-pass, mentre la serranda S1 chiude completamente la via verso la camera di miscela e l’intera portata viene prelevata dall’esterno. Nel caso di scambiatori regolabili o escludibili, la via attraverso lo scambiatore stesso può essere sempre aperta. La serranda S2 si limita quindi ad aprire i canali aggiuntivi dell’aria esterna.

Nel funzionamento estivo, l’aria in mandata all’impianto è mantenuta al valore del set-point della batteria fredda (ad esempio 16°C) misurato e controllato dalla sonda T1. La logica di regolazione, molto semplice, è la seguente: a) il sistema di controllo verifica se l’aria esterna è in condizioni tali da consentire l’uso

del free-cooling, ovvero la sua temperatura e entalpia è inferiore a quella dell’aria esterna.

Se così è, le serrande S1 e S2 si posizionano in modo da prelevare tutta aria esterna b) la batteria fredda provvede a trattare ulteriormente l’aria per portarla nelle condizioni di immissione. Si è in presenza di free-cooling parziale. È possibile, tuttavia, migliorare notevolmente i sistemi di free-cooling diretto utilizzando il raffreddamento adiabatico sia diretto (RAD) che indiretto (RAI).

Il raffreddamento adiabatico diretto sfrutta il raffreddamento dell’aria mediante umidificazione:

Free cooling nel settore commerciale • TECNICA Legenda AE: Aria esterna AR: Aria ricircolo AS: Aria espulsa AM: aria miscela S: Serranda BC: Batteria riscaldamento F: Filtro

U: Umidificatore BF: Batteria raffreddamento BP: Batteria post-riscaldamento Ven: Ventilatore R: Recuperatore M: Cassetta di miscela

Figura 1 – schema indicativo di una centrale di trattamento con FC + RAD + RAI con ricircolo aria esterna

si tratta quindi di umidificare l’aria in ingresso prima di immetterla in ambiente. Il clima italiano non è molto adatto a questo sistema: tuttavia il costo è nullo, perché si tratta solamente di spostare la batteria fredda, collegata al gruppo frigorifero, a valle dell’umidificatore e non più a monte, come si fa normalmente.

La configurazione più efficiente è quella mostrata in figura 2, dove si uniscono un sistema RAD e un sistema RAI. La CTA è più complessa e sicuramente più costosa rispetto a quelle necessarie per FC tradizionale. Il recuperatore di calore deve essere dimensionato per l’intera portata dell’aria così come l’umidificatore posto sulla canalizzazione di espulsione. Bisogna inserire un ulteriore ventilatore nella linea di espulsione, per poter effettuare il ricircolo dell’aria esterna sullo scambiatore, quando l’entalpia dell’aria esterna è minore di quella ambiente (questa funzione non è necessaria, ma permette di massimizzare le prestazioni).

Nel regime estivo la logica di regolazione è la seguente: a) Se l’entalpia dell’aria esterna è maggiore dell’entalpia dell’aria ambiente nella condizione di massima Umidità Relativa accettata, le serrande S2 sono posizionate in modo da espellere l’aria ambiente attraverso l’umidificatore e il recuperatore di calore. In queste condizioni l’umidificatore U1 è

in funzione. Il ventilatore aggiuntivo Ven1 è in funzione e lavora in serie al ventilatore di espulsione. b) Se l’entalpia dell’aria esterna a valle del recuperatore (punto R), misurata dalle sonde di temperatura TR e umidità relativa URR, è minore dell’entalpia dell’aria ambiente nelle massime condizioni di UR, le serrande S1 si posizionano per prelevare il 100% di aria esterna (free-cooling attivato). c) Se l’ambiente si trova ad un valore di UR inferiore a quello massimo accettabile, l’umidificatore U comincia a funzionare modulando la propria azione fintantoché l’ambiente non arrivi proprio al valore di UR massimo accettabile. In questo modo si ottimizzano le prestazioni energetiche. La batteria fredda provvede eventualmente a trattare ulteriormente l’aria per portarla nelle condizioni di immissione. Si è in presenza di free-cooling parziale. d) Se l’entalpia dell’aria esterna è minore

dell’entalpia dell’aria ambiente nelle massime condizioni di UR, ma la temperatura dell’aria esterna è superiore a quella del set-point ambiente, le serrande S2 sono posizionate in modo da espellere l’aria ambiente senza passare attraverso l’umidificatore e il recuperatore di calore. Le serrande S1 sono posizionate per prelevare il 100% di aria esterna (free-cooling attivato). Il ventilatore aggiuntivo Ven1 è in funzione e lavora per ricircolare l’aria esterna sullo scambiatore. L’umidificatore U1 è attivo, L’umidificatore U lavora come spiegato nel precedente punto c. la batteria fredda provvede eventualmente a trattare ulteriormente l’aria per portarla nelle condizioni di immissione. Si è in presenza di free-cooling parziale. e) Se la temperatura letta dalla sonda T1 è inferiore alla temperatura di set-point d’immissione e la valvola della batteria fredda è completamente chiusa, significa che il raffreddamento dovuto allo scambiatore e alle due umidificazioni è eccessivo. In questo caso si può agire con una sequenza di tre operazioni: • riducendo la portata d’aria del ventilatore aggiuntivo Ven1, se questo è dotato d’inverter, o riducendo la potenza dello scambiatore, se questo è modulabile • riducendo la portata d’acqua dell’umidificatore U1 (comunque l’umidificatore deve essere disattivato quando il ventilatore è completamente fermo) • riducendo la portata d’acqua dell’umidificatore U (se è ancora attivo) A questo punto si è in condizioni di free-cooling totale. Al diminuire della potenza richiesta si passa alle condizioni di funzionamento del regime invernale, del tutto simili a quelle descritte per il FC tradizionale. In questo funzionamento l’umidificatore F1 deve sempre essere disattivo. n Per approfondimenti, si rimanda a: Michele Vio – “Impianti di climatizzazione: manuale di calcolo”; Editoriale Delfino, 2009.

Figura 2 – Schema indicativo di una centrale di trattamento con FC + RAD + RAI con ricircolo aria esterna

Legenda AE: Aria esterna AR: Aria ricircolo AS: Aria espulsa AM: aria miscela S: Serranda BC: Batteria riscaldamento F: Filtro

U: Umidificatore BF: Batteria raffreddamento BP: Batteria post-riscaldamento Ven: Ventilatore R: Recuperatore M: Cassetta di miscela

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Ventilazione e recupero di calore

By-pass dello scambiatore Quando conviene?

U

no degli aspetti impiantistici di maggior importanza relativamente alla qualità degli ambienti interni è la qualità dell’aria.

Gli impianti di ventilazione meccanica hanno il compito di provvedere al ricambio forzato dell’aria all’interno dei locali, tanto da mantenerne elevato il livello di qualità. Tuttavia tale impianto comporta un’elevata spesa energetica, legata all’entalpia contenuta nell’aria in espulsione.

Si sottolinea che un impianto di ventilazione meccanica, se realizzato all’interno di edifici di recente costruzione, comporta la maggior percentuale di spesa energetica dovuta alla climatizzazione in quanto le prestazioni dei moderni involucri edilizi sono molto elevate e quindi il relativo fabbisogno energetico dovuto alla trasmissione del calore risulta sempre meno significativo. Il recupero di calore dell’aria espulsa è un elemento fondamentale di un’unità di trattamento dell’aria. Il suo utilizzo è reso spesso obbligatorio dalla Normativa Vigente (D.P.R. 412/93), ma risulta effettivamente uno strumento necessario per ridurre la spesa di energia primaria di un edificio il cui ricambio dell’aria esterna raggiunga valori importanti.

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Sistemi di ventilazione con recupero di calore per l’edilizia commerciale e terziaria: un caso di studio finalizzato a valutare la temperatura di by-pass dello scambiatore di Riccardo Antoniazzi*

Recuperatori in commercio I principali sistemi di recupero del calore dell’aria espulsa sono: recuperatore di calore statico a flussi incrociati singolo stadio, recuperatore di calore statico a flussi incrociati doppio stadio, recuperatore di calore rotativo igroscopico e, infine, recuperatore di calore termodinamico.

Si evidenzia che un recuperatore di calore a flussi incrociati doppio stadio è costituito, come dice il nome, dall’installazione in serie di due scambiatori di recupero a flussi incrociati. Tale sistema permette all’aria esterna di recuperare due volte l’entalpia contenuta nell’aria in espulsione. Alcuni recuperatori di calore, in particolare i flussi incrociati, consentono di recuperare solamente il calore sensibile presente nell’aria in espulsione, mentre altri (rotativo e termodinamico) permettono di sfruttare anche il latente.

Tale osservazione non vale in senso assoluto, in quanto esistono recuperatori statici in grado di recuperare anche l’energia latente. In realtà si fa presente che sono molto più diffusi gli scambiatori rotativi solo sensibili rispetto alle ruote entalpiche.

Il presente lavoro confronta solamente le prestazioni delle prime tre tipologie di recuperatori di calore (flussi incrociati a singolo e doppio stadio e recuperatore di calore rotativo igroscopico), in quanto sono i più frequenti nell’edilizia commerciale e terziaria. Il recuperatore termodinamico è più diffuso nell’edilizia residenziale,

Recupero di calore dell’aria espulsa nell’edilizia residenziale, commerciale e terziaria I sistemi di recupero del calore nell’edilizia residenziale sono ampiamente considerati in numerose norme emanate negli ultimi anni, come le serie delle UNI EN 13141 o come la UNI EN 13142, oggetto di recente revisione. Le normative citate propongono alcuni parametri per definire l’efficienza energetica dei sistemi di recupero nell’edilizia residenziale, in particolare lo SPI (Specific Power Input) e il NTPF (Nominal Temperature Performance Factor). Oltre a questi due fattori, sono stati pubblicati alcuni lavori all’interno dei quali veniva proposto anche il parametro PES (Primary Energy Saving), giudicato più coerente nella valutazione energetica dei sistemi di recupero [2]. Per i sistemi di recupero del calore nell’edilizia commerciale e terziaria, invece, si deve fare riferimento a quanto contenuto nella Norma UNI EN 308 “Scambiatori di calore – Procedimenti di prova per stabilire le prestazioni dei recuperatori di calore aria/aria e aria/gas”, la quale definisce i seguenti parametri per descrivere l’efficienza energetica:

t22 – t21 • Efficienza termica: ηT = ———— t11 – t21

x22 – x21 • Efficienza igrometrica: ηX = ———— x11 – x21

anche se si possono riscontrare alcune applicazioni in edifici caratterizzati da diverse destinazioni d’uso. Si precisa che un recuperatore termodinamico è differente dalle altre tipologie di sistemi descritti in quanto il processo di recupero dell’entalpia avviene attivando un circuito in pompa di calore che sfrutta l’aria in espulsione come sorgente fredda di evaporazione (in inverno) o come sorgente calda di condensazione (in estate). Di conseguenza non recupera l’energia dell’aria espulsa per scambio conduttivo di calore tra due flussi d’aria separati.

Il presente lavoro, inoltre, mira ad analizzare l’efficienza dei sistemi di recupero di calore prendendo

Dove: t11 = temperatura interna del flusso d’aria qm1 in espulsione che attraversa il recuperatore; t21 = temperatura esterna del flusso d’aria qm2 in ingresso del recuperatore; t22 = temperatura del flusso d’aria qm2 in ingresso a valle del recuperatore; x11 = umidità specifica interna del flusso d’aria qm1 in espulsione che attraversa il recuperatore; x21 = umidità specifica esterna del flusso d’aria qm2 in ingresso del recuperatore; x22 = umidità specifica del flusso d’aria qm2 in ingresso a valle del recuperatore.

La Norma prevede 7 punti di misura diversi in funzione della portata di massa nominale e del rapporto tra portata di aria di rinnovo e portata di aria di espulsione.

Un recuperatore di calore, quindi, è caratterizzato da un numero infinito di valori di efficienza, in funzione delle portate di massa di rinnovo e di espulsione. È errata la diffusa concezione che un recuperatore di calore sia caratterizzato da un unico valore di efficienza; analogamente è necessario che i produttori di scambiatori di calore sottolineino le condizioni di lavoro a cui sia riferito il valore di efficienza dichiarato [1].

FIGURA 3 – Recuperatore di calore a flussi incrociati doppio stadio

in considerazione la potenza resa e la potenza assorbita in funzione della temperatura dell’aria esterna. Lo scopo del lavoro, infatti, è dimostrare come il valore di temperatura dell’aria esterna alla quale è necessario by-passare lo scambiatore

Ventilation systems with heat recovery for commercial construction and tertiary

The present study compares the performance of cross-flow heat exchangers in the single-stage process and recovery rotary heat exchanger and aims to analyze the efficiency of heat recovery taking into consideration the power output and power consumption as a function of outside air temperature. The scope is in fact demonstrating how the temperature value of the outside air, at which it is necessary to bypass the heat exchanger, relies on the type of recovery, on the air flows involved, but also on the system’s performance in producing heat and cooling.

FIGURA 1 – Recuperatore di calore rotativo

FIGURA 2 – Recuperatore di calore a flussi incrociati singolo stadio

Keywords: by-pass, ventilation systems, heat recovery, heat exchanger

#7

35

sia funzione della tipologia di recuperatore, delle portate d’aria in gioco, ma anche del rendimento dell’impianto di produzione dell’energia termica e frigorifera. Questo ambito di studio, concentrato sulle grandezze “istantanee” di potenza resa e potenza assorbita dai sistemi di recupero, è quindi sensibilmente differente dai parametri energetici già descritti nell’ambito della ventilazione per ambienti residenziali.

Prestazioni di un recuperatore di calore: COP, EER, REP invernale, REP estivo Tutti i sistemi di recupero del calore dell’aria espulsa sono caratterizzati da un consumo di energia primaria a fronte del vantaggio energetico legato al recupero stesso. In particolare il recuperatore di calore statico a flussi incrociati (monostadio e bistadio) comporta un incremento di perdite di carico sia legate al ventilatore di mandata che al ventilatore di ripresa; si incrementa quindi il consumo di energia elettrica dei due dispositivi citati. Il recuperatore di calore attivo (rotativo igroscopico) comporta anch’esso un incremento di perdite di carico sia sul circuito di mandata che sul circuito di ripresa e, inoltre, è legato al consumo di energia elettrica del motore della ruota del recuperatore. Si può

Schema di un recuperatore termodinamico. In questo caso il recupero dell’entalpia avviene attivando un circuito in pompa di calore che sfrutta l’aria in espulsione come sorgente fredda di evaporazione (in inverno) o come sorgente calda di condensazione (in estate)

quindi definire COP/EER di un recuperatore di calore il rapporto tra la potenza recuperata dall’aria espulsa e la potenza elettrica utilizzata dal recuperatore stesso:

qinv COPrec = ——— qrec

qest EERrec = ——— qrec

Dove: COPrec = COP del sistema di recupero del calore qinv = potenza recuperata in fase invernale dal sistema di recupero del calore(kW); qest = potenza recuperata in fase estiva dal sistema di recupero del calore (kW); qrec = potenza elettrica assorbita dal sistema di recupero del calore (kW).

Il parametro introdotto (COP) ha significato analogo a quello più noto e legato alle pompe di calore. Tuttavia c’è una differenza fondamentale

tra queste due grandezze: il COP di una pompa di calore può assumere un valore massimo pari al COP teorico di un ciclo frigorifero ideale; diversamente il COP di un sistema di recupero può assumere valore infinito qualora uno scambiatore di calore annullasse la potenza elettrica aggiuntiva assorbita (ad esempio assumendo dimensioni infinite). È interessante notare come la potenza recuperata dall’aria espulsa è direttamente proporzionale alla differenza di temperatura tra ambiente e esterno. La potenza (totale o sensibile) trasferita con un recuperatore aria/ aria dalla portata in espulsione a quella in immissione è pari a: qtot = Vmin ρ (hin – hout) [kW] qsens = Vmin ρ cp (tin – tout) [kW]

GRAFICO 1 – Andamento potenza recuperata in funzionamento invernale in funzione della temperatura dell’aria esterna

36

#7

Dove: Vmin = portata d’aria minima tra quella in immissione e quella in espulsione (m³/s) = massa volumica (kg/m³); ρ cp = calore specifico dell’aria pari a 1,006 kJ/(kg · K); hin , hout = entalpie dell’aria in ingresso e in uscita (kJ/kg); tin , tout = temperature dell’aria in ingresso e in uscita (°C).

I grafici 1-2-3-4 rappresentano l’andamento della potenza recuperata (in fase invernale e in fase estiva) in funzione della temperatura

esterna. Mano a mano che la temperatura dell’aria esterna si avvicina alla temperatura ambiente, infatti, si riduce la potenza recuperata arrivando ad annullarsi in prossimità della coincidenza delle due temperature. La potenza assorbita dal sistema di recupero del calore, invece, è pressoché costante al variare delle condizioni dell’aria esterna. Tale affermazione non è vera in senso assoluto e in particolare non è completamente esatta negli scambiatori che recuperano anche energia latente: più l’umidità specifica dell’aria esterna è elevata, maggiore è la condensa depositata nello scambiatore e maggiori sono le perdite di carico dello scambiatore stesso.

Tuttavia ai fini del presente lavoro tale fenomeno è trascurabile e quindi è possibile considerare costante la potenza assorbita dal sistema di recupero in funzione della temperatura dell’aria esterna.

L’andamento del COP e dell’EER di un sistema di recupero di calore è direttamente proporzionale, quindi, a quello delle potenze recuperate. Nel momento in cui la temperatura dell’aria esterna coincide con quella ambiente si azzera anche il COP/EER del recuperatore di calore. Non è quindi scontato che il recupero di calore dell’aria espulsa debba essere sempre in funzione.

GRAFICO 2 – Andamento potenza recuperata in funzionamento estivo in funzione della temperatura dell’aria esterna

GRAFICO 3 – Andamento del COP di un recuperatore di calore in funzione della temperatura dell’aria esterna

Recuperare è sempre meglio che produrre? È necessario confrontare il valore di COP/EER del recuperatore di calore con il valore di COP/EER del sistema di produzione dell’energia termica e frigorifera. Solo quando il primo è maggiore del secondo è utile mantenere in funzione il sistema di recupero del calore; diversamente, se il COP/ EER della centrale di produzione dell’energia termo frigorifera è maggiore del COP/EER del sistema di recupero è bene by-passare lo scambiatore.

Più in generale per confrontare il rendimento del recuperatore di calore con il rendimento della centrale termofrigorifera, la cui fonte di energia primaria non è necessariamente l’energia elettrica, è

GRAFICO 4 – Andamento del EER di un recuperatore di calore in funzione della temperatura dell’aria esterna

necessario definire il Rapporto di Energia Primaria del sistema di recupero del calore (diverso tra fase invernale e fase estiva). Il valore di REP consente quindi di confrontare i valori di efficienza energetica di sistemi disomogenei, intendendo con tale definizione i sistemi che utilizzano diverse forme di energia primaria, come l’energia elettrica e i combustibili di origine fossile o

vegetale, in forma gassosa o liquida. È necessario ragionare in termini di energia primaria, trasformando l’energia assorbita dal sistema di recupero da energia elettrica in energia primaria.

Tale trasformazione passa dalla considerazione del rendimento del sistema elettrico nazionale, definito come rapporto tra il rendimento di produzione della centrale elettrica per il rendimento

#7

37

impianto e non può essere definita a priori. Numerosi sono i parametri che influenzano la temperatura di by-pass di un recuperatore di calore: • tipologia di centrale termofrigorifera; • efficienza del sistema di recupero; • potenza recuperata dallo scambiatore; • potenza assorbita dallo scambiatore.

di distribuzione della rete. Il rendimento elettrico nazionale in Italia è pari, allo stato attuale, al 46%.

Si definisce quindi: REPrec,inv = COPrec · ηse REPrec,est = EERrec · ηse Dove: REPrec,inv = rapporto di energia primaria del sistema di recupero in fase invernale; REPrec,est = rapporto di energia primaria del sistema di recupero in fase estiva; ηse = rendimento del sistema elettrico nazionale, pari in Italia, attualmente, a 0,46. È evidente come l’andamento del REP in funzione della temperatura dell’aria esterna è

direttamente proporzionale all’andamento del COP e dell’EER già mostrati in precedenza.

La temperatura di by-pass di un recuperatore di calore È necessario calcolare, per ciascun sistema di recupero, la temperatura di by-pass dello stesso.

Tale parametro è definito come il valore di temperatura dell’aria esterna alla quale il REP del recuperatore è inferiore al REP della centrale termo frigorifera. Se lo scambiatore di calore rimanesse utilizzato anche al raggiungimento della temperatura di by-pass, l’energia primaria assorbita dal sistema di recupero sarebbe maggiore, a parità di energia resa, dell’energia primaria assorbita dalla centrale termica o dalla centrale frigorifera. La temperatura di by-pass di un recuperatore di calore deve essere calcolata per ciascun

GRAFICO 5 – Andamento del REP di un recuperatore di calore e di alcuni sistemi di produzione dell’energia termica in funzione della temperatura dell’aria esterna

38

#7

Tipologia di centrale termofrigorifera La temperatura di by-pass è, in primo luogo, dipendente dalla tipologia di centrale termofrigorifera e dalla variazione del REP della centrale in funzione della temperatura dell’aria esterna. In particolare il REP della centrale è fortemente variabile in funzione della temperatura dell’aria esterna quando l’energia termica o frigorifera è prodotta da un gruppo frigorifero in pompa di calore condensato ad aria. Si sottolinea come il REP, invernale ed estivo, del chiller in pompa di calore è fortemente crescente mano a mano che la temperatura dell’aria esterna si avvicina alla temperatura dell’aria interna. Tale curva ha derivata esattamente opposta rispetto all’andamento del REP di un sistema di recupero del calore e quindi il calcolo della temperatura di bypass, in questo caso, può riservare risultati inaspettati.

Altri sistemi di produzione della centrale termica e frigorifera sono caratterizzati da valori di REP più costanti in funzione della temperatura dell’aria esterna. Ad esempio, caldaie a condensazione alimentate da combustibili fossili, pompe di calore condensate a terreno, ad acqua di falda o con sonde geotermiche, pompe di calore ad assorbimento e gruppi frigoriferi condensati con acqua di torre evaporativa Si sottolinea che nel calcolo del REP della centrale frigorifera è necessario considerare, qualora non fossero trascurabili, il fabbisogno elettrico dei sistemi ausiliari e in particolare del sistema di distribuzione (pompe di circolazione). Il grafico 5 riporta

l’andamento del REP di un sistema di recupero del calore e l’andamento del REP di alcune tipologie di sistemi di produzione dell’energia termica e frigorifera. Le curve rappresentate riportano in ascissa la temperatura dell’aria esterna.

Efficienza del sistema di recupero L’efficienza termica e l’efficienza igrometrica di un recuperatore di calore dell’aria espulsa influiscono fortemente sull’energia recuperata e quindi sull’andamento del REP in funzione della temperatura dell’aria esterna. L’efficienza è fortemente dipendente dal rapporto tra la portata d’aria espulsa e la portata d’aria immessa, dalla

tipologia di recuperatore di calore e dalle dimensioni del recuperatore di calore. La tipologia di recuperatore di calore incide sia sulle dimensioni dello stesso e soprattutto sul costo di acquisto dell’unità di trattamento aria. Tale concetto sarà approfondito nel paragrafo relativo al caso di studio analizzato nel presente lavoro.

Potenza recuperata dallo scambiatore La potenza termica e frigorifera recuperata dallo scambiatore è dipendente, a parità di tutte le altre condizioni, dalla differenza di temperatura tra aria esterna e aria ambiente. È quindi necessario, per ottimizzare la tipologia di sistema di recupero del calore da utilizzare, considerare la località di installazione dello stesso e quindi la temperatura media nei diversi mesi di funzionamento.

Potenza assorbita dallo scambiatore Le tre tipologie di recuperatori di calore analizzate nel presente lavoro utilizzano energia elettrica durante il funzionamento. In particolare, esse comportano un incremento di consumo di energia elettrica del ventilatore di mandata e del ventilatore di ripresa, in quanto incrementano le perdite di carico interne all’unità di trattamento aria. Il recuperatore rotativo, inoltre, è caratterizzato da un consumo di energia elettrica diretto dal motore che provvede al funzionamento della ruota.

#7

39

UN CASO DI STUDIO: UNITÀ DI TRATTAMENTO ARIA PER “ARIA PRIMARIA” di aria esterna e non al controllo della temperatura ambiente. L’unità è dotata di sistema di regolazione della temperatura di mandata “a punto fisso”: la temperatura di mandata è sempre

Analizziamo un caso di studio costituito da una unità di trattamento aria funzionante in modalità “aria primaria”. L’UTA, quindi, lavora in tutta aria esterna e provvede solamente al ricambio

TABELLA 1

Potenza elettrica assorbita dai ventilatori dell’UTA Incremento di potenza Potenza Potenza Potenza assorbita rispetto ventilatore ventilatore motore Potenza alla versione “A” di mandata di ripresa ruota totale (kW) (kW) (kW) (kW) (kW) A – No recupero

14,6

4,6

—

19,2

—

B – Recupero flussi incrociati singolo stadio

18,1

7,8

—

25,8

6,7

C – Recupero flussi incrociati doppio stadio

20,7

9,2

—

29,8

10,6

D – Recupero rotativo

19,9

8,2

0,4

28,5

9,4

Sezioni e conformazioni dell’UTA

TABELLA 2

Condizioni di lavoro recuperatori in fase invernale Aria esterna T (°C) ur (%)

40

Statico singolo

Statico doppio

Rotativo igroscopico

Temp Aria Potenza immessa (°C) recupero (kW)

Temp Aria Potenza immessa (°C) recupero (kW)

Temp Aria Potenza immessa (°C) recupero (kW)

-5

80

6,5

153,9

11,7

223,8

11,2

314,8

-4

80

6,7

142,8

11,9

213,0

11,5

299,8

-3

80

7,2

136,8

12,1

202,2

11,9

284,8

-2

75

7,8

130,9

12,3

191,2

12,2

269,6

-1

75

8,3

124,9

12,5

180,2

12,6

253,8

0

75

8,9

119,0

12,7

169,4

12,9

237,8

1

75

9,4

113,0

12,8

158,2

13,3

221,2

2

75

9,7

103,4

13,0

147,2

13,6

204,4

3

70

10,3

97,6

13,2

136,2

14,0

187,0

4

70

10,9

91,9

13,3

125,0

14,3

169,2

5

70

11,1

81,4

13,6

114,8

14,7

151,0

6

70

11,7

75,9

14,0

107,0

15,0

137,8

7

70

12,3

70,5

14,4

99,4

15,4

127,8

8

65

12,9

65,1

14,9

91,8

15,9

118,4

9

65

13,5

59,7

15,3

84,2

16,1

108,6

10

65

14,1

54,2

15,7

76,4

16,5

98,6

11

60

14,6

48,8

16,1

68,8

16,8

89,0

12

60

15,2

43,8

16,6

61,2

17,2

79,2

13

60

15,8

38,0

17,0

53,6

17,5

69,2

14

60

16,4

32,5

17,4

45,8

17,9

59,0

15

55

17,0

27,1

17,9

38,2

18,2

49,4

16

55

17,6

21,7

18,3

30,6

18,6

39,6

17

55

18,2

16,3

18,7

23,0

18,9

29,4

18

50

18,8

10,8

19,1

15,2

19,3

19,8

19

50

19,7

5,4

19,6

7,8

19,6

10,0

20

50

20,0

0,0

20,0

0,0

20,0

0,0

#7

mantenuta a condizioni termo igrometriche “neutre” rispetto all’ambiente. Inoltre, in fase estiva, l’UTA provvede anche alla deumidificazione dell’aria ambiente. La portata d’aria di mandata è superiore a quella di ripresa in quanto si mantengono gli ambienti serviti in leggera sovrapressione.

Indicativamente si può affermare che il recuperatore di calore a flussi incrociati a singolo stadio incide in termini di costo di acquisto per una cifra pari a circa 30% dell’UTA. Il recuperatore a flussi

La macchina presa in esame è costituita dalle seguenti sezioni: • ventilatore di mandata avente portata pari a 40.000 m³/h e prevalenza utile pari a 250 Pa; • ventilatore di ripresa avente portata pari a 32.000 m³/h e prevalenza utile pari a 200 Pa; • sezione filtrante con prefiltro G4 e filtro F9; • batteria di preriscaldamento in Cu/Al, 2 ranghi, passo tra le alette 2,5 mm; • batteria di raffreddamento in Cu/Al, 8 ranghi, passo tra le alette 2,5 mm; • sezione umidificatrice con lancia di umidificazione in acciaio inox AISI 316 alimentata da vapore di rete; • batteria di postriscaldamento in Cu/Al, 2 ranghi, passo tra le alette 2,5 mm.

Quattro le conformazioni analizzate: • UTA priva di sistema di recupero del calore dell’aria espulsa; • UTA con recuperatore di calore statico a flussi incrociati singolo stadio avente rendimento pari al 57,5% con aria esterna -5°C/80% u.r.; • UTA con recuperatore di calore statico a flussi incrociati doppio stadio avente rendimento pari al 80,9% con aria esterna -5°C/80%; • UTA con recuperatore di calore rotativo igroscopico avente rendimento pari al 71,2% con aria esterna -5°C/80% u.r.

TABELLA 3 incrociati a doppio stadio, invece, comporta un incremento di costo pari a circa il 65% dell’UTA, mentre il recuperatore rotativo si posiziona in un livello intermedio, incidendo per un costo pari a circa il 50% dell’UTA. La Tabella 1 contiene il valore di potenza elettrica assorbita dai due ventilatori dell’UTA nelle quattro diverse configurazioni; nel caso del recuperatore rotativo si deve considerare anche la potenza elettrica assorbita dal motore della ruota di recupero: Le tabelle 2 e 3 riportano i dati di funzionamento dei diversi sistemi di recupero del calore in funzione della temperatura dell’aria esterna in fase invernale e in fase estiva in funzione della temperatura dell’aria esterna (i valori riportati si riferiscono a condizioni ambiente pari a 20°C e 50% u.r. in fase invernale e 26°C e 50% u.r. in fase estiva): È evidente che le potenze recuperate non sono proporzionali alle differenze tra temperatura esterna e temperatura immessa a valle del recuperatore; infatti il contributo di recupero del calore latente è differente tra i diversi tipi di scambiatore. Eseguendo il rapporto tra le potenze recuperate di Tabelle 2 e 3 e le potenze elettriche assorbite di Tabella 1, si ricavano i valori di COP (invernale) e di EER (estivo). Le Tabelle 4 e 5 ne riportano i valori. È doveroso confrontare le prestazioni dei diversi sistemi di recupero del calore non solo in base alla potenza recuperata, ma anche in funzione dei parametri COP/EER. Infatti i grafici 6-7-8-9 dimostrano come il recuperatore a flussi incrociati a singolo stadio sia fortemente penalizzante in base alla potenza recuperata; l’andamento del COP/EER, invece, lo rendono spesso preferibile rispetto al doppio stadio. La scelta di una tipologia di scambiatore di calore rispetto ad un’altra, quindi, deve prendere in considerazione le ore di funzionamento dell’UTA alle diverse temperatura dell’aria esterna.

Condizioni di lavoro recuperatori in fase estiva Aria esterna T (°C) ur (%)

Statico singolo

Statico doppio

Rotativo igroscopico

Temp Aria Potenza immessa(°C) recupero (kW)

Temp Aria Potenza immessa(°C) recupero (kW)

Temp Aria Potenza immessa(°C) recupero (kW)

26

50

26,0

0,0

26,0

0,0

26,0

0,0

27

50

26,6

5,4

26,4

8,4

26,4

10,0

28

50

27,2

10,8

26,7

16,8

26,7

20,2

29

50

27,8

16,3

27,1

25,2

27,1

30,2

30

50

28,4

21,7

27,5

33,4

27,4

40,4

31

50

29,0

27,1

27,9

41,8

27,8

50,4

32

50

29,6

32,5

28,2

50,2

28,1

60,6

33

50

30,2

38,0

28,6

58,6

28,5

64,8

34

50

30,8

43,4

29,0

67,0

28,8

81,0

35

50

31,4

48,8

29,4

75,4

29,2

91,4

36

50

31,9

54,2

29,7

83,6

29,5

101,6

37

50

32,5

59,7

30,1

92,0

29,9

112,0

38

50

33,1

65,1

30,5

100,4

30,2

122,4

39

50

33,7

70,5

30,9

108,8

30,6

132,8

40

50

34,3

75,9

31,2

117,2

31,0

143,4

TABELLA 4

COP recuperatori in fase invernale Statico singolo Aria esterna T (°C) ur (%)

Statico doppio

Rotativo igroscopico

Potenza recupero (kW)

COP (kW/kW)

Potenza recupero (kW)

COP (kW/kW)

Potenza recupero (kW)

COP (kW/kW)

-5

80

153,9

23,1

223,8

21,1

314,8

33,7

-4

80

142,8

21,4

213,0

20,0

299,8

32,1

-3

80

136,8

20,5

202,2

19,0

284,8

30,5

-2

75

130,9

19,7

191,2

18,0

269,6

28,8

-1

75

124,9

18,8

180,2

17,0

253,8

27,1

0

75

119,0

17,9

169,4

15,9

237,8

25,4

1

75

113,0

17,0

158,2

14,9

221,2

23,7

2

75

103,4

15,5

147,2

13,8

204,4

21,9

3

70

97,6

14,7

136,2

12,8

187,0

20,0

4

70

91,9

13,8

125,0

11,8

169,2

18,1

5

70

81,4

12,2

114,8

10,8

151,0

16,1

6

70

75,9

11,4

107,0

10,1

137,8

14,7

7

70

70,5

10,6

99,4

9,4

127,8

13,7

8

65

65,1

9,8

91,8

8,6

118,4

12,7

9

65

59,7

9,0

84,2

7,9

108,6

11,6

10

65

54,2

8,1

76,4

7,2

98,6

10,5

11

60

48,8

7,3

68,8

6,5

89,0

9,5

12

60

43,8

6,6

61,2

5,8

79,2

8,5

13

60

38,0

5,7

53,6

5,0

69,2

7,4

14

60

32,5

4,9

45,8

4,3

59,0

6,3

15

55

27,1

4,1

38,2

3,6

49,4

5,3

16

55

21,7

3,3

30,6

2,9

39,6

4,2

17

55

16,3

2,4

23,0

2,2

29,4

3,1

18

50

10,8

1,6

15,2

1,4

19,8

2,1

19

50

5,4

0,8

7,8

0,7

10,0

1,1

20

50

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

#7

41

TABELLA 1

TABELLA 5 – EER recuperatori in fase estiva Statico singolo Aria esterna T (°C) ur (%)

Statico doppio

Rotativo igroscopico

Potenza recupero (kW)

EER (kW/kW)

Potenza recupero (kW)

EER (kW/kW)

Potenza recupero (kW)

EER kW/kW)

26

50

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

27

50

5,4

0,8

8,4

0,8

10,0

1,1

28

50

10,8

1,6

16,8

1,6

20,2

2,2

29

50

16,3

2,4

25,2

2,4

30,2

3,4

30

50

21,7

3,3

33,4

3,1

40,4

4,5

31

50

27,1

4,1

41,8

3,9

50,4

5,6

32

50

32,5

4,9

50,2

4,7

60,6

6,7

33

50

38,0

5,7

58,6

5,5

64,8

7,2

34

50

43,4

6,5

67,0

6,3

81,0

9,0

35

50

48,8

7,3

75,4

7,1

91,4

10,2

36

50

54,2

8,1

83,6

7,9

101,6

11,3

37

50

59,7

9,0

92,0

8,7

112,0

12,5

38

50

65,1

9,8

100,4

9,4

122,4

13,6

39

50

70,5

10,6

108,8

10,2

132,8

14,8

40

50

75,9

11,4

117,2

11,0

143,4

16,0

GRAFICO 6 – Andamento della potenza recuperata in fase invernale di 3 sistemi di recupero in funzione della temperatura dell’aria esterna

GRAFICO 7 – Andamento della potenza recuperata in fase estiva di 3 sistemi di recupero in funzione della temperatura dell’aria esterna

42

#7

Per calcolare la temperatura dell’aria esterna alla quale il sistema di recupero del calore deve essere by-passato è necessario confrontare il grafico dell’andamento del COP/EER del recuperatore con il grafico del COP/EER della centrale di produzione dell’energia termica e frigorifera. Più in generale, se la centrale termofrigorifera utilizza una fonte di energia primaria come il gas metano o comunque diversa da quella utilizzata dal sistema di recupero (energia elettrica), è necessario confrontare i grafici dell’andamento del REP in funzione della temperatura dell’aria esterna.

UTA con pompa di calore condensata ad aria Si prenda ora in considerazione il caso dell’UTA descritta nel presente paragrafo dotata di recuperatore di calore a flussi incrociati a singolo stadio. Si consideri che l’impianto di studio sia dotato di una pompa di calore condensata ad aria. Poiché sia il recuperatore di calore che la pompa di calore utilizzano energia elettrica si confronta l’andamento del COP/EER e non l’andamento del REP. L’andamento del COP dello scambiatore di calore è già stato precedentemente riportato. Si prenda in considerazione una pompa di calore condensata ad aria caratterizzata da COP = 3,75 con temperatura aria esterna pari a 7°C e temperatura acqua di mandata pari a 40°C. La batteria di riscaldamento dell’UTA sarà dimensionata per poter rendere la potenza necessaria con temperatura dell’acqua di mandata pari a 40°C. È possibile valutare l’andamento del COP della pompa di calore in funzione della temperatura dell’aria esterna associando alla macchina il rendimento exergetico o di secondo principio6 definito come:

COP ηex = ——— COPmax

Dove: COP = valore indicato dal costruttore della pompa di

calore (3,75) alle condizioni di lavoro precedentemente indicate COPmax = massimo valore che il coefficiente può raggiungere con un ciclo frigorifero ideale caratterizzato dalla medesima temperatura delle sorgenti fredde e calde a cui è stato indicato il valore di COP Nel caso di studio si ottengono i seguenti valori: COPmax = 9,49 ηex = 0,395 Mantenendo costante il valore del rendimento energetico si ricava l’andamento del COP della pompa di calore in funzione della temperatura esterna. Si sottolinea che tale grafico potrebbe essere ricavato anche dal catalogo tecnico della pompa di calore. Si considera inoltre trascurabile l’assorbimento elettrico degli ausiliari di distribuzione del vettore termico (pompa di circolazione) e quindi si può definire il COP della pompa di calore come il COP globale della centrale termica. Il grafico 10 riporta l’andamento del COP della pompa di calore e del recuperatore a flussi incrociati a singolo stadio in funzione della temperatura dell’aria esterna. Come si evince dal grafico se la temperatura dell’aria esterna è pari a 14°C i valori di COP della pompa di calore e del recuperatore sono praticamente coincidenti.

Se la temperatura dell’aria esterna è maggiore di 14°C è necessario by-passare lo scambiatore di calore. Riportando il medesimo modello di calcolo alla fase estiva si deduce che la temperatura dell’aria esterna alla quale i valori di EER del gruppo frigorifero e del recuperatore coincidono è pari a 30°C (grafico 11).

GRAFICO 8 – Andamento del COP di 3 sistemi di recupero in funzione della temperatura dell’aria esterna

GRAFICO 9 – Andamento del EER di 3 sistemi di recupero in funzione della temperatura dell’aria esterna

GRAFICO 10 – Confronto andamento del COP del recuperatore e della centrale termica in funzione della temperatura dell’aria esterna

GRAFICO 11 – Confronto andamento del EER del recuperatore e della centrale termica in funzione della temperatura dell’aria esterna

#7

43

Conclusioni Nel caso preso in esame dunque il recuperatore a flussi incrociati dovrebbe essere by-passato quando la temperatura dell’aria esterna è compresa tra i 14°C e i 30°C. L’intervallo di temperature tra le quali il recuperatore deve essere by-passato sarebbe diverso se fossero diversi il rapporto tra portata immessa/espulsa, la tipologia di pompa di calore, la temperatura di mandata dell’acqua agli impianti, gli assorbimenti degli ausiliari di distribuzione, ecc. Il valore di by-pass dello scambiatore, quindi, non è definito a priori, ma deve essere valutato in funzione delle caratteristiche dell’impianto nella sua globalità. Nel caso di studio è evidente che per la maggior parte delle ore di funzionamento dell’UTA nel corso dell’anno solare lo scambiatore di calore sarà by-passato.

Se ne deduce, quindi, che è necessario installare in tutte le UTA la serranda motorizzata di bypass del recuperatore di calore. Tale dispositivo è spesso previsto nelle UTA che lavorano in impianti a “tutt’aria” e quindi nelle UTA alle quali è destinato il compito di controllare la temperatura ambiente. Queste unità di trattamento aria, infatti, possono in particolari condizioni lavorare in “free-cooling”, immettendo in ambiente l’aria alle medesime condizioni dell’esterno. Il recuperatore di calore, in questi momenti, potrebbe generare un trattamento dell’aria controproducente.

Le UTA che lavorano in impianti ad “aria primaria”, invece, immettono in ambiente aria a condizioni “neutre” in quanto non devono gestire il controllo della temperatura. In queste macchine è spesso considerato sempre conveniente far attraversare la portata di aria esterna al recuperatore di calore. La serranda di by-pass dello scambiatore non è prevista nella quasi totalità delle UTA per “aria primaria”. Il presente lavoro ha dimostrato, al contrario, che per buona parte delle ore di funzionamento è conveniente by-passare il recuperatore di calore. Parallelamente è necessario dotare i motori dei ventilatori di inverter in modo che il sistema di regolazione possa ridurre le prevalenza dei ventilatori nel momenti in cui lo scambiatore di recupero è disattivato. Infatti in certe condizioni di temperatura dell’aria esterna è preferibile “destinare” l’energia elettrica alla pompa di calore piuttosto che ai ventilatori dell’UTA in quanto il valore di COP della prima è migliore di quello del sistema di recupero. Il presente lavoro potrebbe essere proseguito attraverso uno studio che valuti come sfruttare al meglio l’entalpia presente nell’aria espulsa nei momenti nei quali il recuperatore è by-passato. n * Riccardo Antoniazzi, Studio Protecno S.r.l., Verona – riccardo.antoniazzi@studioprotecno.it Si ringrazia Klinver Group SpA e Recuperator Srl per la preziosa collaborazione nell’analisi del caso di studio presentato.

44

#7

Lezione appresa Il valore di by-pass dello scambiatore deve essere valutato in funzione delle caratteristiche dell’impianto Per buona parte delle ore di funzionamento è conveniente by-passare il recuperatore di calore La serranda di by-pass dello scambiatore non è prevista nella quasi totalità delle UTA per “aria primaria” Motori dei ventilatori con inverter possono ridurre la prevalenza dei ventilatori stessi nel momento in cui lo scambiatore è disattivato In certe condizioni di temperatura dell’aria esterna è preferibile “destinare” l’energia elettrica alla pompa di calore piuttosto che ai ventilatori dell’UTA

Bibliografia

1. Michele Vio e Matteo Rigo in “Impianti Idronici e sistemi VRV – VRF: un confronto ragionato in 70 domande”, Editoriale Delfino, 2010.

2. Raisa, V., Zecchin, R. “Prestazioni energetiche e scelta progettuale dei sistemi di ventilazione per l’edilizia residenziale”, LA TERMOTECNICA, settembre 2010.

3. UNI EN 308 “Scambiatori di calore – Procedimenti di prova per stabilire le prestazioni dei recuperatori di calore aria/aria e aria/gas”.

4. Nicola Rossi “Manuale del Termotecnico”, Hoepli, 2009.

5. Michele Vio “Le prestazioni delle pompe di calore” – 28º Convegno AICARR. 6. Gian Luca Morini, Stefania Falcioni “La recente normativa nazionale e le pompe di calore” – 28º Convegno AICARR.

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CASE STUDY

Megastore di elettronica,

tagliamo i consumi N

ei megastores elettronici gli utenti possono comprare ogni tipo di dispositivo elettronico, dal televisore, ai pc, a tutta la gamma di elettrodomestici. Non solo, quindi, questi centri commerciali vendono dispositivi divora-energia, ma nelle esposizioni, dovendo mantenere tali apparecchi attivi 12 ore al giorno, utilizzano quantità di energia superiori alle altre strutture commerciali.

Tuttavia, gli oggetti esposti hanno il vantaggio di contribuire ai guadagni interni dell’edificio, influenzandone il comportamento termico. Essi collaborano, infatti, all’aumento di temperatura durante il periodo freddo dell’anno, mentre in estate contribuiscono al surriscaldamento degli spazi. Pertanto, si può dire che riducano i carichi di riscaldamento, accrescendo i carichi di raffreddamento dello spazio.

La letteratura architettonica per questa tipologia di edifici è ancora oggi insufficiente. Questo lavoro, presentato al 26º Congresso internazionale Plea (Passive and Low Energy Architecture) presenta il case study di un progetto di recupero energetico di un megastore localizzato a Markopoulo, un comune nel sud della Grecia.

46

#7

Attraverso l’applicazione di una nuova zona di comfort adattativo, di una strategia di ventilazione naturale e dei roof ponds, si possono ridurre i consumi di quasi il 60% di Leonidas Beis*

L’edificio è stato scelto come rappresentativo poiché, all’autore del rapporto, già coinvolto nel progetto di ristrutturazione dell’edificio in questione, è stato concesso pieno accesso a tutti i dati rilevanti della struttura, garantendo, quindi, un quadro completo della situazione.

Al fine di ridurre i carichi di raffreddamento e di riscaldamento attraverso strumenti ambientali, si è proceduto a testare strategie di tipo passivo con il software di simulazione termica Tas. La ventilazione naturale e la realizzazione di una zona di comfort adattativo secondo il nuovo standard ASHARE 55-2.004 sono state tra le prime strategie adottate. Infine, al fine di raffreddare ulteriormente i megastores, si è ricorsi a una

soluzione con roof ponds (bacini d’acqua sui tetti).

L’obiettivo del progetto è quello di utilizzare questa struttura come strumento di apprendimento in termini di prestazioni ambientali e consumo energetico dei megastores. La comprensione di come i guadagni interni incidano sugli spazi e di dove, all’interno di questi edifici, venga maggiormente consumata energia, spiegano gli esperti, può aiutare altre strutture analoghe a conseguire una maggiore sostenibilità.

BOX 1

DATI CLIMATICI

I dati meteorologici per la città di Markopoulo sono stati ottenuti utilizzando un apposito database meteo su internet. Markopoulo ha un tipico clima mediterraneo, tendenzialmente caratterizzato da inverni miti e umidi ed estati calde e asciutte. La figura 1 evidenzia tre distinti periodi: un periodo di sei mesi – da novembre ad aprile incluso –, caratterizzato da temperature medie giornaliere inferiori ai 15°C, un trimestre mite – maggio, settembre e ottobre –, con una temperatura media di 19-22,9°C, e una stagione calda, da giugno ad agosto compreso, con temperature di circa 26,4-28°C. Tuttavia, nel trimestre “caldo” si hanno i due mesi di luglio e agosto che arrivano a registrare temperature di 30, 33°C. Pertanto, durante questi mesi di tempo, per l’edificio è prevista una forte richiesta di raffreddamento. Da segnalare, infine, un tasso di umidità relativa che varia dal 47% di luglio al 70% in dicembre.

Figura 1 – Andamento medio mensile delle temperature, a Markopoulo (Grecia)

ELECTRONET BEIS Edificio e suddivisione degli spazi Electronet Beis, questo il nome del megastore elettronico di Markopoulo, è un edificio rettilineo, a due piani, più un seminterrato. Le dimensioni della struttura di base sono di circa 38x8 m, con 306 metri quadrati di superficie per ogni piano (a partire dal piano terra) e 590 metri quadrati di area per il basamento. L’edificio ha la struttura principale in cemento e mura di mattoni; tutte le aperture sono dotate di doppi vetri, con infissi in alluminio. A seguito della ristrutturazione, è stato posizionato un secondo strato esterno in lamiera forata, che protegge l’intero megacentro come una seconda pelle. Electronet Beis vende apparecchi elettronici e altri elettrodomestici, collocati in vari dipartimenti su due piani.

Tutti i dispositivi elettronici come

televisori, laptop, macchine fotografiche, sono situati al piano terra, mentre gli altri elettrodomestici, quali lavatrici, lavastoviglie, frigoriferi, restano esposti al primo piano. Il seminterrato è, infine, adibito a deposito merce.

Dal punto di vista della progettazione ambientale, la suddivisione in reparti non è solo un modo per raggruppare i prodotti, ma è anche una divisione in termini di consumo energetico.

Figura 3 – Electronet Beis, vista dall’esterno

Valutazione prestazioni energetiche Per rappresentare le prestazioni di un anno tipico del megastore Electronet si è scelto il 2007. Secondo le bollette, il consumo energetico medio per ogni mese risulta di circa 9.500 kWh, mentre il consumo totale di energia è di circa 114.520 kWh. L’edificio consuma energia per l’illuminazione artificiale, per il riscaldamento e il raffreddamento, nonché per alimentare gli apparecchi esposti. Inoltre, una piccola quantità di energia viene consumata dall’ascensore e dall’illuminazione esterna. Riscaldamento

towards environmental – Responsive ELECTronics megastores

The paper reports on a dissertation project undertaken in the course of the 2007-08 academic year as part of the AA School’s Masters Programme in Sustainable Environmental Design. By using an electronics Megastore building as a learning tool in terms of its environmental performance, as well as of its energy consumption, the objective was to explore the abilities of this building type to reduce non-renewable energy consumption and hence to obtain environmental character. The paper puts forward the implementation of a new adaptive comfort range compatible with this building type and appropriate ventilation strategies as well as the use of roof ponds in order to reduce the annual loads of such buildings and hence the energy consumption.

Keywords: energy consumption, Electronics Megastore, adaptive comfort, natural ventilation, roof pond

e raffreddamento sono, invece, coperti da un sistema ad aria. Quando la temperatura interna scende sotto i 20°C, il riscaldamento si innesca da solo, mentre se si superano i 26°C si attiva il raffreddamento. Tuttavia, tale sistema di aria condizionata è in funzione solo durante l’orario di apertura del megastore.

La figura 6 pone a confronto le temperature medie mensili per l’anno 2007 e il consumo energetico del megastore, con considerazione dello stesso periodo. Durante i mesi di maggio, giugno e novembre, non essendo necessario, il condizionatore è rimasto spento. Supponendo che l’energia consumata durante i mesi neutrali corrisponda all’energia consumata per le esigenze dell’edificio, con esclusione dell’impianto d’aria condizionata, 6200 kWh/mese è il consumo energetico per la domanda di cui sopra. Da luglio ad ottobre compreso, l’edificio richiedeva, invece, aria raffreddata. Dunque non sorprende che luglio ed agosto siano i mesi con il più alto fabbisogno energetico in termini di raffreddamento! Il consumo di energia dell’edificio per ciascuno dei mesi estivi più caldi aumenta, infatti, del 231%, rispetto ai consumi energetici dei mesi neutrali.

#7

47

BOX 2

Comfort adattativo

Al fine di ridurre l’uso di aria condizionata, e PLEA2009 - 26th Conference on Passive and Low Energy Architecture, Quebec City, Canada, 22-24 June 2009 Comfort adattativo del megastore elettronico (PPD 20%). Questi quindi il consumo di energia, è essenziale rivalori soddisfano i criteri di benessere termico, come descritti dalla durre la differenza di temperatura tra interinternazionale ISO 7730 e ASHARE STANDARD 55 – 2004 Table norma 1: Adaptive comfort for the Electronics Megastore (PPD 20%) no ed esterno. Ciò impone l’accettazione di relative humidity air velocity norme di adattamento del comfort termico, Month Tmean °C met clo Tmin °C Tmax °C 1<PMV<1 % m/s come ormai comunemente inteso dalla cojan 11.6 68.8 0.1 1.3 1.12 15 23.7 -0.84 munità scientifica internazionale. All’interno feb 10.2 68 0.1 1.3 1.12 15 23.8 -0.85 mar 12.6 65.9 0.1 1.3 1.12 15 23.9 -0.85 dei megastores elettronici si trovano due apr 15.4 62.6 0.1 1.3 1.12 15.1 24 -0.85 principali categorie di occupanti: dipendenmay 20.7 59 0.25 1.3 0.42 23 28 0.84 ti e clienti. Di solito, i clienti indossano diverjun 26.4 52.8 0.25 1.3 0.42 23.1 28.1 0.84 jul 28.7 47 0.25 1.3 0.42 23.2 28.3 0.84 si livelli di abbigliamento, rispetto agli adaug 28 47.1 0.25 1.3 0.42 23.2 28.3 0.84 detti alla vendita; durante i mesi freddi, per sep 22.9 53.4 0.25 1.3 0.42 23.1 28.1 0.84 oct 19 62.1 0.25 1.3 0.42 22.9 27.9 0.84 esempio, gli utenti entrano nel megastore nov 14.2 68.7 0.1 1.3 1.12 15 23.7 -0.84 indossando la giacca. Pertanto, per il periodo dec 9.9 70.2 0.1 1.3 1.12 15 23.8 -0.84 freddo un livello di abbigliamento di 1,1 clo, TABELLA 1 illustrated in the table 1. Those values satisfy the o ancora maggiore, è ammesso per i clienti e thermal comfort criteria as they are described by the auspicabile per il personale di vendita. international standard ISO 7730 and ASHARE Standard 55– 2004.

Il tasso metabolico, sia per i clienti, che per i venditori, è di 1,3 met, il che significa che sono fermi, non in movimento. D’altra parte, durante il periodo caldo, il livello di abbigliamento diventa di 0,4 clo, mentre il tasso Figure 1: Monthly mean temperatures in Markopoulo, Greece. metabolico rimane invariato. Tuttavia, al fine di estendere la zona di comfort oltre i 28°C, la velocità dell’aria deve essere aumentata a Comfort In order to reduce the use of air – Figure 2: Thermal comfort range for the Megastore in 0,25 m /s. I valori, calcolati dal software tool conditioning and hence the energy consumption, it is Markopoulo according to the Berkeley tool software. essential to narrow the temperature difference between Figura 2 – Range del comfort termico per il megastore Berkeley, sono illustrati nella tabella 1. indoors and outdoors. This willdirequire the acceptance of Figure Berkeley 2 illustrates the new adaptive comfort range Markopoulo, in base al software Nuovo range di comfort adaptive

standards

of

thermal

comfort

as

now

La figura 2 illustra il nuovo range di comfort commonly understood by the international scientific and engineering communities [4].

In conclusione, si può sostenere che lo spazio interno adattativo per ognuno dei periodi consideradi un megastore elettronico requisiti di ti, nell’arco dell’anno. Durante il periodo freddo,Inil an Electronics Megastore therepuò arefornire two imajor categories of occupants; the employees (sellers) and comfort generale per la maggior parte deithe suoi ocrange di comfort accettato è di 15-24°C, mentre ducustomers. Usually the customers have different cupanti, dando al tempo stesso la possibilità di nicrante il periodo caldo il nuovo range di comfort è di clothing level (clo) than the sellers. During the cold private riscaldate wearing per alcunitheir dei lavoratori, 23-28°C. months theychie enter the megastore jackets. ad

for each period during the year. During the cold period the accepted comfort range is 15 - 24°C; while, during the hot period the new comfort 23 - 28°C. esempio i cassieri, costretti perrange la loroisfunzione, a Conclusively, it can be argued that the interior space of una posizione per lo più statica. an Electronics Megastore can provide general comfort requirements the mostche of the occupants, having Dai dati sitostabilisce la maggior parte della atsu-the same time the option of private – spot heating for some perficie del negozio può essere riscaldata e raffredof the employees like the cashiers. As such, most of the in base zona comfort di 15-28°C. area data of the storealla cannuova be heated and cooled according to the new extended comfort zone of 15 – 28 °C.

Therefore, for the cold period a clothing level of 1.1 clo or even more has to be admitted for the customers. The clo value of 1.1 involves a jacket that very often the customers wear during the cold period; so they can keep THE CASE STUDY OF ELECTRONET BEIS on wearing their jackets indoors. As for the sellers they building alimentato Electronet Beis Electronics Megastore apparecchi in esposizione, con il 49% di The energia il condizionatore d’a- is can be dressed accordingly; a similar clothing level a two-storey rectilinear building with a basement. The il condizionatore d’a- dimensions ria, mentre 46% èbasic servito per l’illu-are Le ripartizioni di energia per l’edificio around(vedi 1clo will per offerl’illuminazione them comfort. artificiale, Metabolic rate for general of il the building both customers and sellers is 1.3 met which means that approximately minazione, 38m x 8m with some 306m! of floor area ria e il funzionamento dell’ascensore. Dell’energia le apparecchiature per figure 7-8) mostrano che circa il 51% di energia they are stranded – walked [5]. On the other hand, for each floor above the ground and some 590m! of floor consumata, invece, al primo piano, il 54% ha ufficio e l’ascensore.

Dallo studio del piano terra è stata utilizzata per azionare gli during the hot period clothing level becomes 0.4 clo; area for the basement. The construction of the building while the metabolic rate remains the same. Also, in combines concrete structure and brick walls. , all the order to extend the comfort zone towards 28°C, air openings are double glazing with aluminium frames. velocity has to be increased to 0.25m/s. The values After the renovation, the building obtained a second Figura 6 – Consumo energeticowhich vs temperatura, nell’anno 2007tool software are were calculated

by Berkeley

Ripartizione per piani

kWh

kWh

Tmean °C

16000 14000

26,4

12000 8000 4000

12,6 11,6

35

28

30

22,9

20,7

10000 6000

28,7

°C

25

19

15,4

20

14,2

10,2

15 9,9

5

2000 0

Jan

Feb Mar Apr May Jun

Jul Aug Sep

moths of the year 2007

48

10

#7

Oct Nov Dec

0

Figura 7 – Ripartizione dell’energia per il piano terra e il primo piano

ground floor, which is named ground the major zone of the first floor, wh floor zone. Those are the zones which merchandise of the Electronics Megas

Figure 7: Energy breakdown for the ground floor and the first floor.

Figura 8 – Electronet Beis – Ripartizione energia per l’anno 2007 (in kWh)

emerge, inoltre, come l’energia utilizzata al piano terra sia quasi il doppio dell’energia spesa al Base case evolution The first tas primo piano.

La causa è certamente da ricercarsi nell’esposizione dei prodotti.

Il consumo annuo the performance of the base case com di energia al piano terra è stato calcolato essere di data. The only unknown variable was 210 kWh/m², mentre per il primo piano il consuthe building.

Afterdiaenergia series of par mo èof di 118 kWh/m².

Dunque, consumi differenti per due dello stesso edificio: terms of livelli ventilation rate itil piawas proven no terra risulta, infatti, adoperare quasi il doppio the base case is 5.4 ach (infiltration dell’energia del primo piano. In Grecia gli edifici Assuming that the value for infiltratio commerciali consumano mediamente 152 kWh / it remains steady thecome whole day, t m all’anno.

Considerando il piano terra un tipo di edificio a sé stante, essofollows consuma 1,4 voltebuilding’s ventilation and the più energia di un comune edificio commerciale. thermostat’s setpoints were allocated

-90-2/+7!781:08/1!

682,0!67332!

1234/5!67332! *+,-.-/0! "!

#""""! $""""! %""""! &""""! '""""! (""""! )""""!

781:08/1!

:-+08/1!;!<3378/1!

=>,!+/5!?<!

78@0!

Figure 8: “Electronet Beis” Electronics Megastore – energy breakdown for the year 2007 (in kWh).

reality; 20°C for heating and 26°C for

Building’s energy breakdown (Figs 7 – 8) show that some 51% of the ground floor’s energy was used to Simulazioni energetiche operate appliances on display, with the balance of 49% accounting for artificial lighting, mechanical air – conditioning energy for the lift.caso Onbase the other hand Evoluzione, Per ricostruire unand modello geprimo compito quello di calibrare ometricamente esattofirst del mega54% of the floor’s Ilenergy wasè stato consumed forle prestazioni del caso base a confronto con i dati store Beis Electronet, utimechanical air è–stato conditioning with the balance of 46% reali. L’unica incognita era rappresentata dal taslizzato un software di simulazione spent for artificial lighting, office equipment and energy so di ventilazione dell’edificio. Dopo una serie di termica di tipo EDSL TAS. Le profor lift.deiItmateriali is also (fig. in8)termini thatdithe studi parametrici tassoenergy di ventilaprietàthe termiche sononoticeable zione, è stato dimostrato che il valore per ilthe caso state assegnate in base alla realtà which was used in the ground floor is almost double è difirst 5,4 vol/h (infiltrazione e ventilazione). di tutti gli which elementi was dell’edificio. energy spent inbasethe floor because of the Supponendo che il valore di tasso di infiltrazione Sono state, inoltre, considerate le displays.

Ground energy consumption è diannual 1 vol/h, costante per tutto il giorno, il restancondizioni interne, come purefloor’s il file was to be 210tekWh/m! and 118 kWh/m! fordi 4,4 vol/h è per la ventilazione.

Infine, i valori meteo calculated del clima di Markopoulo. riferimento del termostato sono stati assegnati Infine,first il software stato impiethe floorè respectively.

The implementation of adaptive Since the base case is set, the model i with the new set points of 15°C and and cooling respectively. Thus, comfort is applied to the Electronics M

mentre quelli di raffreddamento sono tagliati del 34,5% circa.

VENTILAZIONE

La ventilazione ricopre un ruolo importante nel mantenere una buona qualità dell’aria, all’interno del megastore. Essa, infatti, ha la capacità di trasportare gli inquinanti fuori dall’edificio; pertanto, il tasso di ventilazione può essere calcolato attenendosi ai requisiti di aria fresca per gli utenti. Stando alla scheda tecnica dell’edificio, l’occupazione media nel megastore è di circa trentacinque persone, delle quali 25 al piano terra e dieci sul primo piano. I requisiti di aria fresca sono, per 9: ogni persona, di circa 30 m³/h d’aFigure Annual Heating and Cooling Loads in ria, il che significa che l’offerta complessiva d’aria richiesta è 30x35 1.050 m³/h. Il volume Figure 9 =illustrates how totale the annual he dell’edificio è 2.601 m³. Di conseguenza, la scorloads are reduced with the implemen ta d’aria necessaria è di 1,050:2,601 = 0,40 vol/h. adaptive thermal comfort Questo è, infatti, l’importo minimo di scambio in the b d’ariaheating di cui necessita l’edificio liberarsi della loads areperreduced by 77.5%; concentrazione di CO2.

Di conseguenza, questo cooling loads are reduced by some 34. valore di ventilazione sarà il valore più basso ad essere accettato nella creazione del case study.

Al fine di esaminare i precisi effetti della ventilazione, sono state messe in atto due

attenendosi alla realtà: 20°C per il riscaldamento gato per simulare gli impatti di e 26°C per il raffreddamento. strategie di riscaldamento e rafIt waspassivi indicated that within the same building there freddamento sul modello di Beis Electronet. del consumption La realizzazionebetween del comfort was differentIl modello energy the two megastore, sviluppato su tre piatermicoalmost adattativo floors. Ground floor consumed double the energy ni, ha una configurazione a forma Dal momento in cui il caso base è impostato, which was used in the first floor. Commercial buildings di scatola. Per la simulazione sono il modello simula un nuovo range di temperain per year [6]. stateGreece determinateconsume sei zone, due alsome ture152 15°C e kWh/m!

28°C, rispettivamente per il riscaldapiano terra e floor quattro alas primo.

Il fomento e il raffreddamento (vedi Box 2). La figura Ground a separate building type consumes 1.4 cus della ricerca è stato posto nelillustra come i carichi di riscaldamento e di raftimes more energy than the amount of energy a common la zona base del piano terra e nelfreddamento annuali si riducano con l’applicacommercial building consumes. la zona principale del primo piano; zione del comfort adattivo termico dell’edificio. si tratta delle zone che ospitano la I carichi di calore annuo sono ridotti del 77,5%, merce del megastore.

Figura 9 – Carichi di riscaldamento e raffreddamento annuali in kWh

L’effetto del tasso di ventilazione nel Beis Electronet total operational hours

3809

frequency (hours)

temperature band [°C] ground floor

first floor

<15

15<Θ<28

28>

1ach

89

2,3%

1926 50,6%

1794 47,1%

B.C. (5,4ach)

578

15,2%

2064 54,2%

1167 30,6%

9ach

857

22,5%

1924 50,5%

1028 27,0%

1ach

196

5,1%

2065 54,2%

1548 40,6%

B.C. (5,4ach)

915

24,0%

1855 48,7%

1039 27,3%

1138 29,9%

1775 46,6%

896

9ach

23,5%

TABELLA 3

#7

49

L’effetto della ventilazione nella proposta finale di Electronet Beis total operational hours

3809

frequency (hours)

temperature band [°C] ground floor first floor

<15

15<Θ<28

28>

B.C.

578

15,2%

2064 54,2%

1167 30,6%

final proposal

88

2,3%

2592 68,0%

1129 29,7%

B.C.

915

24,0%

1855 48,7%

1039 27,3%

final proposal

196

5,2%

2679 70,3%

934 24,5%

TABELLA 3 simulazioni: una con ventilazione 1 vol/h e una con ventilazione 9 vol/h, durante le ore di servizio del megastore. In particolare, quando il tasso di ventilazione è di 1 vol/h, il numero di ore con temperatura inferiore a 15°C si riduce drasticamente da 578 a 89 ore sul piano terra e da 915 a 196 ore al primo piano.

Durante il periodo estivo la situazione è rovesciata. Il numero di ore in cui si superano i 28°C risulta aumentato da 1.167 a 1.794 al piano terra e da 1039 a 1548 ore al primo piano. Dal momento che il tasso di ventilazione è stato notevolmente ridotto, l’edificio resta meno collegato con l’esterno. Di conseguenza, diminuisce la dispersione dei suoi guadagni interni, che restano all’interno della struttura.

Quando il tasso di ventilazione è di 9 vol/h si verificano i risultati opposti: le ore di freddo si dimostrano aumentate e le ore calde sono modeste. Guardando alle percentuali delle ore

Figura 10 – Carichi annuali di riscaldamento e raffreddamento nella proposta finale

totali di funzionamento sotto, sopra e tra il range del comfort (tabella 2), si nota che al piano terra la percentuale delle ore poste tra il range di comfort risulta pressoché identica in tutti i casi.

Per quanto riguarda il piano terra, la ventilazione colpisce gli estremi. È importante rilevare che dopo una serie di simulazioni si è notato come, superato un certo valore di ventilazione di circa 5-6 vol/h, l’effetto in entrambi i limiti della zona di comfort si riduca al minimo.

Set up proposto Per concludere, il controllo del tasso di ventilazione durante l’anno aiuterà il rendimento termico del megastore Electronics. Mantenerlo su

L’acqua sul tetto

Il sistema di climatizzazione passiva denominato roof pond è ormai entrato nella letteratura comune dell’edilizia sostenibile sebbene in Italia si contino pochi esempi applicativi. Il principio di funzionamento è semplice e prevede di ricoprire il tetto piano dell’edificio con cuscini d’acqua o con una vasca contenente un leggero stato d’acqua che filtra i raggi del sole durante il periodo estivo, contribuendo anche al raffrescamento attraverso il processo di evaporazione. Questa modalità trova applicazione sopra il magazzino ortofrutticolo rappresentato nella foto della Selex a Laces in provincia di Bolzano. Tuttavia alcune applicazioni prevedono anche la copertura mobile notturna con uno strato isolante per conservare il calore dell’edificio nei periodi più freddi.

© Nathaniel Gough

50

di un valore vicino a 1 vol per ora, durante il periodo freddo, contribuirà in maniera significativa al comportamento termico dell’edificio. D’altro canto, durante il periodo più caldo l’edificio necessita di un tasso di ventilazione superiore, al fine di dissipare i guadagni di calore in eccesso. Nella simulazione definitiva il modello è lo stesso del Caso Base, a parte per il tasso di ventilazione, che è impostato secondo un programma specifico. Il tasso di infiltrazione è determinato a 1 vol/h per l’intero anno, mentre

#7

il tasso di ventilazione è fissato a 0 vol/h durante il periodo freddo (da Novembre ad Aprile) e a 5 vol/h durante la stagione calda (da Maggio a Ottobre).

Nella proposta finale, la percentuale del totale delle ore di funzionamento con temperatura inferiore ai 15°C è del 2,3% per il piano terra e del 5,2% per il primo piano.

Inoltre, la percentuale di ore trascorse all’interno della zona di comfort è stato notevolmente aumentato raggiungendo il 70% del totale delle ore di funzionamento.

La percentuale di ore con temperatura superiore ai 28°C è stata leggermente ridotta.

La figura 10 mostra i carichi annuali di raffreddamento e riscaldamento del Beis Electronet, posti a confronto con carichi del tutto simili del Caso Base, con l’attuazione di comfort adattativo. Una diminuzione significativa del 98,2% per i carichi di riscaldamento dell’edificio è seguita da un calo del 42,2% nei carichi di raffreddamento.

dei megastores di elettronica.

Attraverso uno stretto monitoraggio, i ricercatori hanno potuto, inoltre, dimostrare le potenzialità di rsiparmio energetico di tali edifici, i quali - attraverso strategie di comfort adattativo, ventilazione naturale e roof ponds, hanno dato prova di poter ridurre notevolmente gli sprechi. Da tenere presente, però, come le strategie adottate siano state scelte perché dimostrate compatibili con il clima di Markopoulo. Tuttavia, attraverso procedimenti del tutto simili e valutati in considerazione delle

Confronto finale dei carichi di raffreddamento

rispettive condizioni climatiche, uguali risultati possono essere ottenuti per megastore italiani ed europei. n * Leonidas Beis, Msc, Achitectural Association Graduate School, London

EPIV* la nuova valvola di regolazione.

Con regolazione elettronica della portata.

ROOF POND Nonostante i carichi di raffreddamento annuale si siano ridotti del 42,2% circa, è importante esplorare la possibilità di un ulteriore raffreddamento dell’edificio.

I Roof ponds come strategia passiva influenzano il comportamento termico degli edifici al piano terra o le prestazioni termiche dell’ultimo piano dell’edificio.

Secondo gli esperti, esiste una potenzialità di ridurre ulteriormente i carichi di raffreddamento del 41,6%, qualora l’edificio sia dotato di un roof pond con profondità di 0,3 m. Utilizzando la strategia del roof pond il carico di raffreddamento sarà ridotto di 6.554,56 kWh (0,41 x 15.986,74 kWh).

Pertanto, dopo l’introduzione del roof pond, l’output complessivo dei carichi di raffreddamento risulterà ridotto ulteriormente di circa il 27%.

*EPIV: Electronic Pressure Independent Valve

inali etri nom m ia d in ile Disponib 0 a DN15 5 l/h da DN6 162.000 a o n fi te per porta

EPIV - “La cassetta VAV per l’acqua” La valvola EPIV con controllo elettronico della portata è frutto dello sviluppo dell’esclusiva valvola a sfera di regolazione indipendente dalla pressione PICCV di Belimo. Combinando tre funzioni - regolazione, bilanciamento ed intercettazione - in una sola valvola non c’è necessità di complicati bilanciamenti idraulici.

La EPIV ha inoltre una chiusura a tenuta perfetta, prevenendo così in maniera efficace qualsiasi perdita di energia nei circuiti. È possibile inoltre visualizzare il va-

CONCLUSIONI Attraverso la case study di Markopoulo, l’indagine delinea come e dove si ricreino i maggiori sprechi e consumi all’interno

lore di portata oppure comunicarlo via Belimo MP-Bus. Scopri maggiori informazioni sul nostro sito www.belimo.it

BELIMO Italia - Via Stezzano, 5 - 24050 Zanica (BG) - Tel. +39 035 5788700 - Fax +39 035 670200 - info@belimo.it - www.belimo.it

#7

51

CASE History

Luce artificiale, solo quando serve

Progettazione illuminotecnica di un centro commerciale in cui la suddivisione dei circuiti, la modulazione dei flussi, l’uso della luce naturale consentono una significativa riduzione della potenza specifica installata e del tempo di funzionamento

IL PIÙ GRANDE D’EUROPA. Il Westfield Shopping Centre di Londra è il più grande centro commerciale urbano in tutta Europa. Il centro si estende su 43 ettari e dispone di 265 negozi, 2 supermercati, una food court con 40 ristoranti, una spa, una palestra, di 14 sale cinematografiche e 4.500 posti auto

di Marina Vio e Claudia Calabrese *

P

dal Piano d’azione per l’efficienza energetica dell’Unione Europea, ossia il raggiungimento degli obiettivi “20-20-20”, la prima strada da percorrere, indipendentemente dall’edificio preso in considerazione, riguarda la riduzione dei fabbisogni provenienti da climatizzazione e illuminazione. In particolare, in un centro commerciale, essendo queste le principali voci di spesa, una progettazione consapevole dell’edificio può portare alla riduzione del carico illuminotecnico e alla conseguente diminuzione della potenza dell’impianto di climatizzazione. Tutto questo rimette prepotentemente al centro della scena er soddisfare quanto previsto

52

#7

la figura del progettista: sia esso architettonico, termotecnico o illuminotecnico.

gallerie di questo centro commerciale realizzato al centro Italia.

Illuminotecnica, Cenerentola della progettazione

Il progetto

Solitamente, infatti, la progettazione illuminotecnica è lasciata in “balia” dell’impiantista elettrico o, in cambio della fornitura, barattata dalle stesse aziende produttrici di apparecchi illuminotecnici con risultati che spesso lasciano molto a desiderare. Ed è proprio nell’ottica di coniugare il fascino dell’illuminazione, quale creatrice dell’identità di un luogo, con il risparmio energetico che nasce il progetto illuminotecnico delle

A pochi mesi dall’apertura del centro commerciale, inserito in un vecchio edificio industriale senza particolare pregio, non era stato ancora risolto l’aspetto delle gallerie centrali. Esse si presentavano come grandi cavità, alte circa 7 metri, illuminate da lucernari piani, orizzontali, abbastanza spartani, la cui continuità era interrotta

CASE History da imponenti false travi contenenti gli impianti. Per motivi di sicurezza l’ambiente doveva rimanere tale e quale, ed eventuali sospensioni dovevano coprire un’area minima per non alterare il valore delle superfici di aerazione. L’occasione è stata utilizzata per realizzare un

ambiente fatto di luce, che viva con minima energia. Per riflettere la luce naturale e moltiplicare all’infinito gli apparecchi decorativi sospesi sotto i lucernari per dissimularli, la parte alta delle cavità è stata rivestita in materiale specchiante. Mentre nell’intradosso delle false travi, a 4 metri d’altezza, sono stati alloggiati gli apparecchi per l’illuminazione funzionale. Per minimizzare l’energia, si

sono messe in atto molteplici “attenzioni”, capaci di produrre risparmi giustificanti il costo della progettazione illuminotecnica e il maggior onere di impianto. Tra queste troviamo l’individuazione dei livelli di illuminamento corretti, l’analisi della disponibilità di luce naturale, la scelta della tipologia di apparecchi e, infine, il controllo e la suddivisione intelligente dell’impianto.

ACCORGIMENTI PER RIDURRE IL CARICO ILLUMINOTECNICO Livelli di illuminamento La quasi totalità degli spazi commerciali fa oggi un uso abnorme della luce e dei valori di illuminamento. Dovrebbe essere chiaro che più luce significa anche più apparecchi installati e/o venduti e che, in questo modo, difficilmente qualcuno si preoccuperà di ridurre i livelli luminosi. Attualmente i livelli richiesti in una galleria superano di molto i 500 lux, arrivando anche ai 1000 lux richiesti per gli spazi di vendita dei supermercati. Questo eccesso, se si considera che sono i negozi, ed in particolare le loro vetrine, i veri protagonisti di questi spazi, ha conseguenze perniciose. Infatti, dovendo essi emergere, se la galleria è troppo illuminata, non possono fare altro

che superarne il livello. Per questo motivo nei negozi si registrano richieste dissennate che richiedono illuminamenti di 1800-2000 lux, in aperta contraddizione con i limiti di legge imposti per la salvaguardia dei lavoratori dalle norme sulle radiazioni ottiche [1]. Tutto ciò si traduce, inoltre, in una spesa di gestione elevata sia per i singoli negozi che per gli spazi comuni. Dunque, quali possono essere dei livelli sensati per le gallerie di un centro commerciale? È importante notare che questi spazi sono, oltre che luogo di aggregazione pubblica, anche vero e proprio luogo di lavoro per moltissime persone. Perciò, anche se le norme [2] non fanno direttamente riferimento ai centri commerciali, valgono comunque i livelli di illuminamento di spazi simili. Se perciò si considera il centro commerciale come un luogo di vendita al dettaglio e si ipotizza che anche le gallerie siano tali, si deduce che l’illuminamento medio è 300 lux: valore considerato nella progettazione in oggetto.

CABOT CIRCUS. Costruito a Bristol (Inghilterra), il centro commerciale Cabot Circus è composto da negozi, uffici, cinema, un hotel e 250 appartamenti. Inaugurato nel settembre del 2008 dopo una pianificazione di dieci anni, il centro copre una superficie totale di 139.350 m², di cui 92.900 m² dedicati ai punti vendita e allo svago

Analisi della disponibilità di luce naturale A causa della scarsa diffusione dei principi di base tra i professionisti, la presenza di luce naturale in Italia è spesso ignorata. Gratuita, pronta a sostituire la luce artificiale durante il giorno, essa rappresenta invece un elemento di progetto molto importante. Purtroppo, però, è in dubbio chi si debba far carico di valutarla: gli architetti, che raramente la conoscono e più spesso la immaginano a loro piacimento; oppure gli impiantisti, che già faticano abbastanza a valutare la radiazione infrarossa? In genere, nei progetti più attenti ci si limita a prevedere controlli locali che riducano e, per quanto possibile, adeguino i flussi luminosi artificiali a quelli naturali la cui entità resta ignota. Quanto è invece importante il contributo della luce naturale? E quando vale la pena di tenerne conto? La quantità di luce naturale varia fortemente da luogo a luogo, non solo in funzione della latitudine ma anche, e soprattutto, in funzione del cosiddetto clima luminoso locale che dipende dalle caratteristiche atmosferiche e metereologiche [3]. In ambienti chiusi, la luce naturale si può valutare utilizzando modelli che descrivano le due condizioni limite di cielo, completamente sereno e completamente coperto [4]. In assenza di parametri più raffinati, si potranno poi rappresentare le condizioni locali medie mensili pesando i due estremi con l’indice di soleggiamento (rapporto tra le ore di cielo sereno e quelle di durata del giorno). Quando anche questo parametro venga a mancare, è consigliabile considerare la condizione non reale, ma indubbiamente più critica, di cielo sempre coperto.

Simulazione del comportamento dell’edificio Per analizzare il comportamento dell’edificio nelle varie stagioni, determinato dall’orientamento e dalla forma, la simulazione dovrebbe essere condotta ora per ora per ciascun giorno – tipo mensile. Quando l’analisi completa si mostri

#7

53

CASE History

FIGURA 1 – Differenze di distribuzione luminosa con cielo coperto (a sinistra) e sereno (a destra) alle ore 18 del 21 marzo, giorno cardine che corrisponde all’equinozio di primavera

troppo onerosa, si devono considerare almeno le tre situazioni cardine: solstizio di inverno, equinozi di autunno e primavera, solstizio d’estate.

Le differenze generate dalle due condizioni di cielo, coperto e sereno, riguardano sia la distribuzione che l’entità dei livelli luminosi. La figura 1 mostra il confronto tra ciò che avviene, nell’uno e nell’altro caso, nelle due gallerie orientate nord-sud con giorno e ora costanti. La figura 2 mostra, invece, come le zone illuminate si spostano in modo diretto dal sole e come variano i valori di illuminamento nello stesso giorno, secondo le ore, quando il cielo è sereno. In un caso

come quello descritto, contraddistinto da una consistente area di lucernari, ai fini del risparmio energetico, lo studio della luce naturale deve determinare le ore in cui essa, da sola, è in grado di garantire l’illuminamento di esercizio. Le figure 1 e 2 mostrano, nell’intervallo temporale compreso tra le 10 e le 14 e nella situazione più critica di cielo sempre coperto, quando la luce naturale genera sulla superficie utile [5] delle gallerie illuminamenti medi superiori a 300 lux. Si noti che la differenza visualizzata nelle figure è prodotta dalla diversa orientazione delle gallerie: sudnord (figura 3) e est-ovest (figura 4). Le immagini

FIGURA 2 – Confronto tra l’illuminazione naturale interna che si genera alle 14 (sopra) e alle 17.30 (sotto) del 21 marzo; si vedono spostarsi le zone illuminate direttamente dal sole e, nel contempo, variare gli illuminamenti

54

#7

in falsi colori riportate nella parte bassa delle due figure valgono per i tre giorni cardine dell’anno e per i giorni di inizio e fine dell’intervallo annuale considerato. Esse mostrano i valori e la distribuzione dell’illuminamento nell’ora dopo la quale, in ciascuno di questi giorni, esso comincia a scendere sotto i 300 lux. Si vede così che, per buona metà dell’anno, la luce naturale è sufficiente ben più che nell’intervallo temporale 10-14 considerato.

Scelta della tipologia di apparecchi In ogni progetto illuminotecnico la scelta degli apparecchi e delle sorgenti è un elemento chiave che deve tener conto dell’efficienza, della dimmerabilità, della distribuzione del flusso e, ovviamente, anche della qualità tecnologica ed estetica. Nelle gallerie dei centri commerciali assume poi molta importanza la creatività, essendo necessario dare all’ambiente un’immagine sorprendente e desueta.

Illuminazione funzionale In molti centri commerciali gli apparecchi per l’illuminazione funzionale sono quanto di meno costoso e raffinato si trovi sul mercato. Solitamente, le sorgenti più usate sono fluorescenti compatte, mentre le ottiche hanno una distribuzione del flusso simmetrica e circolare, usata in modo indifferente dalla collocazione dell’apparecchio. Nel caso in esame si è partiti dalla considerazione che la principale zona da illuminare è la parte centrale della galleria, mentre le zone adiacenti alle vetrine

LN_z1 TAV 3

Lo studio della luce naturale nella galleria Z1 indica come dopo le 10.00 e prima delle 14.00, dal 28 febbraio fino al 18 ottobre, nel peggiore caso di cielo coperto, la luce naturale è sufficiente ad illuminare la galleria, con un illuminamento medio di circa 300 lux.

LUCE NATURALE Z1 studio della luce naturale nella galleria calcolata con cielo coperto.

21 GIUGNO

CASE History 21 DICEMBRE

21 MARZO-21 SETTEMBRE

ore 17.00

28 FEBBRAIO_18 OTTOBRE

ore 15.00

ore 14.00

ore 14.00 50

50

50

50 100

100

100

250

E max [lx] 319

400

E min / E m 0.076 450

lx

E max [lx] 539

350

E min / E m 0.076

E min / E max 0.048

E min / E max 0.048

lx

E min / E max 0.048

lx

lx

E min / E max 0.048

E min [lx] 26

300

E min / E m 0.076

450

450

E max [lx] 535

300

400

400

E min / E m 0.076

E min [lx] 26

350

350

E max [lx] 540

300

300

E min [lx] 26

E m [lx] 339

250

200

E min [lx] 15

200

E m [lx] 200

250

250

33. 85 m

E m [lx] 336

150

200

200

E m [lx] 339

150

100

150

150 8. 00 m

P. IVA 07936991004 San Marco 4289, 30124 Venezia T +39 0415204701 F +39 0415202674 info@tetractis-srl.com www.tetractis-srl.com

31 gennaio

11 novembre

lx

LN_z2 FIGURA 3 – Intervallo annuale di tempo in cui, tra le 10 e le 14, l’illuminamento sulla TAV 5

0

125

250

375.

500

21 GIUGNO

21 DICEMBRE

21 MARZO-21 SETTEMBRE

ore 18.00

lx

1000

31 GENNAIO_ 11 NOVEMBRE

ore 16.00

lx

450

lx

ore 14.00

lx

ore 14.00

400

400

300

400

350

350

250

350 300

E m [lx] 353

300

E m [lx] 308

E min [lx] 80

E min [lx] 82

E min [lx] 63

200

200

E max [lx] 473

E m [lx] 316

250

200

E min [lx] 91

250

300

E m [lx] 241

250

200 150

E max [lx] 413

150

E min / E m 0.259

TAV 11 SOLUZIONE REGGIANI simulazione galleria z1 con apparecchi Reggiani

875

coperto, la luce naturale è sufficiente ad illuminare il corridoio, con un illuminamento medio di circa 300 lux.

E min / E m 0.259

100

E max [lx] 324

E min / E m 0.259

100

E min / E max 0.193

E min / E max 0.193

E max [lx] 424

150

E min / E m 0.259

100

100

soluzione TUBO

750

Lo studio della luce naturale nella galleria Z2 indica

150

FIGURA 5 – Illuminazione decorativa delle gallerie con apparecchio realizzato ad hoc e gioco di riflessioni speculari nella parte superiore, prossima ai lucernari

625

come dopo le 10.00 e prima delle 14.00, nord-sud dal 31 gensuperficie utile della galleria orientata supera i 300 lux grazie alla sola luce naturale naio fino al 21 novembre, nel peggiore caso di cielo

LUCE NATURALE Z2 studio della luce naturale nella galleria calcolata con cielo coperto

34. 88 m

possono contare sulla luce che fuoriesce dai negozi. Lungo i bordi si sono perciò scelti apparecchi a incasso di ottima marca con emissione asimmetrica e sorgenti fluorescenti compatte, efficienti e dimmerabili, montate verticalmente per ridurre l’effetto di abbagliamento. Nelle false travi impiantistiche, al centro dell’ambiente e perciò lontane dalle vetrine, si sono invece usati modelli identici con ottica simmetrica per evitare macchie e sbaffi di luce sulla cornice verticale sopra le vetrine, destinata ad accogliere le insegne dei negozi.

Illuminazione decorativa Per rafforzare l’illuminazione del centro della galleria sono stati scelti degli apparecchi per l’illuminazione decorativa progettati ad hoc. La forma tubolare, il materiale opalino e traslucido, il colore azzurro acqua sono pensati per raffinare il gioco di riflessioni sulla parte alta della galleria che, come detto, è rivestita di materiale specchiante. L’effetto è visibile in figura 5. Oltre a rafforzare gli illuminamenti nelle zone centrali,

18 ottobre

28 febbraio

E min / E max 0.193

E min / E max 0.193

6. 98 m

lx

P. IVA 07936991004 San Marco 4289, 30124 Venezia T +39 0415204701 F +39 0415202674 info@tetractis-srl.com www.tetractis-srl.com

0

125

250

375.

500

625

750

875

1000

FIGURA 4 – Intervallo annuale di tempo in cui l’illuminamento sul pavimento della galleria orientata est-ovest supera i 300 lux grazie alla sola luce naturale

all’illuminazione funzionale e decorativa, si attestano sui 300 lux. Un esempio della loro distribuzione, nonché del posizionamento degli apparecchi, è riportato in figura 6.

l’illuminazione decorativa deve illuminare la parte alta degli ambienti, riducendo l’altrimenti presente effetto caverna. I valori complessivi di illuminamento sulla superficie utile, dovuti

14 REGGIANI 17325 Superaxel 1X42W TCTE GX24q-4 2x47°

340

370 93 REGGIANI 17475 SuperAxel 2X18W FSQ TC-DE G24q-2 WALL-WASHER www.reggiani.net/17475

370

370 310

310

310 310

E min[lx] 174

280

280

370

310

370

280

310

310

340

310

310

310

310 370

310

370 280

370

310 280

310 310

310

310

250

250

310 340

370

340

280 250

220

33. 85 m

isolinee E al pavimento Valori: E m [lx] 302

310

280 280

340

310

280 370

220

250

220

280

8. 00 m

310

E max[lx] 476

E min/ E m 0.574

E min/ E max 0.365

lx

0

37. 50

75

112. 50

200

300

400

500

600

FIGURA 6 – Esempio dei valori e della distribuzione degli illuminamenti in una galleria

20 tubi

#7 P. IVA 07936991004 San Marco 4289, 30124 Venezia T +39 0415204701 F +39 0415202674 info@tetractis-srl.com

55

CASE History

Sistema di controllo e dimmerazione

Le attenzioni rivolte al risparmio energetico e, soprattutto, all’utilizzazione della luce naturale sarebbero vanificate senza il ricorso alla regolazione del flusso luminoso. La luce artificiale, infatti, deve essere fornita solo dove serve e quando serve. Dato che il maggior costo dell’impianto si ripaga rapidamente a fronte del risparmio che la regolazione permette di conseguire, la principale difficoltà che si incontra nell’indirizzare il progetto in questo senso è la tempistica; normalmente alla luce si pensa molto in ritardo, quando il progetto esecutivo (che in genere non considera regolazioni) è già stato appaltato e restano pochi margini di manovra. Per massimizzare i vantaggi prodotti dalla luce naturale, invece, è importante suddividere “intelligentemente” i circuiti, in modo che essi siano coerenti con l’andamento dei livelli luminosi nelle varie ore del giorno. Nel caso in esame, nelle gallerie orientate est-ovest le linee di lampade per l’illuminazione funzionale si trovano posizionate a nord e a sud e devono perciò avere accensione e regolazione indipendenti. La luce naturale tenderà infatti ad essere quasi sempre maggiore sul lato nord dell’ambiente, rimanendo necessariamente quasi sempre schermato quello a sud [6]. È interessante notare come anche per l’illuminazione decorativa si dimostra essenziale lo studio della luce naturale.

Dalla figura 7, che illustra la distribuzione e i valori della luce naturale nella galleria orientata nord-sud in uno dei momenti più critici (15 febbraio alle ore 16 con cielo coperto), si vede infatti che la zona più illuminata è quella centrale. Poiché l’illuminamento in questa zona è fornito principalmente dagli apparecchi decorativi, si deduce che, dal punto di vista meramente funzionale, essi si dovrebbero accendere dopo quelli ad incasso. Tuttavia, tenuto conto dell’effetto decorativo, la regolazione li accende al 50% del flusso non appena l’effetto specchio sulle pareti si indebolisce, per poi farli passare al 100% non appena l’illuminamento della zona centrale della galleria scende al di sotto del valore di esercizio.

Conclusioni Il breve tempo trascorso dall’apertura del centro commerciale, impedisce di avere dati numerici. In questa fase basterà perciò dire che la potenza specifica installata è alquanto limitata (meno di 23 W/m²), risultando pari a quasi la metà di quella standard in realizzazioni del genere. È evidente, tuttavia, che la potenza installata è il parametro meno significativo del progetto

NOTE

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Reticolo: 128 x 64 Punti Em [lx] 180

Emin [lx] 23

Emax [lx] 277

Emin / Em 0.126

Emin / Emax 0.082

FIGURA 7 – Illuminamenti prodotti dalla luce naturale, nella galleria orientata nord-sud, il 15 febbraio, alle ore 16, in condizioni di cielo coperto

che, così come è stato concepito, lavora non tanto sulla potenza quanto sull’energia. La suddivisione dei circuiti, la modulazione dei flussi, l’uso della luce naturale promettono infatti una significativa riduzione del prodotto potenza-tempo. Una considerazione finale è doverosa. Il progetto è stato possibile grazie alla sinergia delle competenze di design, di illuminotecnica e di energy-saving che la società progettista è stata

1. Dal 26 aprile 2010 sono entrate in pieno vigore le disposizioni normative relative alla prevenzione del “Rischio da esposizione alle radiazioni ottiche artificiali” (R.O.A.), contenute nel Titolo VIII del D. Lgs 81/08.

2. UNI EN 12464-1:2004 “Luce e illuminazione – Illuminazione dei posti di lavoro – Parte 1: Posti di lavoro in interni”.

3. Vedi per esempio: T.Muneer, M. Gul, D. Kinghorn, Development of a meteorological illuminance model for daylight computations, Applied Energy, n.59, Elsevier, april 1998.

4. CIE, Spatial Distribution of Daylight – Luminance Distributions of Various Reference Skies, Pub. CIE No.110 1994 ISBN 3 900 734 52 6, 1994B. 5. La superficie utile è quella in cui si ritiene collocato un eventuale compito visivo; in questo caso è stata assunta ad un’altezza di 0,85 m dal pavimento.

6. Il lato nord dell’ambiente interno è il lato più illuminato finché il sole sta nella metà di emisfero a sud, ovvero si muove tra est e ovest come avviene durante la stagione invernale. Il lato sud è invece maggiormente illuminato quando il sole, nella stagione estiva, nelle prime ore della mattina e nelle ultime della sera passa nell’emisfero nord.

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190

in grado di fornire. Delle tre competenze, tuttavia, quella per ora meno considerata è la seconda. La luce, come si è detto e ripetuto, va progettata con sapienza e in totale libertà, scegliendo di volta in volta il meglio per il cliente. Il progettista non dovrebbe “sposare” nessun marchio e dovrebbe avere una conoscenza a livello universitario. È auspicabile, perciò, che si riconoscano e si valorizzino professionisti formati con corsi post-laurea e con master universitari. n * Marina Vio e Claudia Calabrese, Tetractis S.r.l. (Venezia)

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ESPERIENZE DALLE AZIENDE

Unità rooftop

e risparmio energetico

Il miglioramento delle tecniche costruttive appare essenziale per ridurre i consumi energetici negli edifici commerciali; in realtà solo una gestione efficiente della portata d’aria, unita a impianti termodinamici certificati, consente di raggiungere gli obiettivi di risparmio energetico imposti dalle recenti normative di Julien Desbat*

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#7

Come ridurre i consumi energetici degli edifici commerciali?

Esistono due approcci possibili per risparmiare energia negli edifici commerciali: incrementare l’efficienza energetica dell’edificio utilizzando, ad esempio, materiali più performanti (isolamenti, vetrate, contenimento delle fughe/infiltrazioni d’aria…), oppure migliorare l’efficienza energetica dinamica, basata su soluzioni di condizionamento dell’aria con prestazioni superiori e sistemi di regolazione intelligenti.

Nelle pagine che seguono verranno descritte alcune di queste soluzioni, per le quali sarà valutato anche il rispettivo impatto sul consumo annuale complessivo dell’edificio commerciale della

ESPERIENZE DALLE AZIENDE

STRATEGIE DI OTTIMIZZAZIONE Per la riqualificazione energetica del supermercato sono stati valutati una serie di interventi di ottimizzazione. Le soluzioni progressivamente valutate sono le seguenti: • miglioramento dell’isolamento e riduzione delle fughe d’aria; • cambiamento dei setpoint della temperatura; • utilizzo del “free cooling”; • utilizzo di un’unità rooftop più efficace (Classe A + con efficienza elevata a carico parziale); • impiego di ventilazione a trasmissione diretta e velocità variabile;

Rooftop units and energy savings in commercial buildings

If improving the building characteristics seems obvious to reduce energy consumption, only a good airflow management combined with an efficient certified thermodynamic system can guaranty energy saving targets of new thermal regulations are actually met.

Keywords: commercial, building, rooftop, free cooling, energy saving

Tabella 1

Caratteristiche dell’edificio Località

Milano, Italia

Orari di apertura

dalle 9 alle 21

Costo dell’energia

0,1327 €/kW HT

Giorni di apertura

Lunedì-Sabato

Dimensioni

110 m x 82 m x 7 m

Illuminazione

25 W/m²

Isolamento delle pareti

Debole = 0,5 W/m²K

Occupazione max.

6 m²/persona

Tetto panoramico Skydome 450 m²

Ricambio d’aria

22 m³/persona

Infiltrazioni d’aria

0,5 Vol/ora

Dispersioni dai banchi frigoriferi:

Setpoint: estate/inverno

Apertura = 25°C / 20°C Chiusura = 30°C / 15°C

Banchi frigo +4°C

(-85 kW)

Banchi frigo -20°C (con sportelli) (-7 kW)

Caratteristiche delle unità rooftop installate

Le unità di condizionamento installate sono gruppi autonomi a tetto con pompa di calore, “rooftop” Tabella 2

categoria super/ipermercato sito a Milano con le caratteristiche riportate in Tabella 1.

Per un’ipotesi preliminare dei consumi prima dell’intervento è stato considerato l’utilizzo di un’unità rooftop priva di “free cooling” con ventilatori a velocità fissa impostati sulla portata nominale (tabella 2). Questo primo calcolo indica quello che potrebbe essere il consumo energetico per il condizionamento di un edificio esistente, dotato di unità rooftop di vecchia generazione, scarsamente isolato e con un tasso di tenuta d’aria piuttosto ridotto.

Consumo energetico annuale pre-intervento per il condizionamento dell’aria: 75,9 kWh/m²/annui, pari a 90.900 € annui **

Unità base

8 rooftop da 75 kW

Prestazioni nette, classe “C”

EERNET = 2,6 COPNET = 3,2

Portata / Pressione in mandata

15.500 m³/h a 250 Pa

Unità radiatore

Resistenza elettrica 54 kW

dei consumi per il condizionamento dell’aria valutabili intorno al 12% relativamente all’edificio descritto in tabella 1.

Consumo energetico annuale: 67,0 kWh/m²/annui Risparmio sulla bolletta energetica annuale: -10.600 € annui **

Cambiamento del setpoint • gestione dell’aria esterna in funzione dell’effettiva occupazione (mediante sonda CO2).

Miglioramento dell’isolamento e della tenuta d’aria L’isolamento e la tenuta d’aria sono fattori importanti di incremento dei consumi energetici. Gli edifici del futuro saranno strutture a basso consumo nelle quali i difetti di isolamento e tenuta rischiano di avere un’incidenza ancora maggiore sui consumi in eccesso. Per migliorare l’isolamento dell’edificio, ad esempio, possono essere impiegate pareti isolanti con una trasmittanza termica superiore (per esempio 0,2 W/m²K). Applicando strategie di ottimizzazione energetica che prevedono l’incremento della trasmittanza da 0,5 a 0,2 W/m²K, e applicando strategie di riduzione delle infiltrazioni da 0,5 a 0,2 Vol/h si ottengono già significative riduzioni

Figura 1 – Principio di funzionamento del free cooling in un’unità rooftop

La temperatura di set, ossia quella impostata sul termostato o sul regolatore, controlla l’apporto di raffrescamento o riscaldamento. Nella maggior parte degli edifici esistenti, il range di temperature negli orari di apertura è impostato su 20°C in inverno e 24°C o 25°C in estate.

I sistemi di riscaldamento hanno una temperatura di set regolamentata a 19°C in inverno e dal 19 marzo 2007 (con l’attuazione del decreto 2007363, art.R131-29) anche gli impianti di raffreddamento non possono essere messi in funzione con una temperatura interna del locale inferiore a 26°C. Tuttavia, è importante osservare come, grazie alla funzione “free cooling”, sia possibile raffreddare l’edificio al di sotto dei 26°C quando, nelle mezze stagioni, la temperatura esterna lo consente. La strategia di ottimizzazione valutata, la modifica del setpoint da 25°C a 26°C in estate e da 20°C a 19°C in inverno, consente di ottenere un’ulteriore riduzione dei

#7

59

ESPERIENZE DALLE AZIENDE

Risparmio complessivo sulla bolletta energetica annuale: -5.000 € annui **

Utilizzo di un’unità rooftop in Classe A più efficiente

consumi del 5% rispetto ai valori precedenti e del 16% rispetto al calcolo iniziale.

Consumo energetico annuale: 63,7 kWh/m²/annui ossia 4.000 € annui **

Utilizzo del free cooling Gli edifici a basso consumo conformi alle recenti normative sono meglio isolati e richiedono un maggiore raffrescamento anche quando la temperatura esterna è bassa; infatti, il carico termico generato dall’occupazione resta invariato. Il “free cooling”, detto anche “ciclo economizzatore”, è un metodo economico che sfrutta le basse temperature dell’aria esterna per raffrescare l’edificio. Quando la temperatura dell’aria esterna scende al di sotto della temperatura di setpoint, l’unità rooftop immette aria esterna nell’edificio, limitando in tal modo il ricorso al raffrescamento termodinamico. Inoltre, grazie al “free cooling” è possibile raffrescarlo al di sotto dei 26°C quando, nelle mezze stagioni, la temperatura esterna è più bassa. Nel caso del nostro edificio tipo, l’utilizzo della funzione free cooling dell’unità rooftop consente una riduzione dei consumi del 7% rispetto al caso precedente e del 22% in rapporto al calcolo iniziale.

Consumo energetico annuale: 59,6 kWh/m² annui.

L’efficienza energetica certificata di un’unità rooftop è importante, ma il sistema di condizionamento dell’aria funziona a pieno carico solo per il 4% del tempo (norma EN14825); pertanto solo un’efficienza energetica maggiore a carico parziale permette di ottenere risparmi sui consumi annuali.

I rooftop di ultima generazione offrono livelli di efficienza molto elevati in riscaldamento e raffrescamento, assicurando risparmi sostanziali sui consumi energetici annuali. La certificazione delle prestazioni da parte di un ente esterno come Eurovent è un ulteriore garanzia per l’utilizzatore finale che le prestazioni dichiarate permetteranno di raggiungere gli obiettivi di consumo energetico e di comfort attesi. Nel caso del nostro edificio tipo, l’utilizzo di un’unità rooftop di ultima generazione consente una riduzione dei consumi dell’9% rispetto al caso precedente e del 28% in rapporto al calcolo iniziale.

Consumo energetico annuale: 54,4 kWh/m²/annui Risparmio complessivo sulla bolletta energetica annuale: -6.100 € /annui **

Utilizzo di ventilazione a trasmissione diretta e velocità variabile La ventilazione rappresenta una quota prevalente dei consumi energetici annuali delle unità di condizionamento dell’aria. Nella maggior parte degli impianti esistenti, il ventilatore funziona 24 ore su 24, indipendentemente dal tasso di occupazione o dall’utilizzo dell’edificio.

Una buona gestione del flusso d’aria è quindi un

passo importante per ottenere risparmi significativi.

La ventilazione a velocità variabile assicura risparmi significativi attraverso la riduzione della velocità di rotazione a carico parziale e in zona morta. La trasmissione diretta permette di eliminare gli sprechi energetici dovuti all’attrito e garantisce le prestazioni nel tempo poiché non si verifica alcun degrado delle prestazioni dovuto all’allentamento o all’usura delle cinghie. Il controllo mediante inverter (variatore di frequenza) integra la correzione del fattore di potenza (cos φ) che riduce l’intensità assorbita in esercizio e permette un avviamento graduale che riduce l’intensità alla partenza. Nel caso in esame, la riduzione della portata al 25% del valore nominale a carico parziale e in zona morta consente una riduzione dei consumi annuali dell’unità rooftop del 28% rispetto al caso precedente e del 48% in rapporto al calcolo iniziale.

Consumo energetico annuale: 39,3 kWh/m²/anno Risparmio complessivo sulla bolletta energetica annuale: -18.140 €/annui **

Utilizzo di una sonda di CO² per regolare il ricambio d’aria all’interno dell’edificio Il trattamento e il ricambio dell’aria sono indispensabili e

ROOFTOP BALTIC

Il sistema rooftop è un impianto termodinamico a espansione diretta ad alte prestazioni che in Francia può ottenere il Certificat d’Économies d’Énergie (CEE). Il sistema unisce le tecnologie più avanzate nel campo dei sistemi frigoriferi ad algoritmi intelligenti di ventilazione, gestione del ricambio d’aria e free cooling per risparmiare energia tutto l’anno.

La nuova serie rooftop Lennox Baltic certificata in Classe A è dotata di circuiti frigoriferi ad alta efficienza, progettati anche per un funzionamento ottimale a carico parziale. Per garantire le migliori prestazioni in tutte le condizioni, le unità rooftop sono provviste di compressori multiscroll R410A montati in “tandem”, valvole di espansione elettroniche e superfici di scambio ottimizzate. Le unità usano un algoritmo di sbrinamento intelligente che garantisce livelli di efficienza elevati in modalità di riscaldamento.

Le unità rooftop di nuova generazione sono in grado di regolare la quantità d’aria trattata in funzione del tasso di occupazione effettivo, mediante l’utilizzo di una sonda che rileva la quantità di anidride carbonica. eFlow è un sistema di misurazione della portata d’aria, in dotazione standard

60

#7

sulla nuova serie rooftop Baltic, che consente una regolazione semplice e precisa della portata d’aria, evitando consumi in eccesso dovuti a reti di trasporto e trattamento dell’aria mal bilanciate.

Potenza assorbita in % su nominale

ESPERIENZE DALLE AZIENDE

Portata d’aria in % su nominale

FIGURA 4 – Potenza assorbita dal ventilatore in funzione della portata d’aria.

Sull’asse delle ordinate: potenza assorbita in % rispetto al valore nominale; sull’asse delle ascisse: portata d’aria in % rispetto al valore nominale

FIGURA 3 – Impianto di ventilazione a velocità variabile e trasmissione diretta eDrive. eDrive è la soluzione di ventilazione a velocità variabile e a trasmissione diretta proposta da Lennox in dotazione standard sulle nuove serie di rooftop (figura 3). La potenza assorbita dal ventilatore varia con il cubo della portata: perciò riducendo del 26% la portata, si può ottenere un risparmio del 60% sul consumo energetico della ventilazione (figura 4).

obbligatori anche negli edifici commerciali di nuova costruzione, dove le infiltrazioni e le fughe d’aria sono sempre più ridotte.

Queste costruzioni hanno tassi di occupazione variabili, mentre, nella pratica, la maggior parte degli impianti prevede tassi di ricambio dell’aria fissi per tutto il tempo.

Il trattamento dell’aria di ricambio in eccesso comporta uno spreco di energia rilevante.

La regolazione del ricambio d’aria in relazione al tasso di occupazione effettivo consente di ridurre la quantità di aria depurata nell’arco dell’anno e, quindi, di abbassare i consumi energetici legati al riscaldamento e al raffrescamento dell’aria nuova eccedente.

Nel caso del nostro edificio tipo, una buona gestione del ricambio d’aria in funzione del tasso di occupazione reale dell’immobile consente una riduzione dei consumi del 12% rispetto al caso precedente e del 54% in rapporto al calcolo iniziale, complessivamente per tutti i risparmi ottenuti.

Consumo energetico annuale: 34,7 kWh/m²/annui Risparmio complessivo sulla bolletta energetica annuale: 5.400 € annui **

termodinamici con prestazioni superiori, regolati in maniera più intelligente. Se è vero che le prestazioni certificate a pieno carico di una macchina termodinamica sono importanti, è altrettanto vero che solo una maggiore efficienza energetica a carico parziale, unita a una buona gestione del ricambio d’aria e all’utilizzo del free cooling, consente di raggiungere gli obiettivi di risparmio

CONCLUSIONI

Risparmio cumulativo sulla bolletta energetica annuale (€/anno e %)*

L’efficienza energetica negli edifici passa attraverso il miglioramento della qualità costruttiva, e l’utilizzo di impianti

Figura 5 – Miglioramento dei consumi energetici annuali in funzione dei diversi casi

energetico fissati dalle nuove normative europee e nazionali. Un edificio commerciale ristrutturato e dotato di unità rooftop di ultima generazione può dimezzare i consumi energetici annuali legati al condizionamento dell’aria. n * Julien Desbat, Lennox Europe ** Valori al netto di IVA

Edificio iniziale

Riduzione di fughe/ infiltrazioni e migliore isolamento

Cambiamento dei setpoint di temperatura in estate/ inverno

Attivazione del free cooling

1

2

3

Isolamento (W/m²·°C) Fughe d’aria (Vol/h)

0,5 5

0,2 2

Setpoint estate (°C) Setpoint inverno (°C)

25 20

Attivazione free cooling

NO

Rooftop Classe A

NO

Ventilazione a velocità variabile

NO

Utilizzo di una sonda CO2

NO

Consumo energetico annuale (kWh/m²/anno)

75,9

67,0

63,7

59,6

54,4

39,3

34,7

Bolletta energetica annuale (€/anno)*

90.878

80.236

76.235

71.279

65.145

47.009

41.586

-10.600 -12%

-4.000 -16%

-5.000 -22%

-6.100 -28%

-18.140 -48%

-5.400 -54%

-710

-977

-1307

-1716

-2926

-3287

4

Rooftop ad alta efficienza in Classe A

5

Ventilazione a velocità variabile eDrive™

6

Regolazione del ricambio d’aria mediante sonda CO2

7

26 19 YES YES YES YES

Riduzione delle emissioni di CO2 nell’arco di 15 anni in tonnellate Riepilogo dei risparmi energetici ottenuti

#7

61

Dlgs 3 Marzo 2011, N. 28 Attuazione della direttiva 2009/28/CE I

l 29 marzo 2011 è entrato in vigore il decreto at-

tuativo di recepimento della direttiva europea 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, nota comunemente come direttiva RES (Renewable Energy Sources).

Il decreto 28/2011 è pubblicato sulla GU n. 71 del 28 marzo 2011 ed è la versione definitiva dello schema di decreto approvato nel mese di novembre dal Consiglio dei ministri e presentato alle competenti commissioni parlamentari e agli enti locali per la raccolta del parere. Il decreto ha assunto particolare importanza negli ultimi giorni perché ha introdotto una nuova disciplina degli incentivi al settore fotovoltaico facendo scattare dal 1º giugno il quarto conto energia, disciplinato con il decreto dei ministeri dell’Ambiente e dello Sviluppo.

Il decreto 28/2011 definisce gli strumenti, i meccanismi, gli incentivi e il quadro istituzionale, finanziario e giuridico, necessari per il raggiungimento degli obiettivi fino al 2020, in merito alla quota complessiva di energia prodotta da fonti rinnovabili sul consumo finale lordo di energia e sulla quota di energia da fonti rinnovabili sui trasporti.

OBIETTIVI L’Italia conferma nel decreto gli importanti obiettivi nazionali volti a conseguire entro il 2020 una copertura pari al 17% di energia prodotta da fonti rinnovabili rispetto al consumo finale lordo. Nell’ambito di questo 17%, la quota

62

#7

Dopo 3 mesi di gestazione e confronto parlamentare il Consiglio dei Ministri vara il decreto sulla promozione delle fonti energetiche rinnovabili.

Le novità rispetto alla bozza presentata a novembre e i punti significativi per il settore a cura di Luca A. Piterà, Segretario Tecnico AiCARR

di energia da fonti rinnovabili nel settore dei trasporti dovrà essere al 2020 almeno pari al 10%.

Il provvedimento mira al potenziamento e alla razionalizzazione del sistema per incrementare l’efficienza energetica e l’utilizzo di energia rinnovabile ed ha fra gli obiettivi principali quello

di diminuire gli oneri “indiretti” legati al processo di realizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili, così da poter intervenire riducendo i costi specifici di incentivazione.

Solar Decathlon, Kansas Project Solar House

Normativa

Strumenti di incentivazione previsti dallo schema di decreto: 1. incentivo per il biometano immesso in rete; 2. fondo a favore dello sviluppo di infrastrutture per il teleriscaldamento e teleraffreddamento; 3. contributi per la produzione di energia elettrica da impianti alimentati da fonti rinnovabili; 4. contributi per la produzione di energia termica da piccoli impianti; 5. potenziamento del sistema di incentivi per l’efficienza energetica, attraverso i certificati bianchi; 6. fondi in favore dello sviluppo tecnologico industriale.

di elettricità e di calore con la distribuzione e la trasmissione;

8 ARTICOLI IN PIÙ A differenza dello schema presentato a novembre, il nuovo decreto 28/2011 è composto da quarantesette articoli, 8 in più del precedente, e quattro allegati di supporto. Gli articoli sono suddivisi a loro volta in nove titoli. A parte il primo titolo che si occupa di definire le finalità e gli obiettivi del decreto, gli altri titoli definiscono: TITOLO II · Procedure amministrative, regolamentazioni e codici TITOLO III · Informazione e formazione TITOLO IV · Reti energetiche TITOLO V · Regimi di sostegno TITOLO VI · Garanzie di origine, trasferimenti statistici e progetti comuni TITOLO VII · Sostenibilità di biocarburanti e bioliquidi TITOLO VIII · Monitoraggio, controllo e relazione TITOLO IX · Disposizioni finali

COSA SI INTENDE PER FONTE RINNOVABILE?

SEMPLIFICAZIONE DELLE AUTORIZZAZIONI

In precedenza abbiamo parlato sia di fonte rinnovabile sia di consumo finale lordo di energia: ecco come li definisce il decreto.

• Per fonte rinnovabile si intende quell’energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica1, geotermica2, idrotermica3 e oceanica, idraulica, biomassa4, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas. Per fonti rinnovabili non fossili5 si intendono quelle fonti pure come l’energia solare, eolica, geotermica, del moto ondoso, maremotrice, idraulica, biomasse e in aggiunta i gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas.

• Per consumo finale lordo di energia, si intendono tutti i prodotti energetici forniti a scopi energetici all’industria, ai trasporti, alle famiglie, ai servizi, compresi i servizi pubblici, all’agricoltura, alla silvicoltura e alla pesca, ivi compreso il consumo di elettricità e di calore del settore elettrico per la produzione di elettricità e di calore, incluse le perdite

Una delle principali novità introdotte dal decreto rispetto alla versione approvata preliminarmente dal consiglio dei Ministri, è volta a semplificare il quadro autorizzatorio. Sono previste in sostanza tre tipologie di autorizzazioni ai fini della costruzione, dell’esercizio degli impianti di produzione di energia elettrica alimentati da fonti rinnovabili, le opere connesse e le infrastrutture indispensabili alla costruzione e all’esercizio degli impianti nonché le modifiche sostanziali degli impianti stessi: 1. l’autorizzazione unica rilasciata dalla Regione o altro soggetto istituzionale delegato dalla Regione, nel rispetto delle normative vigenti in materia di tutela dell’ambiente, di tutela del paesaggio e del patrimonio storicoartistico, come disciplinato dall’articolo 12 del decreto legislativo n. 387 del 2003; 2. la Procedura Abilitativa Semplificata (PAS) sostituisce di fatto la dichiarazione di inizio attività (DIA) per tutti i casi previsti dagli articoli 11 e 12 delle Linee Guida di cui al DM 10 settembre 2010 recante “linee guida per l’autorizzazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili”; 3. la comunicazione di inizio lavori per gli interventi qualificati come edilizia libera. Le Regioni e le Provincie autonome possono estendere il regime della comunicazione per gli interventi qualificati come edilizia libera, ai progetti di impianti alimentati da fonti rinnovabili con potenza nominale inferiore a 50 kW,

nonché agli impianti fotovoltaici di qualsivoglia potenza da realizzare sugli edifici fatta salva la disciplina in materia di valutazione di impatto ambientale.

Autorizzazione unica Ai fini dell’autorizzazione unica, l’articolo 5 del decreto modifica i limiti temporali accorciandoli per la conclusione del processo unico di autorizzazione previsto dal comma 4 del Dlgs n.387/2003. I centottanta (180) giorni fissati come termine massimo per la conclusione del procedimento unico sono comprensivi della procedura di verifica di assoggettabilità di cui all’art. 20 del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152 e successive modificazioni e integrazioni, nel caso in cui tale verifica si concluda con l’esclusione dalla procedura di valutazione di impatto ambientale. In caso contrario, ovvero quando sia inclusa la procedura di valutazione di impatto ambientale, il termine massimo per la conclusione del procedimento unico non deve superare i novanta (90) giorni, al netto dei tempi previsti dall’art. 26 del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152 e successive modificazioni e integrazioni per il provvedimento di valutazione di impatto ambientale

Procedura Abilitativa Semplificata Per quanto concerne la PAS (DIRE nella precedente versione del decreto), essa consiste in una dichiarazione basata sulla regola del silenzio assenso e deve essere presentata anche per via telematica dal proprietario dell’immobile o da chi abbia disponibilità sugli immobili, al Comune, almeno trenta giorni prima della data dell’effettivo inizio dei lavori, accompagnata dalla seguente documentazione: • relazione di progetto firmata da un progettista abilitato e dagli opportuni elaborati progettuali, volta ad asseverare la conformità del progetto agli strumenti urbanistici e regolamenti edilizi vigenti; • elaborati tecnici per la connessione redatti dal gestore della rete.

Scompaiono i seguenti documenti, invece richiesti per la connessione nella versione precedente del decreto: • preventivo redatto dal gestore della rete e accettato dal proponente; • indicazione dell’impresa cui si intende affidare i lavori • termine massimo di efficacia pari a tre anni; • la realizzazione della parte non ultimata dell’intervento subordinata a nuova procedura autorizzativa; • l’interessato è comunque tenuto a comunicare al Comune la data di ultimazione dei lavori.

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Normativa I procedimenti pendenti alla data di entrata in vigore6 del decreto sono regolati dalla previgente disciplina, ferma restando per il proponente la possibilità di optare per la PAS (art. 6 comma 10).

Alle Regioni e Provincie autonome nell’ambito della loro potestà legislativa viene data facoltà di estendere il regime della comunicazione ai progetti di impianti alimentati da fonti rinnovabili con potenza nominale fino a 50 kW, nonché agli impianti fotovoltaici e solari termici di qualsivoglia potenza da realizzare sugli edifici.

Solare termico Ai fini dell’autorizzazione di impianti per la produzione di energia termica da fonti rinnovabili il decreto prevede che gli impianti solari termici da realizzare sugli edifici siano considerati attività ad edilizia libera e realizzati ai sensi dell’articolo 11 comma 3 del Dlgs n.115 solo quando siano installati aderenti o integrati nei tetti degli edifici con la stessa inclinazione e lo stesso orientamento della falda e non alterino la sagoma degli edifici, ovvero la superficie dell’impianto non sia superiore a quella del tetto su cui viene realizzato e infine non ricadano nel campo di applicazione del codice dei beni culturali e del paesaggio, di cui al decreto legislativo 22 gennaio 2004, n.42m, e s.m.i. Nell’art.

7 comma 3 viene eliminato il vincolo che escludeva l’installazione del solare termico con serbatoio esterno in regime di edilizia libera.

Geotermico Il Ministero dello Sviluppo Economico (MSE), il Ministero dell’Ambiente (MA) e il Ministero delle infrastrutture e dei trasporti, previa intesa con la Conferenza Unificata, emaneranno un decreto volto a definire le prescrizioni per la posa in opera degli impianti di produzione di calore da risorsa geotermica, ovvero sonde geotermiche, destinati al riscaldamento e alla climatizzazione di edifici e saranno individuati casi in cui si potrà applicare la PAS. Si potrà applicare quest’ultima, anche agli impianti per la produzione di energia termica da fonte rinnovabile, destinati unicamente alla produzione di acqua calda e di aria negli edifici esistenti e negli spazi liberi privati annessi.

L’installazione di pompe di calore destinate unicamente alla produzione di acqua calda e di aria negli edifici esistenti e negli spazi liberi privati annessi, eseguita da parte di installatori qualificati, è considerata estensione dell’impianto idrico-sanitario già in opera.

OBBLIGO DI INTEGRAZIONE DELLE FONTI RINNOVABILI NEGLI EDIFICI L’obbligo di integrazione delle fonti rinnovabili negli edifici di nuova costruzione e per i progetti di ristrutturazioni rilevanti negli edifici esistenti ai fini della copertura dei consumi di calore7, di elettricità e per il raffrescamento estivo deve rispettare le percentuali di integrazione

Calcolo della quota d’obbligo di rinnovabili

L’allegato 3 del decreto prevede diverse percentuali di integrazioni in funzione degli anni successivi alla data di entrata in vigore dello stesso.

Per quanto concerne gli impianti di produzione di energia termica devono essere progettati e realizzati in modo da garantire il contemporaneo rispetto della copertura, tramite il ricorso ad energia prodotta da 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: a) il 20 per cento quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013; b) il 35 per cento quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1º gennaio 2014 al 31 dicembre 2016; c) il 50 per cento quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è rilasciato dal 1º gennaio 2017.

Il decreto specifica inoltre che tali obblighi non possono essere assolti tramite impianti da fonti rinnovabili che producano esclusivamente energia elettrica la quale alimenti, a sua volta, dispositivi o impianati per la produzione di acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento.

Per quanto concerne, la potenza elettrica degli impianti alimentati da fonti rinnovabili che devono essere obbligatoriamente installati sopra o all’interno dell’edificio, misurata in kW, essa è calcolata secondo la seguente formula:

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1 ·S P = — K

minime così come definite all’interno dell’allegato 3 del decreto. Tale obbligo risulta ridotto del 50%, nelle Zone di tipo A come definite dal decreto del Ministero dei Lavori pubblici, n.1444 del 2 aprile 1968, ovvero 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. Il non rispetto delle percentuali di integrazione comporta il diniego del rilascio del titolo edilizio.

L’obbligo di integrazione è rivolto a tutti gli edifici di nuova costruzione definiti come edifici per i quali la richiesta del pertinente titolo edilizio, comunque denominato, sia stata presentata successivamente alla data di entrata in vigore del decreto e agli edifici sottoposti a ristrutturazione rilevante ovvero a edifici che ricadono in una delle seguenti categorie: a) edificio esistente avente superficie utile superiore a 1000 metri

dove S è la superficie in pianta dell’edificio al livello del terreno, misurata in m²; K è un coefficiente (m²/kW) che assume i seguenti valori: a) K = 80, quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013; b) K = 65, quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1º gennaio 2014 al 31 dicembre 2016; c) K = 50, quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1º gennaio 2017.

Ovvero per un edificio di 1000 m² di superficie in pianta si avranno le seguenti potenze minime: · dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013: 12,5 kW · dal 1º gennaio 2014 al 31 dicembre 2016: 15,4 kW 16,7 kW · dal 1º gennaio 2017: Per un edificio di 300 m² di superficie in pianta si avranno le seguenti potenze minime: · dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013: 3,75 kW · dal 1º gennaio 2014 al 31 dicembre 2016: 4,61 kW 6 kW · dal 1º gennaio 2017:

Decreti interessati dallo schema di Decreto legislativo: · Dlgs n.79 del 16 marzo 1999 · DPR n.330/2001 · Dlgs n.192 del 18 agosto 2005 · Legge 296 del 2006 · Legge 244 del 2007 · Dlgs 115/2008 · Dlgs 389/2009 · DPR n.59 del 2 aprile 2009 · Dlgs n.22 del 11 febbraio 2010 · Linee Guida 10 settembre 2010

quadrati, soggetto a ristrutturazione integrale degli elementi edilizi costituenti l’involucro; b) edificio esistente avente superficie utile superiore a 1000 metri quadrati, soggetto a demolizione e ricostruzione anche in manutenzione straordinaria.

Sono esclusi di conseguenza le ristrutturazioni di edifici di superficie utile inferiore a 1000 metri quadrati.

Viene data facoltà alle Regioni e Provincie Autonome di stabilire incrementi dei valori previsti dal decreto.

Gli impianti alimentati da fonti rinnovabili realizzati ai fini dell’assolvimento degli obblighi di integrazione minima accedono agli incentivi statali previsti per la promozione delle fonti rinnovabili, limitatamente alla quota eccedente quella necessaria per il rispetto dei medesimi obblighi. Per i medesimi impianti resta ferma la possibilità di accesso a fondi di garanzia e di rotazione.

Il decreto non entra in contrasto con quanto già previsto dai commi 22 (obbligo di coprire con fonte rinnovabile il 50% o il 20% il fabbisogno di energia per la produzione di acqua calda sanitaria) e 23 del D.P.R. 2 aprile 2009 n. 59, in quanto vengono abrogati dal decreto stesso.

Ulteriori novità introdotte dall’allegato 3 del decreto prevedono: • la non applicazione delle percentuali di integrazione sul

termico delle fonti rinnovabili qualora l’edificio sia allacciato ad una rete di teleriscaldamento che ne copra l’intero fabbisogno di calore per il riscaldamento degli ambienti e la fornitura di acqua calda sanitaria; • per gli edifici pubblici gli obblighi sul termico e sull’elettrico devono essere solo incrementati del 10%; • l’impossibilità tecnica di ottemperare agli obblighi di integrazione di cui ai precedenti paragrafi deve essere evidenziata dal progettista nella relazione tecnica di cui all’articolo 4, comma 25, del DPR n. 59 del 2009 (ovvero ex articolo 28 della Legge 10/91) e dettagliata esaminando la non fattibilità di tutte le diverse opzioni tecnologiche disponibili; • inoltre, in caso di infattibiltià tecnica comprovata di ottemperare all’obbligo di integrazione da fonti rinnovabili è fatto obbligo di ottenere un indice di prestazione energetica complessiva dell’edificio (I) inferiore al pertinente indice di prestazione energetica complessiva reso obbligatorio ai sensi del decreto legislativo n.

192 del 2005 e successivi provvedimenti attuativi (I192) nel rispetto della formula 1.

% effettiva · Peffettiva I ≤ I192 · ½ ———————— ¼ [1] % obbligo · Pobbligo

dove: % obbligo è il valore della percentuale della somma dei consumi previsti per l’acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento che deve essere coperta, tramite fonti rinnovabili; % effettiva è il valore della percentuale effettivamente raggiunta dall’intervento; Pobbligo è il valore della potenza elettrica degli impianti alimentati da fonti rinnovabili che devono essere obbligatoriamente installati; Peffettiva è il valore della potenza elettrica degli impianti alimentati da fonti rinnovabili effettivamente installata sull’edificio.

BONUS VOLUMETRICI Il decreto propone bonus volumetrici del 5% in sede di rilascio del titolo edilizio per tutti i progetti di edifici di nuova costruzione e di ristrutturazioni rilevanti su edifici esistenti che assicurino una copertura dei consumi di calore, di elettricità e per il raffrescamento in misura superiore di almeno il 30% rispetto ai valori minimi obbligatori visti in precedenza contenuti all’interno dell’allegato 3 del decreto e fermo restando il rispetto delle norme in materia di distanze minime tra edifici8 e distanze minime di protezione

dal nastro stradale e fatte salve le aree individuate come zona A viste in precedenza.

CERTIFICAZIONE ENERGETICA Il decreto modifica ulteriormente il Dlgs 192/2005 e successive modificazioni, introducendo un’apposita clausola nei contratti di compravendita o di locazione di edifici o di singole unità immobiliari, con la quale l’acquirente o il conduttore danno atto di aver ricevuto le informazioni e la documentazione in ordine alla certificazione energetica degli edifici.

Inoltre è abolito l’obbligo di allegare l’attestato di certificazione energetica (ACE), ai contratti di locazione se l’edificio o l’unità immobiliare ne è sprovvisto.

Tale obbligo rimane per tutti gli edifici e le unità immobiliari già dotate di attestato di certificazione energetica.

A decorrere dal 1º gennaio 2012 nel caso di offerta di trasferimento a titolo oneroso di edifici o di singole unità immobiliari, gli annunci commerciali di vendita riportano l’indice di prestazione energetica contenuto nell’attestato di certificazione energetica.

CERTIFICATI VERDI Viene gradualmente eliminato il sistema dei Certificati Verdi (CV). Tale sistema si regge infatti sull’obbligo in capo ai produttori e importatori da fonte non rinnovabili di immettere energia pulita in rete o di acquistare i relativi diritti da produttori da fonti rinnovabili. L’obbligo, che è commisurato percentualmente all’energia immessa, viene ridotto gradualmente per il periodo dal 2013 al 2014 per poi annullarsi entro il 2015.

Lo schema di D.Lgs prevede comunque il ritiro da parte del GSE (Gestore dei Sistemi Elettrici) di tutti i certificati emessi nel periodo 2011-2015 che risulteranno in eccesso sul mercato. Il prezzo di ritiro dei predetti certificati sarà però ridotto ad un valore del 78% rispetto a quello attualmente previsto dall’articolo 2, comma 148 della L. 244/2007.

RETI DI TELERISCALDAMENTO E TELERAFFREDDAMENTO Vengono assimilate ad ogni effetto alle opere di urbanizzazione primaria di cui all’articolo 16, comma 7, del decreto del Presidente della Repubblica 6 giugno 2001, n. 380, le infrastrutture destinate all’installazione di reti di distribuzione di energia da fonti rinnovabili per il riscaldamento e il raffrescamento.

In sede di pianificazione e progettazione, anche finalizzate a ristrutturazioni di aree residenziali, industriali o commerciali, nonché di strade,

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Normativa fognature, reti idriche, reti di distribuzione dell’energia elettrica e del gas e reti per le telecomunicazioni, i comuni hanno l’obbligo di verificare la disponibilità di altri soggetti terzi a integrare apparecchiature e sistemi di produzione di energia da fonti rinnovabili e di reti di teleriscaldamento e teleraffrescamento, anche alimentate da fonti non rinnovabili.

Il decreto prevede l’istituzione di un fondo di garanzia a sostegno della realizzazione di reti di teleriscaldamento presso la Cassa conguaglio per il settore elettrico, alimentato da un corrispettivo applicato al consumo di gas metano, pari a 0,05 c€/Sm³, posto a carico dei clienti finali. L’Autorità per l’energia elettrica e il gas (AEEG) disciplina le modalità di applicazione e raccolta del suddetto corrispettivo.

INTERVENTI PER LO SVILUPPO DELLA RETE DI DISTRIBUZIONE Ai distributori di energia elettrica che effettuano interventi di ammodernamento secondo i concetti di SMART GRID spetta una maggiorazione della remunerazione del capitale investito per il servizio di distribuzione, limitatamente ai predetti lavori di ammodernamento. Sono ritenuti prioritari gli interventi su sistemi di controllo, la regolazione, e la gestione dei carichi e delle unità di produzione, includendo anche i sistemi di ricarica delle auto elettriche. L’AEEG provvederà alla definizione delle caratteristiche degli interventi.

INFORMAZIONE il GSE entro sei mesi dalla data di entrata in vigore del decreto realizza, aggiornandolo sulla base dell’evoluzione normativa, un portale informatico recante: a) informazioni dettagliate sugli incentivi nazionali per le fonti rinnovabili, per la produzione di energia elettrica, calore e freddo e sulle relative condizioni e modalità di accesso; b) informazioni sui benefici netti, sui costi e sull’efficienza energetica delle apparecchiature e dei sistemi per l’uso di calore, freddo ed elettricità da fonti energetiche rinnovabili; c) orientamenti che consentano a tutti i soggetti interessati, in particolare agli urbanisti e agli architetti, di considerare adeguatamente la combinazione ottimale di fonti energetiche rinnovabili, tecnologie ad alta efficienza e sistemi di teleriscaldamento e di teleraffrescamento in sede di pianificazione, progettazione, costruzione e ristrutturazione di aree industriali o residenziali; d) informazioni riguardanti le buone pratiche adottate nelle Regioni, nelle Provincie

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Autonome e nelle province per lo sviluppo delle energie rinnovabili e per promuovere il risparmio e l’efficienza energetica; e) informazioni di sintesi in merito ai procedimenti autorizzativi adottati nelle Regioni, nelle Provincie Autonome e nelle province per l’installazione degli impianti a fonti rinnovabili, anche a seguito di quanto previsto nelle linee guida di cui al DM 10 settembre 2010.

Inoltre il GSE, con le modalità di cui all’articolo 27, comma 1, della legge n. 99 del 2009, può stipulare accordi con le autorità locali e regionali, per elaborare programmi d’informazione, sensibilizzazione, orientamento o formazione al fine di informare i cittadini sui benefici e sugli aspetti pratici dello sviluppo e dell’impiego di energia da fonti rinnovabili.

Con decreto del MSE saranno stabilite le condizioni e le modalità con le quali i fornitori o gli installatori di impianti a fonti rinnovabili abilitati con installatori qualificati, rendono disponibili agli utenti finali informazioni sui costi e sulle prestazioni dei medesimi impianti.

FORMAZIONE Il decreto prevede un sistema di qualifica professionale per l’attività di installazione su piccola scala di caldaie, caminetti e stufe a biomassa, di sistemi solari fotovoltaici e termici sugli edifici, di sistemi geotermici a bassa entalpia e di pompe di calore, conseguita col possesso dei requisiti tecnico professionali previsti dal DM n. 37 del 2008.

A decorrere dal 1º agosto 20139, i requisiti tecnico professionali di cui all’articolo 4, comma 1, lettera c) del regolamento di cui al decreto del Ministro dello sviluppo economico 22 gennaio 2008, n. 37 si intendono rispettati quando: a) il titolo di formazione professionale è rilasciato nel rispetto delle modalità di cui ai commi 3 e 4 e dei criteri di cui all’allegato 4 e attesta la qualificazione degli installatori; b) il previo periodo di formazione è effettuato secondo le modalità individuate nell’allegato 4.

Entro il 31 dicembre 2012 le Regioni e le Province autonome, attivano un programma di formazione per gli installatori o procedono al riconoscimento di fornitori di formazione, dandone comunicazione al Ministero dello sviluppo economico e all’ENEA. Nel caso in cui le Regioni e le Province autonome non provvedano entro il 31 dicembre 2012, l’ENEA metterà a disposizione programmi di formazione per il rilascio dell’attestato di formazione. I titoli di qualificazione conseguiti saranno resi accessibili al pubblico per via informatica, a cura del soggetto che li rilascia.

Il decreto all’interno dell’allegato 4 fornisce le

indicazioni base del percorso formativo che gli installatori dovranno intraprendere per poter conseguire la qualificazione richiesta.

La formazione per il rilascio della qualificazione degli installatori comprenderà sia una parte teorica sia una parte pratica. Al termine della formazione, gli installatori devono possedere le capacità richieste per installare apparecchiature e sistemi rispondenti alle esigenze dei clienti in termini di prestazioni e di affidabilità, essere in grado di offrire un servizio di qualità e di rispettare tutti i codici e le norme applicabili, ivi comprese le norme in materia di marchi energetici e di marchi di qualità ecologica.

Il percorso formativo si concluderà con un esame in esito al quale viene rilasciato un attestato.

L’esame comprende una prova pratica mirante a verificare la corretta installazione di caldaie o stufe a biomassa, di pompe di calore, di sistemi geotermici poco profondi o di sistemi solari fotovoltaici o termici.

Il previo periodo di formazione deve avere le seguenti caratteristiche: a) per gli installatori di caldaie e di stufe a biomassa: una formazione preliminare di idraulico, installatore di canalizzazioni, tecnico del riscaldamento o tecnico di impianti sanitari e di riscaldamento o raffreddamento; b) per gli installatori di pompe di calore: una formazione preliminare di idraulico o di tecnico frigorista e competenze di base di elettricità e impianti idraulici (taglio di tubi, saldatura e incollaggio di giunti di tubi, isolamento, sigillamento di raccordi, prove di tenuta e installazione di sistemi di riscaldamento o di raffreddamento); c) per gli installatori di sistemi solari fotovoltaici o termici: una formazione preliminare di idraulico o di elettricista e competenze di impianti idraulici, di elettricità e di copertura tetti, ivi compresi saldatura e incollaggio

di giunti di tubi, sigillamento di raccordi, prove di tenuta, capacità di collegare cavi, buona conoscenza dei materiali di base per la copertura dei tetti, nonché dei metodi di isolamento e di impermeabilizzazione; d) un programma di formazione professionale che consenta agli installatori di acquisire competenze adeguate corrispondenti a tre anni di formazione nei settori di competenze. n All’interno di questo articolo sono state evidenziate le novità principali introdotte dallo schema di decreto di recepimento della direttiva RES, in maniera asettica, senza commentare la loro influenza sul panorama legislativo, normativo e progettuale. Per maggiori informazioni si rimanda ad altre sezioni della rivista e al sito AiCARR www.aicarr.org.

SCADENZIARIO

Note

1. Per fonte di energia aerotermica si intende l’energia accumulata nell’aria ambiente sotto forma di calore.

2. Per fonte di energia geotermica si intende l’energia immagazzinata sotto forma di calore nel sottosuolo.

3. Per fonte di energia idrotermica si intende l’energia immagazzinata nelle acque superficiali sotto forma di calore.

4. Per biomassa si intende la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani.

5. Come definito dal Decreto legislativo 387/2003 recante “Attuazione della direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell'elettricità”.

6. Il decreto entrerà in vigore il girono successivo alla data di pubblicazione in Gazzetta Ufficiale, salvo passaggi legislativi non preventivabili entro la seconda meta del 2011, così come disciplinato dall’articolo 39.

7. Il decreto erroneamente parla di consumi di calore, quando tale termine normalmente è utilizzato per riferirsi ai vettori energetici (combustibili liquidi e gassosi, energia elettrica ecc.) che fanno riferimento all’utilizzo di una risorsa non inesauribile. Se invece si interpreta il consumo come il fabbisogno termico, ovvero la richiesta di energia termica agli impianti di produzione/conversione, cioè la loro produzione, allora i vincoli imposti dall’allegato 3 possono essere conseguiti, in caso contrario no.

8. Si ricorda che l’articolo 11 comma 1 del Dlgs 115:2008, ammette la deroga sulle distanze solo per gli edifici di nuova costruzione quando lo spessore delle murature esterne, delle tamponature o dei muri portanti, superiori ai 30 centimetri, il maggior spessore dei solai e tutti i maggiori volumi e superfici necessari ad ottenere una riduzione minima del 10 per cento dell’indice di prestazione energetica previsto dal decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, e successive modificazioni, certificata con le modalità di cui al medesimo decreto legislativo, non sono considerati nei computi per la determinazioni dei volumi, delle superfici e nei rapporti di copertura, con riferimento alla sola parte eccedente i 30 centimetri e fino ad un massimo di ulteriori 25 centimetri per gli elementi verticali e di copertura e di 15 centimetri per quelli orizzontali intermedi. Nel rispetto dei predetti limiti e’ permesso derogare, nell’ambito delle pertinenti procedure di rilascio dei titoli abitativi di cui al titolo II del decreto del Presidente della Repubblica 6 giugno 2001, n. 380, a quanto previsto dalle normative nazionali, regionali o dai regolamenti edilizi comunali, in merito alle distanze minime tra edifici, alle distanze minime di protezione del nastro stradale, nonche’ alle altezze massime degli edifici.

9. Si ricorda che la Commissione Formazione di AiCARR sta attivando un percorso formativo certificato per gli installatori di pompe di calore (maggiori informazioni sul sito AICARR).

• Decorso un anno dalla data di entrata in vigore del decreto (29 marzo 2012) gli impianti alimentati da fonti rinnovabili accedono agli incentivi statali a condizione del rispetto dei requisiti e delle specifiche tecniche.

• Entro 120 giorni dal 29 marzo 2011 del decreto e successivamente con frequenza almeno biennale, UNI e CEI trasmettono al MSE una rassegna della vigente normativa tecnica europea e dei marchi energetici e di qualità ecologica applicabili ai componenti, agli impianti e ai sistemi che utilizzano fonti rinnovabili.

La rassegna include informazioni sulle norme tecniche in elaborazione.

• Entro il 31 dicembre 2012, il Ministro dello sviluppo economico di concerto con il Ministero dell’ambiente e della tutela del territorio e del mare, d’intesa con la Conferenza Unificata, provvede al riordino degli oneri economici e finanziari e delle diverse forme di garanzia richiesti per l’autorizzazione, la connessione, la costruzione, l’esercizio e il rilascio degli incentivi agli impianti da fonti rinnovabili.

• Entro sei mesi dal 29 marzo 2011 il GSE realizza, aggiornandolo sulla base dell’evoluzione normativa, un portale informatico.

• A decorrere dal 1º agosto 2013, i requisiti tecnico professionali di cui all’art.

4, comma 1, lettera c) del decreto ministeriale n. 37 del 2008 si intendono rispettati.

• Entro il 31 dicembre 2012, le Regioni e le Province autonome attivano un programma di formazione per gli installatori o procedono al riconoscimento di fornitori di formazione, dandone comunicazione al Ministero dello sviluppo economico e all’ENEA. • Entro il 30 giugno 2013 e successivamente ogni due anni, l’AEEG aggiorna le direttive di cui all’articolo 14 del decreto legislativo 29 dicembre 2003, n. 387, perseguendo l’obiettivo di assicurare l’integrazione delle fonti rinnovabili nel sistema elettrico nella misura necessaria per il raggiungimento degli obiettivi al 2020.

• Entro tre mesi dal 29 marzo 2011, L’AEEG emana specifiche direttive

relativamente alle condizioni tecniche ed economiche per l’erogazione del servizio di connessione di impianti di produzione di biometano alle reti del gas naturale i cui gestori hanno obbligo di connessione di terzi.

• A decorrere dal 1º gennaio 2012 i biocarburanti immessi in consumo saranno conteggiati ai fini del rispetto dell’obbligo di cui all’articolo 2-quater del decreto-legge 10 gennaio 2006, n. 2, convertito dalla legge 11 marzo 2006, n. 81, e successive modificazioni, a condizione che rispettino i criteri di sostenibilità.

• A decorrere dal 1º gennaio dell’anno successivo a quello del 29 marzo 2011 di cui dall’articolo 1, comma 5, del decreto-legge 18 giugno 2007, n. 73, convertito con la legge 3 agosto 2007, n. 125, i fornitori di energia elettrica possono utilizzare esclusivamente la garanzia di origine di cui allo stesso comma 1 per provare ai clienti finali la quota o la quantità di energia da fonti rinnovabili nel proprio mix energetico. A decorrere dalla medesima data è abrogato l’articolo 11 del decreto legislativo n. 387/03.

• A decorrere dal 1º gennaio 2012, i biocarburanti utilizzati nei trasporti e i bioliquidi utilizzati per la produzione di energia elettrica, termica o per il raffrescamento sono conteggiabili per il raggiungimento degli obiettivi nazionali e possono accedere agli strumenti di sostegno, ivi inclusi i meccanismi basati sull’obbligo di rispetto di quote minime, solo se rispettano i criteri di sostenibilità di cui al provvedimento attuativo della direttiva 2009/30/CE del Parlamento europeo e Consiglio del 23 aprile 2009.

• Entro il 31 dicembre 2011 e successivamente ogni due anni l’ENEA trasmette al Ministero dello sviluppo economico e all’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas un rapporto inerente allo stato e alle prospettive delle tecnologie per la produzione di energia elettrica, di calore e di biocarburanti, nonché inerenti all’efficienza energetica, con riguardo particolare a disponibilità, costi commerciali, sistemi innovativi non ancora commerciali e potenziale nazionale residuo di fonti rinnovabili e di efficienza energetica.

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TEl FAX EMAIl DATA FIRMA Privacy: con la comunicazione dei dati personali si acconsente al trattamento di tali dati da parte di Quine srl,ai sensi della legge 196/2003,ai fini dello svolgimento del servizio,per fini imposti da obblighi normativi e per fini di marketing estatistici.Quine srl non comunicherà i dati all’esterno. l’utente può esercitare i diritti legge (accesso correzione,cancellazione,opposizione al trattamento) rivolgendosi a Quine srl,via Spadari 3,20123 Milano.

AiCARR informa Il 28º Convegno AICARR di Padova…non solo a Padova

Sono aperte le iscrizioni on-line al 28º Convegno nazionale di Padova “Innovazione tecnologica nella climatizzazione degli edifici nuovi e ristrutturati”, in programma il prossimo 16 giugno nella bella sede congressuale di Villa Ottoboni. Ricordiamo che per poter usufruire delle quote agevolate è necessario iscriversi entro il 31 maggio attraverso il sito AICARR. Segnaliamo inoltre un’importante novità: il Convegno di Padova potrà essere seguito in streaming da altre città italiane. Una soluzione che permetterà di ottimizzare la propria presenza all’evento, riducendo i tempi e gli oneri legati agli spostamenti fuori sede. I presenti potranno non solo seguire il Convegno dalla viva voce dei relatori ma avranno anche l’opportunità di partecipare attivamente al dibattito attraverso domande scritte che verranno gestite da un moderatore, presente in ciascuna sede. Le città collegate e il modulo per l’iscrizione al Convegno in streaming saranno a breve pubblicati sul sito.

Anticipiamo che la partecipazione al Convegno in streaming è riservata ai Soci AICARR ed è gratuita. I non soci che desiderano partecipare sono invitati ad iscriversi all’Associazione.

a cura di Lucia Kern

Energia “quasi-zero” al 29º Convegno AICARR di Bologna

Secondo una sinergia ormai consolidata nel tempo, il 29º Convegno AICARR di Bologna si terrà il 6 ottobre prossimo nel corso di SAIE (Salone Internazionale dell’Edilizia) e Saienergia. Il tema scelto quest’anno dal Comitato Scientifico è “Verso gli edifici a energia quasi-zero: le tecnologie disponibili”. Un argomento particolarmente attuale, dato che il termine energia “quasi-zero” è stato introdotto dalla recente Direttiva Europea 2010/31/ UE per definire edifici a prestazioni energetiche elevatissime. Con questo Convegno AICARR fornisce un supporto concreto alle scelte progettuali tanto per la realizzazione di nuovi edifici – che entro il 2020 dovranno rispettare appunto il requisito energia “quasi zero” – quanto per la riqualificazione di edifici esistenti.

I prossimi appuntamenti con la Scuola AICARR di Milano

• Le centrali per la produzione di energia Le Centrali per la produzione di energia possono essere considerate come il cuore di un impianto: la conoscenza approfondita dei singoli componenti e delle regole di base per il loro corretto collegamento sono fondamentali per la riuscita di un progetto: la Scuola AICARR dedica 7 giornate a questo tema.

17 maggio 18 maggio 19 maggio 25 maggio 26 maggio 8 giugno 9 giugno

Prestigiosi relatori sulle rive del Lago Maggiore per il 48º Convegno Internazionale AICARR

È delineato il programma delle relazioni che animeranno il 48º Convegno Internazionale AICARR dal titolo “Il recupero energetico degli edifici esistenti: quali soluzioni per un sistema integrato. L’involucro, gli impianti e la regolazione”, che si terrà a Baveno, sul Lago Maggiore, il 22 e 23 settembre prossimi. La sostenibilità energetica e l’innovazione sugli edifici e i loro impianti, con particolare riferimento agli edifici esistenti, sono le tematiche scelte dal Comitato scientifico internazionale dell’evento. Il Convegno focalizzerà l’attenzione anche sul tema delle fonti energetiche rinnovabili, nell’ottica della sostenibilità ambientale e sull’approfondimento del concetto, troppo spesso disatteso, di corretta gestione e manutenzione del sistema edificio-impianto, anche attraverso sistemi di automazione. I temi proposti verranno affrontati da autorevoli esperti di settore, italiani ed esteri. Alla sessione plenaria, che avrà come Chairman Michael Schmidt, Presidente eletto REHVA, seguiranno quattro sessioni tecniche aperte anche a professionisti ed aziende. Il Convegno è patrocinato da ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers), IIR (International Institute of Refrigeration), REHVA (Federation of European HVAC Associations), Regione Piemonte e Provincia di Verbano Cusio Ossola. La sede, esclusiva e tranquilla, scelta per l’evento permetterà ai partecipanti di riservare la migliore attenzione ai lavori, ritagliandosi qualche piacevole momento di relax.

Informazioni dettagliate e aggiornate sono pubblicate sul sito nella sezione dedicata all’evento.

Centrali termiche (CE01) Centrali e impianti idrici – Acque reflue (CE02) Trattamento acqua – Controllo legionella (CE03) Macchine e fluidi frigorigeni: fondamenti (CE04) Pompe di calore (CE05) Macchine frigorifere: applicazioni (CE06) Centrali frigorifere (CE07)

• La regolazione automatica di impianti È essenziale per chi opera nel settore HVAC conoscere i sistemi che permettono di regolare e supervisionare in remoto gli impianti. Il tema viene approfondito in due giornate di corso: 15 giugno 16 giugno

Regolazione: fondamenti e applicazioni (RE01) Regolazione: sistemi e comunicazione (RE02)

• I sistemi a espansione diretta VRV/VRF Si tratta di sistemi di climatizzazione a volume di refrigerante variabile, caratterizzati da elevata flessibilità e basso impatto architettonico dovuto alle ridotte sezioni delle tubazione frigorifere. Particolarmente interessante è la loro nuova configurazione “mista”, in grado di produrre anche acqua calda ad alta temperatura per usi sanitari e radiatori tradizionali, acqua calda a media-bassa temperatura per l’alimentazione di terminali, acqua refrigerata per la climatizzazione radiante estiva, il tutto in parallelo alla climatizzazione ad espansione diretta realizzata mediante terminali ad aria ed UTA dedicata al trattamento dell’aria di rinnovo. È importante apprendere tutte le peculiarità di questi sistemi per progettarli in modo da ottenere la massima efficienza del sistema edificio-impianto.

21 giugno

I sistemi a espansione diretta VRV/VRF (PR12)

L’assemblea dei Soci AICARR

L’assemblea generale ordinaria dei Soci AICARR si terrà il 16 giugno alle ore 17.00 a Padova, presso il Centro Congressi di Villa Ottoboni.

AiCARR informa La Scuola in Pillole e la nuova Raccolta R

• I prossimi corsi: 9 giugno a Padova e 10 giugno a Milano Dal 1º marzo 2011 è in vigore l’edizione 2009 della Raccolta R, che costituisce la regolamentazione tecnica sugli impianti di riscaldamento ad acqua calda. Gli impianti di riscaldamento che utilizzano acqua calda sotto pressione con temperatura non superiore a 110°C e potenza nominale massima complessiva dei focolari superiore a 35 kW rientrano infatti nella disciplina dettata dal D.M. 1.12.75 e devono essere progettati e messi in esercizio rispettando le specificazioni tecniche e le procedure richiamate nel decreto.

Le specificazioni tecniche sono contenute appunto nella Raccolta R, aggiornata per recepire i contenuti della successiva Direttiva 97/23/CE – PED e tener conto sia di ulteriori fonti energetiche sia delle diverse tipologie di impianto di riscaldamento che si sono sviluppate dal 1975 ad oggi, nonché dell’evoluzione normativa e del progresso tecnologico in materia. La Scuola AiCARR propone sull’argomento due corsi – introduttivo e avanzato – della Scuola in pillole, indirizzati a progettisti e installatori, con lo scopo di illustrare nel dettaglio la normativa di riferimento, le novità introdotte e i nuovi modelli da utilizzare.

Corso introduttivo La Raccolta R, la modulistica, le peculiarità dei vari tipi di impianti, le procedure INAIL per l’esame progetto e il collaudo, gli errori da evitare.

Corso avanzato La prevenzione degli incidenti, gli impianti “atipici”, il confronto con la norma UNI 10412, il raccordo con le direttive Gas 2009/142/CE e PED e con il Testo unico per la sicurezza sul lavoro D. Lgs 81/2008.

I prossimi appuntamenti con i corsi introduttivo e avanzato si tengono, rispettivamente al mattino e al pomeriggio, del 9 giugno a Padova e del 10 giugno a Milano.

Le informazioni e i moduli per le iscrizioni a tutti gli eventi AICARR sono pubblicati sul sito www.aicarr.org

La formazione finanziata anche per piccole imprese e studi professionali

Nello scorso numero di AiCARR journal abbiamo parlato della formazione finanziata, un’opportunità che permette di fruire di attività di formazione e aggiornamento professionale a costo zero. Ricordiamo brevemente come funziona: ogni impresa fino al 2003 ha versato obbligatoriamente lo 0,30% dello stipendio di ciascun dipendente all’INPS per attività di formazione che solo in modo saltuario hanno trovato un concreta realizzazione. Dal 2003, attraverso una semplice iscrizione, questa somma può essere invece indirizzata a uno dei Fondi interprofessionali per la formazione continua oggi esistenti, che rendono effettiva la possibilità di usufruire di formazione finanziata mirata senza alcun onere aggiuntivo per l’azienda, eccettuato il costo orario del lavoratore nelle ore di formazione. Iscriversi a un Fondo interprofessionale è semplice: le aziende possono aderire in modo volontario e gratuito, attraverso il modello DM10 (oggi UNIEMENS) pubblicato sul sito dell’INPS. È importante sottolineare che i finanziamenti per la formazione possono essere ottenuti non soltanto da aziende di grandi e medie dimensioni ma anche da piccole imprese. Per queste realtà esiste un Fondo interprofessionale ad hoc che, attraverso avvisi emanati periodicamente, permette di partecipare ai corsi proposti dagli Enti di formazione accreditati al Fondo stesso oppure di disegnare un percorso formativo individuale e personalizzato, volto all’acquisizione di competenze specifiche e professionalizzanti. In entrambi i casi le procedure da seguire sono molto semplici ma, se richiesto dall’azienda, AICARR può fornire, attraverso un suo consulente, indicazioni su come procedere. È da sottolineare che, anche nel caso venga richiesta una consulenza approfondita nella progettazione di un piano di formazione, non ci sono costi aggiuntivi per l’impresa in quanto il compenso del consulente è coperto dal finanziamento stesso. Anche uno o più dipendenti di uno studio professionale possono partecipare a corsi con finanziamento a fondo perduto, iscrivendosi, nel caso non lo avessero ancora fatto, al Fondo di riferimento e partecipando ai bandi emanati periodicamente. Ricordiamo che a coloro che intendono fruire di finanziamenti a fondo perduto AICARR è in grado di proporsi come ente erogatore di corsi di formazione finanziata. Oltre a essere Ente di formazione accreditato presso Regione Lombardia e in possesso della certificazione di qualità UNI EN ISO 9001:2000, settore EA 39-37 “Organizzazione di eventi ed erogazione di corsi di formazione”, ACARR sta svolgendo le pratiche necessarie per accreditarsi presso i Fondi legati al nostro settore che richiedono tale procedura. Per ulteriori informazioni vi invitiamo a consultare il nostro sito nella sezione Scuola/Formazione finanziata e, in caso di interesse, a compilare il modulo presente in fondo alla pagina di presentazione: al ricevimento del modulo vi contatteremo per approfondire insieme a voi l’argomento.

L’edificio “zero-energia” dal vivo

La riunione dei Delegati Territoriali AICARR, ospitata da Daikin il 31 marzo scorso a Herten in Germania, ha offerto l’occasione nelle giornate successive, oltre che per un piacevole tour di Amsterdam sempre a cura dell’azienda, per una visita tecnica all’edificio della Zeller/Athoka GmbH, una società installatrice di impianti di climatizzazione che si è trasferita lo scorso anno nella sua nuova sede. Si tratta di un edificio concepito e realizzato secondo lo standard “zero-energia”, che per i prossimi sei mesi fungerà da centro di ricerca, consentendo di studiare come i materiali e le tecnologie utilizzati per l’involucro e gli impianti influiscono positivamente sulla riduzione dei costi e l’incremento dell’efficienza energetica.

Il progetto, intrapreso da Daikin Europe N.V., è denominato nZEB (net Zero Energy Building) Herten e coinvolge 5 prestigiosi istituti di ricerca: CETIAT (Centre Technique des Industries Aérauliques et Thermiques), IPB (Fraunhofer-Institut für Bauphysik), Fraunhofer UMSICHT, il Politecnico di Dortmund e l’Università di Manchester. L’edificio, che occupa un’area di oltre 1300 m², integra sistemi a energia rinnovabile, quali impianti di riscaldamento e condizionamento a pompa di calore abbinati a celle fotovoltaiche a film sottile, che vengono utilizzati in sinergia. La temperatura interna, ottimale in ogni stagione dell’anno, è garantita da una pompa di calore aria-acqua che fornisce il riscaldamento a pavimento e da un sistema di condizionamento con pompa di calore aria-aria (VRV) deputato al raffrescamento

Gli “ambasciatori” di AICARR in riunione in Germania

Si è tenuta a fine marzo, a Herten, la riunione dei Delegati territoriali AICARR: un importante momento di lavoro e confronto fra coloro che, in qualità di “ambasciatori” dell’associazione sul territorio, offrono il loro impegno per la realizzazione di eventi a livello regionale e il migliore contatto con le realtà locali. Nel corso dell’incontro è stata valutata positivamente la creazione delle Squadre territoriali, ideate per affiancare il Delegato nelle sue attività e rendere ancora più vitale e immediata la vicinanza di AICARR ai suoi Soci sul territorio. All’incontro erano presenti, oltre ai Delegati, il coordinatore dei Delegati territoriali Remo Romani, il Presidente della Commissione Soci Mara Portoso e il Presidente AICARR Michele Vio.

Visita tecnica all’edificio della Zeller/Athoka GmbH

estivo. Nell’edificio è già attivo un sistema di ventilazione salva-energia a recupero di calore e umidità e l’efficienza energetica sarà ulteriormente incrementata con l’installazione di un sistema di ventilazione (VAM) free-cooling.

L’energia utilizzata per l’alimentazione degli impianti di riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, produzione di acqua calda e illuminazione viene reintegrata dall’utilizzo di celle solari il cui irraggiamento solare è garantito, oltre che dall’esposizione ottimale, dalla ricopertura riflettente applicata al tetto, in grado anche di ridurre il bisogno di raffrescamento dell’edificio nella stagione estiva.

L’edificio ospita due “uffici test” dotati di sensori di temperatura e umidità posizionati a diverse altezze, rilevatori di anidride carbonica, di movimento, di luminosità sul piano di lavoro, sensori di temperatura superficiale del pavimento e di temperatura più umidità all’uscita dell’unità ambiente, oltre a sensori di apertura e chiusura di porte e finestre. Inoltre, una stazione meteo posizionata sul tetto rileva le condizioni esterne. Le rilevazioni dei sensori vengono inviate a un sistema centrale di misura e visualizzazione, in modo che tutti i partecipanti al progetto possano acquisire e inviare dati in tempo reale. Questo edificio testimonia come sia già possibile ottenere immobili commerciali affidabili ed economicamente vantaggiosi in base allo standard “energia zero”: la tecnologia e i componenti necessari sono infatti disponibili sul mercato, già adeguatamente testati e collaudati.

Le soluzioni di oggi per i progetti di domani…

ABBONATI SUBITO!

#1

Rinnovabili ed edifici.

Integrazione delle fonti rinnovabili nel progetto

Robur_Aicarr_10-2010

27-09-2010

14:11

Pagina 1

riscaldamentoenergia

condizionamento

Evoluzione tecnologica nel generatore di calore

#7

Riduzione dei fabbisogni nel commercio

Recupero del calore

#8

Progettazione impianti solari termici e fotovoltaici

Impianti con mix di fonti energetiche

#9

Sistemi efficienti nel settore alberghiero

Assorbimento

#10

Tendenze impiantistiche per edifici direzionali

Facciate innovative

#11

Generazione e cogenerazione distribuita

Building automation e monitoraggio

#12

Recupero energetico edifici esistenti

Regolazione

anno 1 GiuGno 2010

condizionamento

ECOINCENTIVI PER ROBUR vi co - i n c e n t i

a e t r ib i l e

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d

ENERGIA AEROTERMICA

d

© ukiyo-e

ENERGIA GEOTERMICA

08

Efficienza termica ottenibile calcolata su P.C.S. / P.C.I.

Energia rinnovabile

GAHP A LT condizioni funzionamento A7 - W 35 (Air temp. 7 °C - Outlet hot water temp. 35 °C)

ENERGIA IDROTERMICA

55%

lo c al i

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Ingressi di energia primaria

an

a e t r ib i l e

fin

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ris

36%

MONOGRAFIA peRIOdIcA sul beNesseRe sOsteNIbIle

RIDUZIONE DEI FABBISOGNI NEL TERZIARIO

50/65 Energia Fossile

Efficienza totale

100

150/165

Pari al

32,7%/39,4% di en. rinnovabile

Energia rinnovabile

GAHP GS LT condizioni funzionamento B0 - W 35 (Inlet cold water temp. 0 °C Outlet hot water temp. 35 °C)

52/70 Energia Fossile

Efficienza totale

100

152/170

Pari al

34,2%/40,9% di en. rinnovabile

Energia rinnovabile

GAHP WS condizioni funzionamento W10 - W 35 (Water temp. 10 °C - Water temp. 35 °C) (a circuito chiuso)

ambiente

refrigerazione

AnnO 1 DICEMBRE 2010-GENNAIO 2011

La rivista dei professionisti deLL’HvaC&r

sustainablE BUilDing, loW energY BUilDing, nEt zEro energY BUilDing

57/75 Energia Fossile

100

Efficienza totale

157/175

Pari al

36,3%/42,6% di en. rinnovabile

GAHP (Gas Absorption Heat Pump): A (Air Source), GS (Ground Source), WS (Water Source) LT (Low Temperature)

modello

Analisi energetica territoriale Impianti negli2010 edifici storici 23-27 marzo Expocomfort

CASE STUDY

Gli effetti del cambio dei serramenti Vantaggi della portata variabile

Fieramilano, Nuovo Polo Rho-Pero Padiglione 15, Corsia G Stand 43, Corsia H Stand 38

Riqualificare la Città di Roma

ASHRAE: roadmap per l’efficienza www.sagicofi m.com Bimestrale – poste italiane spa – posta target magazine - lo/conV/020/2010.

Flessibilità nel controllo di umidità

Interventi per il condominio Riqualificazione nel terziario Gestione impianti nel recupero

IL PROGETTO

Nuovo cuore e nuova pelle per la Torre Garibaldi

Potenza termica

energia rinnovabile utilizzata (P.C.S./P.C.I)

energia rinnovabile utilizzata %

efficienza % (P.C.S./P.C.I)

GAHP A fino a 39 kW aerotermica 32,7/39,4 150/165 Hybrid Ventilated Façade GAHP GS fino a 43 kW geotermica 34,2/40,9 152/170 GAHP WS fino a 44 kW idrotermica 157/175 Solare termIco NeI36,3/42,6 ceNtrI commercIalI DImENsIONARE I pALI ENERgEtICI Robur è certificata da prestigiosi enti internazionali e da più dibiomaSSe 4.000 impianti già funzionanti per riScaldamento Solarcooling di piccola taglia conviene www.RoburPerTe.it Tel. 035 888 333 informa@robur.it mCHp.Documentarsi CONVIENE NELLA CAsE A BAssO CONsumO? bIMeStrale – poSte ItalIane Spa – poSta target MagazIne - lo/Conv/020/2010.

VERSO UN SUpERmERcAtO IN clASSE A OSpEDAlI DI tERZA GENERAZIONE il peSo Dei refrigeranti SUl global Warming Una nUova norma per le eSCo clImAtIZZARE GlI EDIFIcI pER l’INtRAttENImENtO pIù EFFIcIENZA NEI mUSEI effiCienza nelle Stazioni Doppia pelle attiva per palazzo lombarDia BIMESTRALE – POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARgET MAgAZINE - LO/CONV/020/2010.

Edifici nEt zEro, quanto si può andarE in alto?

Divario tra prestazioni attese e prestazioni reali dossiEr • protocolli di sostEnibilità a confronto sostenibilità Degli eDifici. cosa significa? comfort tErmico Ed Edifici ad alta EfficiEnza software per il progetto sostenibile mensile – POsTe iTAliAne sPA – POsTA TArgeT mAgAzine - lO/COnV/020/2010.

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eUrO15

• Ideale integrazione di impianti nuovi o esistenti, Robur GAHP è la soluzione perfetta per le utenze commerciali, industriali, ricettive e per gli edifici residenziali collettivi. Inoltre è l'investimento più conveniente per valorizzare gli immobili.

condizionamento

refrigerazione

AiCARR JOURNAL # 4 – 2010-2011 – SUSTAINABLE BUILDING, LOW ENERGY BUILDING, NET ZERO ENERGY BUILDING

IntegrazIone delle fontI rInnovabIlI nel progetto

• Con Robur GAHP, ogni anno si evita l'emissione di 4,2 tonnellate di CO2, equivalenti a quanto viene assorbito da 599 alberi.

4.768* Pompe di Calore ad Assorbimento alimentate a metano con utilizzo di Energie Rinnovabili Autosostenibili già installate fanno risparmiare ogni anno 7.629 TEP e evitano l'emissione di 20.026 tonnellate di CO2.

ambienterefrigerazione gia riscaldamento ener condizionamento ambiente uomo energia riscaldamento

ambiente

ANNO 1 ottobre 2010

#4

riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

condizionamento

4

ambienterefrigerazione gia riscaldamento ener condizionamento ambiente uomo energia riscaldamento EURO15

CO2 equivalente alle emissioni di 9.536 automobili ecologiche o a quanto viene assorbito da 2.856.032 alberi che coprono una superficie di 39.991.970 mq superiore a quella del Comune di Bergamo. * dati aggiornati al 1 Agosto 2010.

• Per ogni kW di metano utilizzato e reso sottoforma di calore ne aggiungono 0,5 di energia rinnovabile aerotermica, geotermica o idrotermica.

#3

riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

condizionamento

3

AicARR JOURNAL # 3 – 2010 – RIDUZIONE DEI FABBISOGNI NEl tERZIARIO

RINNOVABILI ED EDIFICI

eUro15

euro15

MONOGRAFIA peRIOdIcA sul beNesseRe sOsteNIbIle

Sustainable Building, Low Energy Building, Net Zero Energy Building

Riduzione dei fabbisogni nel terziario

refrigerazione

GAS ABSORPTION HEAT PUMP

POMPE DI CALORE AD ASSORBIMENTO A METANO + FINO AL 40% DI ENERGIE RINNOVABILI AUTOSOSTENIBILI PER IL RISCALDAMENTO

strategie per la riqualificazione impiantistica

Strutture sanitarie

ambiente

refrigerazione

RICOSTRUIRE IL PASSATO

#6

ambienterefrigerazione gia riscaldamento ener condizionamento ambiente uomo energia riscaldamento ROBUR GAHP

condizionamento

MONOGRAFIA peRIOdIcA sul beNesseRe sOsteNIbIle

#2

condizionamento

2

uomo enerambiente gia riscaldamento

anno 1 APRILE 2010

FOCUS TECNOLOGICO

riscaldamentoenergia ISSN:2038-2723

condizionamento ambienterefrigerazione gia riscaldamento ener ambiente condizionamento

DOSSIER MONOGRAFICO

organo Ufficiale aiCarr

Ricostruire il passato.

Strategie per la riqualificazione impiantistica

Fascicolo

7

AiCARR JOURNAL # 7 – 2011 – RIDUZIONE DEI FABBISOGNI NEL RETAIL