Impianti Clima - Numero 10 - Anno 2012

clima

NOVEMBRE 2012

impianti Il media digitale per l’HVAC

numero

Il sostegno della zeolite Deumidificazione piscine. Impianti e macchine

Il gas naturale come vettore energetico sicuro

10

CLIMA

IMPIANTI

58.768 lettori Numero 3

Numero 4

lettori 5739*

lettori 9951*

lettori 7857*

lettori 6373*

Numero 5

Numero 6

Numero 7

Numero 8

Regole auree impianti ad espansione diretta

4 Regole Auree per gli impianti a tutta aria

Microchiller per microimpianti

Trattamento delle emissioni nella cogenerazione

Impianti Speciali

4 Regole Auree per gli impianti di ventilazione Compressori frigoriferi: scroll o vite

4 Regole Auree per gli impianti di riscaldamento Compressori frigoriferi: scroll o vite II Parte

Illuminazione LED

Mercato Compressori

Rinnovabili, efficienza energetica e formazione

NovitĂ da Mostra Convegno Expocomfort

lettori 6638*

SET TEMBRE 2012

GIUGNO 2012

LUGLIO/AGOSTO 2012

Numero 2

MAGGIO 2012

Numero 1

lettori 5023*

O ttimizzazione salto termico dell’acqua nella climatizzazione

lettori 6043*

Filtrazione aria: nuove tecnologie in arrivo

lettori 4415*

OT TOBRE 2012

Numero 9

Ventilatori per edifici di grande altezza Aria sotto controllo nei laboratori

Deumidificazione aria per piscine coperte

lettori 4210* * Dati aggiornati al 06/11/2012

follow us

IL SEGNAVENTO

La sofferenza del solare termico N

el 2011 il mercato nazionale del solare termico ha registrato una flessione stimata intorno al 15% rispetto al 2010, nonostante le enormi potenzialità del settore. È quanto emerge dal rapporto 2012 dell’associazione europea dell’industria del solare termico ESTIF, che registra i primi segnali di recupero dal 2008 per il resto d’Europa. Malgrado il sole generoso ed un’industria molto presente nel settore, ci troviamo ad avere molto meno solare termico pro-capite rispetto ad altri Paesi europei. In Italia, infatti, abbiamo 35,5 kWt di potenza da solare termico ogni 1000 abitanti, quando la media europea è di 51,7 kWt/1000/ab. e, Paesi con irradiazione minore come la Germania, Austria e Danimarca, arrivano rispettivamente a 128,4 kWt/1000 ab., 332, 2 kWt/1000 ab. e 73,5 kWt/1000 ab.

Nei riguardi del nostro Paese il rapporto ESTIF usa la parola chiave “imprevedibilità”. Dopo anni di crescita più o meno costante che ha portato il Paese del Sole in cima alla classifica europea del settore, la mancanza di un quadro normativo stabile e chiaro, ha condotto alla situazione attuale. L’annunciato e “perennemente imminente” conto energia termico, nonché le non sufficientemente appetibili detrazioni del 55% spalmate su 10 anni e la cui scadenza è prevista per il dicembre 2012, rientrano in questo quadro di incertezza generale. A quanto sopra si aggiunge il fatto che, installare un impianto termico su determinati edifici, sta diventando sempre più difficile a causa degli ostacoli

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

amministrativi. Nelle aree vincolate le Sovraintendenze continuano a non volere fornire criteri standard per l’integrazione degli impianti, nonostante diverse sentenze del TAR equiparino il diritto alla tutela del paesaggio, al diritto della tutela ambientale nell’accezione del risparmio energetico.

Spesso i Comuni respingono progetti per l’inserimento di impianti solari in aree vincolate, in quanto la Sovrintendenza competente ha espresso parere negativo senza fornire particolari motivazioni. È viceversa indispensabile entrare nel caso specifico, fornire utili indicazioni per rendere compatibili queste installazioni con il patrimonio edilizio esistente in aree di pregio. Si devono cioè evitare libere interpretazioni che, oltre a risultare diverse per ambiti territoriali simili, allontanano gli investimenti su un patrimonio edilizio importante, mentre risulterebbe molto più prestigioso chiarire quali peculiarità (sistemi di ancoraggio, inclinazioni, ecc.) dovrebbero essere adottate per autorizzare un impianto ad energia pulita. È evidentemente un problema tecnicoculturale, al quale deve essere rivolta una particolare attenzione, attraverso un dialogo costruttivo tra associazioni di categoria ed amministrazioni pubbliche.

E intanto che il sole brilla e regala energia, il Bel Paese …

Giacomino Redondi Condirettore

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NOVEMBRE 2012

Contenuti N. 10 - Novembre 2012 Il sostegno della zeolite Deumidificazione piscine. Impianti e macchine

Il gas naturale come vettore energetico sicuro

Un cattivo ambiente può compromettere seriamente la salute degli alunni e degli insegnanti.

Ottimizzazione degli impianti termici Il sostegno della zeolite

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Le pompe di calore ad adsorbimento alimentate da energia termica, rappresentano una importante alternativa ai tradizionali sistemi a compressione. Sfruttare la capacità di alcuni solidi porosi di adsorbire reversibilmente un vapore refrigerante innocuo come l’acqua, costituisce un sensibile progresso nella generazione di energia termica nel rispetto dell’ambiente.

La qualità dell'aria nelle scuole

18 Negli ultimi anni, gli investimenti per l'istruzione pubblica hanno subito una notevole diminuzione, determinando pesanti conseguenze, tra l'altro, sul livello di comfort ambientale, un aspetto a torto ritenuto di secondaria importanza. In realtà, un cattivo ambiente può compromettere seriamente la salute degli alunni e degli insegnanti.

www.impianticlima.com - redazione@impianticlima.com 4

@impianticlima

Impianti Clima - Ottobre 2012 - N. 9

La deumidificazione delle piscine Gli impianti e le macchine (seconda parte)

24 I laboratori sono ambienti che richiedono un accurato controllo della qualità dell’aria, parametri microclimatici costanti ed una gestione complessa dei flussi di mandata e di aspirazione. Per questi motivi, l’impianto di condizionamento deve essere realizzato con cognizione di causa, utilizzando particolari accorgimenti di regolazione.

Il gas naturale come vettore energetico sicuro, pulito e disponibile

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Le stazioni termali (spa) hanno diffuse esigenze di ricreazione, in particolare durante la stagione fredda. Il controllo dell’umidità relativa dell’aria presenta una delle maggiori sfide nei campi energetici e di microclima. Attraverso i moderni impianti di deumdificazione vengono mantenute elevate condizioni di benessere, tutelata l'integrità delle strutture, e non ultimo, conseguiti importanti limitazioni dei consumi di energia.

Rubriche 6. I Numeri

41. Prodotti & Sistemi

8. Monitor

43. Il minimalista

11. Globetrotter 17. Il Graffio www.impianticlima.com - redazione@impianticlima.com Impianti Clima - Ottobre 2012 - N. 9

@impianticlima 5

I numeri

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

EMISSIONI DI CO2 Dall’inizio della Rivoluzione Industriale, la concentrazione atmosferica dell’anidride carbonica è aumentata a ritmo sostenuto.

Nei Paesi più sviluppati, i combustibili fossili utilizzati per le auto e i camion, per il riscaldamento negli edifici e per l’alimentazione delle numerose centrali energetiche sono responsabili in misura del 95% delle emissioni dell’anidride carbonica, del 20% di quelle del metano e del 15% per quanto riguarda l’ossido nitroso. Secondo il World Energy Outlook 2011 redatto dall'International Energy Agency (Iea) sulle emissioni globali di anidride carbonica da combustibili fossili, queste nel 2011 si sono incrementate ulteriormente. Il petrolio ha rappresentato il 35% del totale di emissioni di CO2 da energia nel 2011, seguito dal gas naturale (20%).

31,6 miliardi

di tonnellate di emissioni di CO2 nel mondo.

45%

delle emissioni origina dal carbone.

6,1%

in più rispetto al 2010 di CO2 proviene dai Paesi che non fanno parte dell'Ocse.

720 milioni di tonnellate di emis-

sioni sono prodotte dalla Cina, con prevalenza uso del carbone

69 Mt, 1,9%

calo emissioni dell’Unione Europea.

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

il

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MONITOR BEnESSErE E ClImaTIzzazIOnE

Clicca per visualizzarla

L’essenziale per capire quali sono le condizioni termoigrometriche più rispondenti ai requisiti di benessere delle persone negli ambienti

IMPIANTI CLIMA E’ SOCIAL SEGUICI SU:

impianti in 3d Nel video solo visualizzati le rete di impianti realizzati in una nuova costruzione presso un ospedale di Tampa. L'obiettivo della realizzazione è stato quello di presentare i sistemi meccanici in un modo visivamente accattivante e di facile comprensione, in modo da visualizzare i potenziali conflitti tra i diversi sistema prima dell'effettiva installazione.

inquinamento antropico

Si inseguono nel mondo nuove idee per ridurre l'inquinamento antropico. Un progetto interessante e avveniristico è stato presentato a Chicago da due architetti che hanno pensato bene di riciclare l'ormai fastidiosissima CO2 con un sistema vegetale di alghe coltivate

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direttamente negli edifici. Cosi i due grattacieli sghembi posti a cavallo della trafficata Eisnhower Expressway, autostrada lungo la quale passano qualcosa cosa come 77mila veicoli al giorno, grazie ad una serie di tecniche sostenibili depureranno l’aria che circola intorno ad essi. Infatti nel CO2ngress Gateway Towers, questo il nome del nuovo complesso, l’aria verrà depurata attraverso un innovativo processo di filtrazione che assorbirà l’anidride carbonica presente e la utilizzerà per alimentare una varietà di alghe coltivate in speciali tubazioni che corrono lungo le pareti dei due edifici. Questi vegetali saranno poi impiegati nella produzione di biocarburante che verrà cosi messo a disposizione dei residenti per alimentare delle automobili eco-frendly.

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

indicatore iaq Via usb

FIRMA DIGITALE CERTIFICAZIONE ENERGETICA LOMBARDIA

Un interessante dispositivo da usare immediatamente come indicatore della qualità dell'ambiente in cui operiamo è proposto da AppliedSensor. Il sensore consiste in una chiavetta USB che una volta collegata al proprio personal computer permette di restituire in pochi minuti una valutazione della qualità dell'aria attraverso l'accensione di uno dei tre led di segnalazione sulla falsariga di quelli semaforici. In aggiunta, attraverso l'utilizzo di un apposito software scaricabile dal sito, è possibile monitore l'andamento della qualità dell'aria nel locale per un arco di tempo stabilito. www.appliedsensor.com/products/indoor-air-monitor.html

Con la pubblicazione sul BURL n. 43/2012 del Decreto d.u.o. 23 ottobre 2012 n.

9433, le Regione Lombardia introduce l'obbligo di firma digitale degli Attestati di Certificazione Energetica. Pertanto a partire dal 1° Marzo gli ACE dovranno essere inseriti nel sistema informativo regionale solamente dopo essere stati firmati elettronicamente dal Professionista.

linee guida per le rinnoVabili in liguria Con la delibera 1122/2012 pubblicata sul Bollettino regionale, la Liguria ha emanato le Linee Guida per gli impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili. Il documento definisce i criteri di ammissibilità territoriale, paesistica ed ambientale ed i contenuti progettuali degli impianti a fonti rinnovabili, al fine di accelerare l’iter di svolgimento dei procedimenti autorizzativi ed individuare le misure di mitigazione degli impatti.Interessati dalle linee guida sono, in particolare, gli impianti fotovoltaici applicati agli edifici e ad altre strutture edilizie i cui moduli sono posizionati su elementi di arredo urbano e viario, coperture, superfici esterne degli involucri, strutture edilizie di qualsiasi funzione e destinazione.

Viessmann acquisisce il 50% di hexis Il Gruppo Viessmann ha acquisito il 50% dell’azienda svizzera Hexis attiva nello sviluppo e produzione di caldaie a celle di combustibile con potenza inferiore ai 10 kW elettrici per le abitazioni monofamiliari e plurifamiliari.

AGGIORNAMENTO NORME EC 1-2012 UNI 9494-2:2012 Sistemi per il controllo di fumo e calore - Parte 2: Progettazione e installazione dei Sistemi di Evacuazione Forzata di Fumo e Calore (SEFFC) UNI EN 15269-2:2012 Applicazione estesa dei risultati di prove di resistenza al fuoco e/o controllo della dispersione del fumo per porte, sistemi di chiusura e finestre apribili e loro componenti costruttivi - Parte 2: Resistenza al fuoco di porte in acciaio su cerniere o su perni. La norma tratta porte in acciaio con cerniere o su perni a singola e a doppia anta.

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

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scuola delle energie

Nasce alle porte di Roma la “Scuola delle Energie” all’interno del Centro Ricerche Casaccia dell’ENEA. La Scuola costituirà il polo formativo di riferimento per il territorio di Roma e provincia per la certificazione delle nuove figure professionali nel campo dell’efficienza energetica e delle rinnovabili. La certificazione professionale è garantita dall’ENEA. Questi corsi sono conformi agli standard europei e hanno la prerogativa di aver adottato per primi specifici criteri di qualità, il cui scopo è di fornire una garanzia di competenza professionale ai cittadini che usufruiranno delle prestazioni degli operatori formati presso la Scuola delle Energie e nello stesso tempo di offrire ricadute economiche e di crescita per le imprese che hanno investito nella formazione del loro personale.

L’edificio, che è stato realizzato dall’ENEA con criteri di alta efficienza energetica, dispone di una hall tecnologica, di aule e di impianti “a vista”, ed è stato concepito come un laboratorio per l’applicazione di nuove soluzio-

ni impiantistiche per il riscaldamento e il condizionamento dell’aria, assistite da fonti rinnovabili. Le dotazioni impiantistiche di cui dispone la Scuola, sono rappresentate da: impianto di solar heating e cooling che realizza il riscaldamento invernale e il raffrescamento estivo; impianto di climatizzazione con pompa di calore a CO2 di tipo polivalente; impianto di climatizzazione con Roof top a CO2. Grazie a tali dotazioni impiantistiche, verrà offerta agli studenti l’opportunità di affiancare alla didattica tradizionale anche la pratica direttamente sugli impianti. In aggiunta a questi impianti, sono stati resi disponibili alcuni componenti di impianto, con il supporto di partner e di aziende private, in modo da costituire dei veri e propri “banchi di prova” su cui cimentarsi per acquisire le competenze necessarie degli installatori di impianti da fonte rinnovabile. L’allestimento delle aule didattiche è stato realizzato dalla Provincia di Roma, che intende utilizzare la Scuola delle Energie per la formazione professionale di operatori del settore energetico, aggiornandoli sull’impiego delle nuove tecnologie per l’efficienza energetica e per l’utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili, fornendo anche informazioni basilari sulla relativa legislazione e normativa tecnica. Presso la Scuola delle Energie si terranno anche corsi per la formazione dei formatori.

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GLOBE TROTTER

di CRISTIANO VERGANI

attEnti al pEllEt

E

cco, ci risiamo: con la stagione fredda, dai tetti tornano ad innalzarsi delle fumate “sospette”. Sono volute dense, di vari colori, biancastro, grigio o giallastro, dall’odore acre. Sono le emissioni delle stufe a pellet, che sbuffano all’accensione. Alcune, raggiunta un’adeguata temperatura d’esercizio e una corretta carburazione, dopo un po’ stemperano la colonna di fumo, mentre altre continuano imperterrite a fumare in modo vistoso, appestando tutto il vicinato. Naturalmente, non è colpa della stufa a pellet in sé: una stufa di moderna concezione, alimentata con pellet di qualità controllata, diciamo che inquina in modo incomparabilmente minore rispetto ad una vecchia stufa mal progettata e peggio condotta, alimentata con materiale di scarto di dubbia provenienza.

L’Italia rappresenta il principale mercato europeo per il riscaldamento a pellet, con un parco installato che supera il milione e mezzo di unità, per circa due milioni di tonnellate di pellet bruciate ogni anno. Quanti di questi focolai sono però in grado di bruciare in modo efficiente ed ottimale? E quanti sono alimentati con pellet di qualità controllata e certificata? Teniamo conto che la disponibilità di biomassa legnosa è molto scarsa nel nostro Paese, per cui siamo costretti ad importare ben il 78% del fabbisogno di pellet (2011).

Che il settore necessiti di una robusta regolata è un’esigenza ormai condivisa da tutti, a partire dagli operatori specializzati (produttori di stufe e caldaie, produttori e importatori di pellet) che da tempo hanno avviato, tramite le rispettive associazioni di categoria, delle meri-

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

tevoli azioni di moralizzazione del mercato e di supporto per la creazione di normative di controllo sulla qualità del combustibile utilizzato.

Ricordiamo che nel 2011 è stata pubblicata una norma europea che stabilisce i criteri di qualità del pellet, la UNI EN 14961-2, che introduce tre classi qualitative: la classe A1, di livello più elevato, indicata per l’uso domestico e le classi A2 e B, destinate alla combustione per uso commerciale ed industriale. Sulla base di questa norma è nato un sistema di certificazione di qualità per tenere sotto controllo tutta la filiera del pellet, dalla produzione fino al consumatore finale (ENplus, www.enplus-pellets.eu). In Italia esiste anche un altro sistema di certificazione di qualità, il Pellet Gold (www.pelletgold.it), che prevede anche un controllo sul contenuto in formaldeide e sulla radioattività residua dei pellet.

Tuttavia, fatte le norme e i sistemi di certificazione, ora bisogna pensare alla sensibilizzazione e all’informazione dei clienti finali. Purtroppo, da quello che si vede, il criterio più in voga nella scelta del combustibile rimane quello del prezzo. Non resta che appellarsi alla coscienza ecologica degli utenti finali, molti dei quali hanno fatto la scelta del riscaldamento a pellet anche per motivi ambientali… per cui, prima di acquistare la vostra scorta di combustibile, leggete bene l’etichetta, pensando anche alla vostra salute e a quella dei vostri vicini, oltre che al portafoglio. W

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Ottimizzazione degli imp Il sostegno della z

Le pompe di calore ad adsorbimento alimentate rappresentano una importante alternativa ai trad compressione. Sfruttare la capacità di alcuni solid reversibilmente un vapore refrigerante innocu costituisce un sensibile progresso nella genera termica nel rispetto dell’ambient

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

La zeolite

pianti termici zeolite

Il mineralogista svedese Axel Fredrik Cronstedt (lo stesso che scoprì il nichel e diede il nome al tungsteno), intorno alla metà del 1700 individuò uno strano minerale, altamente igroscopico, che si riscaldava a contatto con l’acqua e se riscaldato emetteva grandi quantità di vapore. Per tale sostanza Cronstedt coniò il termine zeolite o pietra che bolle (dal greco zein “bollire” e lithos “pietra”). La zeolite è un minerale allumino-silicato presente in diverse forme in natura, ma che può essere prodotto anche sinteticamente, evitando così il depauperamento della risorsa naturale.

Le zeoliti sono costituite da strutture cristalline tetraedriche, con la peculiarità di avere una elevatissima area superficiale, grazie alla formazione di cavità interne che danno origine alle cosiddetta microporosità.

La microporosità di queste sostanze offre la possibilità di adsorbire grandi quantità di molecole chimiche, rivelando una particolare affinità con quelle dell’acqua.

Il processo è reversibile, per cui riscaldando la zeolite si provoca il distacco delle molecole d’acqua dai cristalli del minerale sotto forma di vapore o desorbimento, rendendo il minerale stesso pronto per un ulteriore ciclo di adsorbimento – desorbimento. La fase di adsorbimento è un processo esotermico che avviene a basse temperature, mentre il corrispondente desorbimento richiede temperature più elevate. In un mondo sempre più avido di energia, una caratteristica come quella di emettere calore senza sforzo, non poteva certo passare inosservata.

La pompa di calore ad adsorbimento È un sistema ibrido che, per la generazione di calore, accoppia la tecnica della combustione a condensazione con quella del recupero di calore dall’ambiente disponibile, ad esempio, da una sorgente geotermica o solare.

I cicli termodinamici delle pompe di calore a gas ad adsorbimento sono caratterizzate da tre livelli termici, relativi a tre sorgenti/utenze termiche interagenti con il sistema:

da energia termica, dizionali sistemi a i porosi di adsorbire uo come l’acqua, azione di energia te.

Giacomino Redondi giacomino.redondi@impianticlima.com Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

- una caldaia a condensazione che determina l’alta temperatura Th; - l’impianto utilizzatore che necessita di una temperatura intermedia Tm; - una sorgente fredda (solare, geotermica, ecc.) che agisce ad una bassa temperatura Tl. Lavorando la pompa di calore come “amplificatore di energia”, l’effetto utile è costituito dal calore ceduto alla temperatura intermedia Tm, che risulta dalla somma di quello assorbito ad alta temperatura Th e di quello proveniente dalla sorgente fredda Tl. La sorgente di calore ad alta temperatura, infatti, è utilizzata per trasferire energia dalla sorgente a bassa temperatura a quella a temperatura intermedia.

COP (Calore utile ceduto a Tm)/(Calore ricevuto a Th) I parametri che maggiormente influenzano il COP sono

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1. La zeoLite ha una struttura cristaLLina tetraedrica, con presenza di cavità e pori coLLegati tra Loro a formare una notevoLe microporosità.

le temperature di funzionamento, la configurazione dell’adsorbitore e la natura della coppia adsorbente (zeolite)/adsorbato (acqua). Tra i componenti di maggior rilievo si evidenzia il modulo di scambio termico a zeolite sottovuoto (10 bar), chiuso ermeticamente in un contenitore in acciaio inox. I granuli di zeolite sono posti sulla superficie alettata dello scambiatore di calore di desorbimento, il cui passo è tale da evitare eccessive perdite di carico nell’efflusso del vapore attraverso il letto solido, nonché rallentamenti nella relativa fase del processo.

ne delle molecole d’acqua sotto forma di vapore.

Tale vapore, a contatto con un fluido termovettore (l’acqua dell’impianto utilizzatore) cede calore raffreddandosi e, condensando, si raccoglie nella parte inferiore della macchina, in un modulo in ambiente sottovuoto.

La fase di desorbimento termina con la completa rigenerazione delle zeoliti, per cui il ciclo si inverte passano alla fase successiva.

*Fase di desorbimento Il modulo contenente le zeoliti sature d’acqua, viene riscaldato tramite una fonte termica costituita da un generatore a condensazione, che determina la liberazio-

*Fase di adsorbimento La condensa raccolta nella parte inferiore del modulo sottovuoto, viene fatta evaporare utilizzando il contributo di una fonte rinnovabile a bassa temperatura quale, ad esempio, una sorgente geotermica o solare.

Essendo la condensa d’acqua in un ambiente sottovuoto, piccoli incrementi della relativa temperatura sono in

4. i tre tipici LiveLLi termici che caratterizzano La pompa di caLore ad adsorbimento.

dono disponibiLi aLL’utenza

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3. Le fasi di adsorbimento e desorbimento, attraverso Le quaLi si ren1,4 kWh di energia termica, consumando 1 kWh di energia primaria. (viessmann) Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

4. i granuLi di zeoLite sono aLLoggiati suLLa superficie aLettata deLLo scambiatore di caLore di desorbimento, in un moduLo sottovuoto (vaiLLant).

grado di farla rievaporare, portandosi così nella zona superiore del modulo sotto forma di vapore a bassa temperatura, dove può essere adsorbita dalla zeolite.

Il calore rilasciato per effetto della reazione esotermica di adsorbimento, ha un livello termico utile per essere impiegato in un impianto di riscaldamento a bassa temperatura (sistemi radianti).

Il bilancio termico Le aziende costruttrici presentano un bilancio termico alquanto semplificato: nella fase di desorbimento, a fronte di 1 kWh di energia termica fornita con la combustione di gas, si riesce a cedere all’impianto utilizzatore circa 0, 4kWh. Nella fase di adsorbimento si può cedere all’utenza 1 kWh di energia termica, somma di 0,4 kWh provenienti da una fonte rinnovabile e di 0,6 kWh come effetto esotermico della reazione del vapor d’acqua con la zeolite.

Complessivamente quindi, fornendo 1 kWh di energia primaria da gas metano, l’impianto utilizzatore avrebbe a disposizione 1,4 kWh di energia termica, con un’efficienza del 140%.È evidente che quanto sopra vale in determinate condizioni che è indispensabile specificare, al fine di operare corrette comparazioni con altri sistemi di generazione di energia termica.

Il kit impiantistico Al fine di conseguire valori di efficienza complessiva dell’impianto compatibili con quelli dichiarati e che possano giustificarne l’investimento, per le utenze monofamiliari è disponibile un sistema predimensionato fornito in kit, comprendente: - una pompa di calore a gas a zeolite (Potenza termica ridotta/nominale = 1,5/10 kW); - tre collettori solari piani (superficie netta totale = 7,05 mq); - un bollitore bivalente per acqua calda sanitaria da 300 litri di capacità; - una stazione solare per la gestione del circuito solare.

Il dimensionamento è tale da garantire la miglior sinergia operativa possibile tra i componenti suddetti. È importante verificare se le performances del bollitore sono sufficienti a soddisfare il fabbisogno di acqua calda: in caso contrario il sistema non può essere utilizzato, o meglio, la maggiore richiesta di acqua calda deve essere soddisfatta con altri sistemi.

Nonostante la pompa di calore in sé abbia dimensioni compatte ed un design spesso accattivante, per cui può essere inserita nell’arredo di una abitazione come un

5. comparazione

deLL’efficienza gLobaLe

di vari sistemi operativi.

L’incremento deL 10 – 13% per considerare L’integrazione soLare diretta suL sanitario, è caLcoLato per i vaLori medi di irraggiamento in

germania, quindi sotto-

stimato per L’itaLia. (vaiLLant).

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

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6. Kit impiantistico predimensionato per una utenza monofamiLiare. (vaiLLant) 7. configurazione impiantistica di un Kit predimensionato, fondato su una pompa di caLore a zeoLite. (vaiLLant)

elettrodomestico, è opportuno che il sistema completo di pompa di calore, bollitore e stazione solare sia ubicato in un apposito locale tecnico dotato di scarichi ed attacchi idrici, nonché di idonea canna fumaria. Essendo l’efficienza del sistema fortemente dipendente dalla temperatura di ritorno dell’impianto utilizzatore, lo stesso dovrebbe essere preso in considerazione solo per circuiti di riscaldamento a bassa temperatura, con temperature massime andata/ritorno di 40/30 °C.

Conclusioni I punti di forza di un sistema basato su una pompa di calore a zeolite possono riassumersi nei seguenti termini essenziali:

- sensibile riduzione delle emissioni di biossido di carbonio; - impiego di un minerale (zeolite) non tossico, non corrosivo e che non perde le proprie caratteristiche fisico-chimiche nel tempo (il decadimento è stimato nell’ordine delle centinaia di anni); - necessità di installazione praticamente equivalenti a quelle di un normale generatore di calore a condensazione; - esigenze di manutenzione molto ridotte, per il fatto che il modulo contenente la zeolite è ermetico; - totale integrazione con una fonte rinnovabile; - ampio campo di modulazione (normalmente 1:10); - notevole silenziosità di funzionamento, per l’assenza di parti meccaniche in movimento.

Tra le criticità si evidenziano:

- soluzione rispettosa dell’ambiente, in quanto basata su - elementi naturali quali cristalli minerali di zeolite ed acqua; - migliore sfruttamento della fonte fossile meno inquinate quale il gas metano;

- il funzionamento intermittente (le fasi di desorbimento ed adsorbimento hanno una durata di circa 6 minuti); - il costo elevato delle soluzioni attualmente sul mercato. W

8. La

pompa di caLore a zeoLite per utenze monofamiLiari ha dimensioni

compatte ed un design essenziaLe, per cui può agevoLmente essere inserita neLL’arredo di una abitazione. (viessmann)

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

IL GRAFFIO

di LUCA FERRARI

Snellire la giuStizia

S

pero con questo breve articolo di non attirarmi una querela da parte di qualche solerte avvocato, ma è indubbio che vada spesa più di una parola per comprendere come mai qualsiasi tentativo di ammodernare il funzionamento della giustizia nel nostro Paese faccia un passo avanti e successivamente altri due indietro. Non sto certo qui a raccontare i tempi biblici dei procedimenti giudiziari, perché anche chi non abbia avuto la pena di esserne coinvolto, ha comunque certamente presente che questi rappresentano uno ostacolo imponente alla crescita della produttività del nostro paese e viceversa dobbiamo constatare che alimentano sacche di privilegi che oggi non avrebbero, come sempre del resto, motivo di esistere. Ecco perche quindi nel settore commerciale si ricorre sempre più spesso a discutibili e costosissimi arbitrati, che pur garantendo solo in minima parte le regole processuali, assicurano sentenze esecutive in tempi rapidi ai ricorrenti. E cosi prendo qui ad esempio il tentativo in parte abbozzato della mediazione civile attuata con il d.lgs. 4 marzo 2010, n.28, che nell’intento doveva snellire i milioni di procedimenti di lite che pendono nella giustizia civile ordinaria, spostandole obbligatoriamente in sede privata. Pur con il forte osteggiamento dell’ordine avvocati (a dire il vero non tutto), e non solo, l’iniziativa stava cominciando ad riscuotere un discreto successo tra gli operatori, sennonché la Corte Costituzionale ha dichiarato di recente l’illegittimità costituzionale del carattere obbligatorio della mediazione, riportando dunque praticamente a zero l’inImpianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

novazione avvenuta lo scorso anno.

Di questo naturalmente esultano gli avvocati, impegnati tra l’altro come categoria professionale in una personale battaglia di restaurazione, per ripristinare le tariffe professionali, il filtro dell’appello e il taglio delle sede giudiziarie. Allo stesso tempo il nostro Ministro della Giustizia, l’avvocato Paola Severino, non si scompone più di tanto e ci informa che l’obbligatorietà sarà sostituita con “forti incentivi”. Ora qui sta il punto. Mentre tutte le categorie professionali, accettano loro malgrado, magari con un ordinato dissenso le nuove leggi che vengono via via emanate dal legislatore, il mondo della giustizia in modo intrinseco continua a voler strenuamente difendere e mantenere fermo un sistema che risulta inesorabilmente fallimentare per lo sviluppo del Paese, ma che evidentemente tanto fallimentare per esso non è. E si badi bene non è semplicemente la difesa estenuante di una corporazione, seppur potente come quella degli avvocati, ma di tutto il sistema giustizia, resistente alla modernizzazione del Paese anche nella parte più nobile al sevizio delle istituzioni: la magistratura. Conviene dunque che noi cittadini si cominci ad alzare un po’ più la voce contro le corporazioni, le caste e i privilegi che non trovano asilo solo nel mondo politico, ma viceversa glorificano anche in molti gangli della società pubblica. W

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La qualitĂ dell'aria ne

Negli ultimi anni, gli inve hanno subito una note pesanti conseguenze, tra l'alt tale, un aspetto a torto riten realtĂ , un cattivo ambiente p salute degli alunni e deg

Interdisciplinary Science & Engineering Lab, Newark USA 18

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

D

lle scuole

stimenti per l'istruzione pubblica evole diminuzione, determinando tro, sul livello di comfort ambiennuto di secondaria importanza. In può compromettere seriamente la gli insegnanti che trascorrono gran parte del loro tempo nelle aule.

Cristiano Vergani cristiano.vergani@impianticlima.com Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

i questi tempi, si potrebbe pensare che, al di là della qualità dell'aria, ben altri problemi possano affliggere il nostro sistema scolastico. Questo è senz'altro vero ma, purtroppo, anche le cattive condizioni ambientali possono concorrere a peggiorare il “clima” delle scuole italiane. Come ben sappiamo, una scadente qualità dell'aria influisce tangibilmente sul benessere degli occupanti: malattie respiratorie, stress, assenteismo, scarso rendimento sono i sintomi di una sindrome da edificio malato che può colpire indiscriminatamente tutti coloro che trascorrono una parte importante della propria giornata all'interno delle strutture, in buona parte degradate, che costituiscono il patrimonio edilizio dedicato all'istruzione nel nostro Paese. Un recente rapporto di Legambiente (Ecosistema Scuola 2012, dossier sullo stato di salute degli edifici scolastici), offre una fotografia abbastanza inquietante del problema. Infatti, circa il 37% degli edifici scolastici italiani necessita di interventi urgenti di manutenzione: inoltre, la maggioranza di essi sorge nelle vicinanze di una fonte importante di inquinanti ambientali (grandi vie di comunicazione, zone industriali, depositi di carburante ecc.).

Senza contare tutti i casi di comprovata contaminazione da amianto e da radon, sempre in attesa di una bonifica dal futuro incerto.

Molte aule sono ospitate in edifici di interesse storico, restaurati e ben tenuti: in alcuni casi, invece, ci si trova in presenza di costruzioni umide e fatiscenti. Anche le scuole realizzate in tempi relativamente recenti possono soffrire di gravi problemi legati allo stato generale delle strutture (infiltrazioni d'acqua, proliferazione di muffe e batteri). Molti impianti tecnici sono mal funzionanti per carenza di manutenzione, oppure devono scontare le conseguenze di una realizzazione affrettata o di un dimensionamento approssimativo. Nella maggior parte dei casi, la ventilazione degli ambienti scolastici rappresenta un aspetto gravemente trascurato, nonostante uno stato di cattiva qualità dell'aria sia lamentato da molti soggetti. Ancora oggi, il metodo di ventilazione maggiormente applicato, consiste nell'aprire le finestre quando viene raggiunta la soglia di massima sopportazione sensoriale. Agendo in questo modo, è facile immaginare quali possano essere le conseguenze sulla salute di soggetti sensibili quali bambini e adolescenti: non a caso, le statistiche relative all'incremento di fenomeni allergici ed asmatici nell'età scolare indicano un progressivo e grave incremento.

In altri Paesi, dove il problema è probabilmente considerato in base alla sua reale gravità, la qualità dell'aria interna nelle scuole è diventata una priorità da soddisfare attraverso un ampio spiegamento di mezzi. In particolare, negli Stati Uniti, dove comunque le situazioni di degrado ambientale nelle scuole sono molto diffuse, si assiste in questi anni ad una fortissima azione di intervento e prevenzione, con un misto di azioni coordinate, che vanno da azioni capillari di informazione e propaganda, fino all'istituzione di pubblici riconoscimenti per le scuole più impegnate nel conseguimento di miglioramenti tangibili. L'Environment Protection Agency (EPA), con l'ausilio delle principali associazioni a tutela

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1. i

bAmbini hAnno il diritto di studiAre

in un Ambiente Accogliente e confortevole, Anche quAndo costretti trA quAttro murA: lA luce solAre e l'AriA pulitA devono entrAre il più possibile Anche All'interno delle Aule, in ideAle continuità con gli spAzi destinAti Al gioco e Allo svAgo.

della salute dell'infanzia, fornisce alle scuole statunitensi un supporto molto esteso per sostenere interventi di ristrutturazione e di risanamento ambientale, basati anche su un rinnovamento delle tecniche di gestione e manutenzione di ambienti ed impianti.

In Italia, d'altra parte, sono state intraprese numerose iniziative al fine di sensibilizzare il personale tecnico – amministrativo e docente, senza peraltro riuscire a incidere più di tanto sulla realtà del problema. Inoltre, sono stati fatti grandi progressi nella conoscenza e nella sensibilità a questo tema anche tra i genitori, che, in certi casi, cominciano ad interessarsi concretamente alle possibili conseguenze sulla salute e sull'apprendimento derivanti da un ambiente interno degradato.

Per questo motivo, quando ci si trova a dover scegliere la scuola più adatta per iscrivervi i propri figli, ora più di un tempo, si tende a prestare maggiore attenzione allo stato dell'edificio e degli impianti, dei servizi igienici,

2. Alcune

scuole si trovAno in condizioni di degrAdo tAli dA rendere

problemAticA persino lA ventilAzione AttuAtA con lA semplice AperturA delle finestre. in molti cAsi le coperture sono dAnneggiAte e lAsciAno filtrAre l'AcquA piovAnA.

Alcuni

edifici sono contAminAti dA residui di

AmiAnto o dA infiltrAzioni di gAs rAdon dAl sottosuolo: necessiterebbero quindi di interventi urgenti di bonificA.

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della luminosità e dell'accoglienza degli ambienti. Gli edifici scolastici sono stati realizzati secondo tipologie molto differenti tra loro: la maggioranza risale ad un arco temporale che si estende dagli anni '50 agli anni '80, strutturati su uno o più piani, con soluzioni diverse per copertura, infissi, isolamento termico. Gli impianti di riscaldamento sono invece più o meno riconducibili ad un progetto comune, caratterizzato da caldaia centralizzata, dotata di bruciatore a gasolio o a metano, con impianto di distribuzione del calore ad acqua pressurizzata, radiatori in ghisa nelle aule ed aerotermi nelle palestre e nelle mense.

La regolazione della temperatura è in genere priva di termostati a zona. Il dimensionamento è spesso sovrabbondante, di conseguenza, in inverno possono riscontrare condizioni di temperatura eccessiva, un fattore altamente peggiorativo del comfort ambientale. La situazione dovrebbe essere in molti casi ricondotta alla normalità, attraverso una riqualificazione energetica degli ambienti che permetta di contenere le dispersioni e quindi permettere un funzionamento più contenuto e razionale degli impianti di riscaldamento.

Risultati importanti si possono raggiungere attraverso l'adozione di infissi a doppi vetri, dotati di adeguati valli termici, oppure con la coibentazione delle coperture con manti isolanti. Proprio l'adozione acritica di queste misure, pur con intenti lodevoli, ha portato in qualche caso ad un netto peggioramento della qualità dell'aria interna: l'eliminazione totale delle infiltrazioni d'aria e la scelta di materiali coibentanti caratterizzati da emissioni nocive, hanno determinato un netto innalzamento nelle concentrazioni di sostanze inquinanti.

In condizioni particolari, questo incremento può raggiungere livelli decisamente pericolosi, ad esempio nelle scuole materne, dove si utilizzano grandi quantità di detergenti, spesso contenenti additivi costituiti da sostanze aromatiche fortemente allergeniche, oppure nelle aule destinate ad attività artistiche o tecniche, dove vengono frequentemente conservate in modo improprio scorte di prodotti tossici (vernici, solventi, colle). Lo stato dell'inquinamento interno deve essere Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

3. in questi grAfici possiAmo notAre, A confronto, le vAriAzioni di concentrAzione di Anidride cArbonicA e dell'umidità relAtivA All'interno di un'AulA scolAsticA AffollAtA, in presenzA di un impiAnto di ventilAzione meccAnicA controllAtA secondo uni 10339 (lineA continuA) oppure con ventilAzione limitAtA All'AperturA delle finestre trA un'orA e l'AltrA di lezione (lineA trAtteggiAtA): è evidente che, in AssenzA di ventilAzione forzAtA, lA concentrAzione di co2 può rAggiungere livelli inAccettAbili (oltre i 1000 ppm), mentre l'umidità relAtivA, pur mostrAndo un vAlore medio tollerAbile, si mAntiene per lunghi periodi su livelli elevAti, tAli dA fAvorire lo sviluppo di AcAri, muffe e bAtteri.

valutato attentamente, in base al rapporto tra fonti di sostanze inquinanti e fonti di aria esterna di diluizione: è significativo notare come gli impianti di ventilazione forzata siano rarissimi nella nostra realtà, quindi, specialmente nelle scuole realizzate dopo la legge 376 del 76, il primo dispositivo emanato per contenere il dispendio energetico, la ventilazione naturale è stata ridotta ai minimi termini o è di fatto inesistente oppure solo episodica (la solita apertura delle finestre tra una lezione e l'altra). Per motivi vari, ma soprattutto per la miopia dei progettisti e degli amministratori locali, in quel periodo si tenne conto del risparmio energetico, ma non dei requisiti di ventilazione, pur previsti dal decreto ministeriale del 18/12/75 (Norme tecniche aggiornate relative all’edilizia scolastica), che indicava delle quote minime di ricambio in base al volume del locale (2,5 volumi/ora nella scuola elementare, 3,5 e 5 rispettivamente nelle scuole medie inferiori e superiori). In seguito, è intervenuta la norma UNI 10339, parimenti colpevolmente disattesa, che ha introdotto invece, più correttamente, un ricambio in base alle persone ospitate (18, 21 e 24 m3/h per persona, sempre differenziando tra scuole elementari, medie inferiori e superiori). Tra l'altro, uti-

lizzando gli indici di affollamento massimi previsti dal DM del '75 e il ricambio previsto della UNI 10339, si sarebbe potuto anche incrementare il ricambio complessivo riservato alle scuole elementari e medie inferiori, sbilanciati per difetto rispetto alle scuole superiori.

La scarsa attenzione alle necessità di ricambio dell'aria, oltre all'incremento notevole della concentrazione degli inquinanti costituiti da sostanze organiche volatili provenienti dalle fonti materiali (arredi, prodotti di consumo e detergenti), ha determinato un innalzamento notevole nella presenza di bioeffluenti, cioè l'anidride carbonica e le altre sostanze rilasciate in ambiente dai corpi degli occupanti: poiché ogni persona produce circa 19 litri/ora di anidride carbonica, è intuitivo aspettarsi un livello di concentrazione pericolosamente alto, come è stato puntualmente riscontrato in tutte le campagne di valutazione della qualità dell'aria che si sono succedute negli ultimi anni. Sono ampiamente note le conseguenze che un alto livello di anidride carbonica è in grado di comportare, non solo sul comfort, ma anche sul livello di attenzione e sul potere di concentrazione a livello del sistema nervoso centrale: da questo si può comprendere l'importanza di un corretto livello di ventilazione nelle

4. il

mAncAto controllo dei

vAlori di umidità relAtivA negli Ambienti, può fAcilmente comportAre pesAnti ricAdute sul livello di sAlubrità dell'AriA, AggrAvAndo i fAttori di rischio in soggetti pArticolArmente sensibili come i bAmbini in età scolAre, esponendoli Al pericolo di contrArre mAlAttie respirAtorie e scAtenAndo reAzioni Allergiche dovute Ad Allergeni biologici (muffe, bAtteri, AcAri) e di sintesi (sostAnze chimiche).

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5. in condizioni di eccessivA umidità, le muffe colonizzAno velocemente tutte le superfici che offrono un minimo di substrAto AdAtto Ad ospitArle: legno, cArtA e tessuti sono l'ideAle mA, Anche i rivestimenti in plAsticA, se ricoperti di un velo di sporciziA, possono ospitAre delle

6. le

Aule provvisorie, Allestite in occAsione di eventi strAordinAri

come le cAlAmità nAturAli, presentAno numerosi problemi di quAlità dell'AriA, dovuti Ai mAteriAli impiegAti, Al sovrAffollAmento, e AllA formAzione di grAndi quAntità di condensA sulle superfici interne

colonie.

aule scolastiche, qualora non fosse sufficientemente chiaro il rischio per la salute. Immaginiamo inoltre come possa essere disagevole, per un alunno o un insegnante sofferente di asma o di allergie respiratorie, resistere a lungo in una atmosfera viziata e nociva fino alla sospirata apertura delle finestre, sempre che l'operazione sia possibile da effettuarsi (sembra incredibile, ma in alcune scuole gli infissi sono così malridotti da risultare impossibili da aprire o apribili con grave rischio per l'incolumità delle persone). Sarebbe appena il caso di rimarcare, inoltre, come il fumo di tabacco debba essere totalmente escluso da ambienti del genere: purtroppo, nonostante il fumo sia proibito in tutte le scuole di ogni

ordine e grado, è ampiamente noto come tale divieto sia spesso disatteso in assenza di controlli efficaci. Al presente, il nostro Paese deve adeguarsi, per quanto riguarda la ventilazione degli ambienti civili, alla normativa europea, in particolare alla norma EN 13779, che indica i requisiti impiantistici necessari per garantire determinati livelli di qualità dell'aria interna.

Potrebbe essere una buona occasione per rimettere mano almeno ai casi di manchevolezza più eclatante: l'esperienza ci suggerisce un deciso pessimismo in merito, a meno che, ed è una speranza con qualche fondamento, possa aumentare, nei lavoratori, negli insegnanti e negli utenti della scuola, la consapevolezza delle gravi

un esempio di nuovo progetto Architettonico del liceo pedAgogico gAsser A bolzAno, sviluppAto in ogni dettAglio impiAntistico.

teleriscAldAmento,

pompA di cAlore con scAmbiAtore di cAlore, con

pozzo filtrAnte e A estrAzione, sistemi di riscAldAmento A pAvimento e pAnnelli rAdiAnti A soffitto.

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«LINEE-GUIDA PER LA TUTELA E LA PRoMozIoNE DELLA SALUTE NEGLI AMbIENTI CoNfINATI» 5.1.1 prevenzione ambientale nelle scuole Negli edifici scolastici molti bambini trascorrono obbligatoriamente da 4 a 8 ore al giorno, per almeno 10 anni. La scuola è anche un luogo di lavoro: in Italia si stima che il 15% della popolazione, circa 10.000.000 persone, fra alunni e docenti, studi o lavori ogni giorno in circa 32.000 edifici scolastici. I bambini sono più sensibili all'effetto degli inquinanti rispetto agli adulti e, come è noto, le prime età della vita sono le più importanti per lo sviluppo di sensibilizzazione allergica, pertanto la qualità dell'aria nelle scuole anche relativamente a quest'aspetto, appare di primaria importanza per la sanità pubblica. Gli studi fino ad ora effettuati dimostrano che gli edifici scolastici presentano frequentemente gravi problemi igienico-sanitari, a causa della cattiva qualità delle costruzioni e della manutenzione e problemi collegati al cattivo condizionamento dell'aria. Spesso si riscontrano alti livelli di VoC, di allergeni e di muffe. I plessi costruiti con tecniche prefabbricate dopo gli anni '60 presentano, inoltre, diversi rischi attribuibili a isolamento e inerzia termica inadeguati (ponti termici, umidità da condensa) ed alla scarsa tenuta all'aria e all'acqua (infiltrazioni d'acqua, muffe) ed alla presenza di radon. Per quanto riguarda il radon, indagini effettuate in oltre 2.000 scuole materne ed elementari di sei regioni ita-

liane hanno messo in evidenza che in questa tipologia di edifici si riscontrano livelli equivalenti o superiori a quelli delle abitazioni, in quanto generalmente tali edifici scolastici si estendono principalmente al piano terra, che é più vicino alla principale sorgente dei radon, che è appunto il terreno sottostante. Principali linee d'intervento Per tutti questi motivi è necessario definire i criteri per regolamentare l'edilizia scolastica, in termini di progettazione, costruzione, materiali di arredo; elaborare raccomandazioni specifiche o linee guida per il controllo dell'aria interna; promuovere e sostenere iniziative di ricerca, campagne di informazione e sensibilizzazione rivolte agli studenti, alle famiglie, al personale scolastico, alle istituzioni, alle società scientifiche e all'opinione pubblica; nonchè promuovere la formazione di studenti, insegnanti, presidi ed altri lavoratori della scuola. Si rimanda, infine, ad un apposito ed urgente intervento legislativo l'attuazione di una normativa specifica per il radon nelle scuole, più protettiva.

conseguenze causate da una scarsa qualità dell'aria e, di conseguenza, aumenti la pressione sulle autorità preposte perché siano adottati tutti i provvedimenti necessari.

Nell'attesa, ci si dovrà accontentare delle indicazioni contenute nei Regolamenti locali di igiene edilizia, il principale riferimento sul territorio in merito di salubrità degli ambienti, alcuni dei quali riportano ancora la sola indicazione del rapporto aero-illuminante tra finestre e superficie degli ambienti.

In tema di politiche sulla qualità dell'aria, un sostegno importante può essere ancora considerato il documento “Linee guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati”, pubblicato dalla Conferenza

Stato-Regioni nel lontano 2001, in seguito ad un accordo tra Ministero della salute, regioni e province autonome, allo scopo di ribadire l'impegno delle istituzioni nel promuovere il miglioramento delle condizioni ambientali degli edifici. In ogni caso, dopo più di un decennio trascorso, siamo ancora purtroppo ben lontani dall'avere messo in campo le iniziative necessarie ad ottenere i risultati auspicati. W

Doc. 601S27SE.000 di origine Nazionale emanato/a da : Conferenza Permanente per i rapporti tra lo Stato le Regioni e le Province Autonome di Trento e bolzano e pubblicato/a su : Gazz. Uff. Suppl. ordin. n° 276 del 27/11/2001

7. l'environment protection Agency promuove dA tempo unA cAmpAgnA per migliorAre lA quAlità dell'AriA nelle scuole negli stAti uniti (http://www.epA.gov/iAq/schools/). con gli opportuni AdAttAmenti, questo progrAmmA potrebbe rAppresentAre un buon modello dA seguire Anche nellA nostrA reAltà.

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Sistemi di deumidificazio per piscine Parte seconda

l controllo dell'umidità è stato affrontato fino ad oggi con diverse soluzioni di impianto, da quelle più semplici delle origini fino ad arrivare a sistemi molto sofisticati e di elevata efficienza energetica. E’ naturale quindi prendere in considerazione dai sistemi più semplici ed economici fino a complesse architetture impiantistiche che integrino in un'unica gestione tutti i fluidi resi disponibili nella struttura.

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

L

a tipologia impiantistica individuata, indipendentemente dalla complessità del sistema, dovrà comunque tenere in debito conto i costi dell’applicazione, primi tra tutti quelli di gestione.

Solo in questo modo è possibile poter eseguire una scelta consapevole tra i diversi metodi di deumidificazione, tenendo presente che non sempre i sistemi più complessi risultano i migliori per ogni situazione gestionale.

E' opportuno ricordare che tra le diverse variabili che influiscono in modo tangibile sui costi di gestione quella delle condizioni climatiche esterne presenta certamente il maggior impatto economico.

Viene cosi spontaneo procedere ad una mappatura annuale (su scala giornaliera, meglio ancora oraria) delle esigenze gestionali del centro natatorio, in modo da poter prendere la migliore decisione per l'acquisto del sistema di deumidificazione più efficace.

Nel seguito sono delineate le tipologie di impianto che possono rappresentare delle pietre miliari nello sviluppo dei sistemi di climatizzazione per l'ambiente piscina.

one

- Sola termoventilazione (ricambi d’aria esterna con portata costante e variabile).

- Termoventilazione con scambiatore di calore aria-aria (recupero di calore).

- Deumidificazione standard.

- Deumidificazione con economizzatore (free cooling).

- Deumidificazione con pompa di calore e recuperatori aria/acqua.

Marco Sairaghi Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

Va subito detto che le normative e gli standard di riferimento hanno, e questo per tutte le soluzioni esaminate, un influenza diretta sui carichi latenti sviluppati all’interno della struttura. Difatti, sia la norma ASHRAE 62.2, che l’accordo del 16 gennaio 2003 tra Stato - Regioni (Gazzetta Ufficiale N. 51 del 3 Marzo 2003) prevedono valori minimi inderogabili di ventilazione con aria esterna, che dunque risultano discriminanti in sede progettuale. In particolare la norma ASHRAE 62 richiede una quantità di aria esterna pari a 2,5 l/s per metro quadrato di superficie della vasca e della zona perimetrale.

Viceversa, in presenza di un'area spettatori, questo valore viene posto, solo in quel settore, a 8 l/s per persona presente. L’accordo del 16 gennaio 2003 tra il Ministro della salute, le regioni e le province autonome di Trento e di Bolzano sugli aspetti igienico-sanitari per la costruzione, la manutenzione e la vigilanza delle piscine a uso natatorio indica un ricambio di aria esterna di almeno 20 m3/h per metro quadrato di vasca. Nelle altre zone destinate ai frequentatori (spogliatoi, servizi igienici, pronto soccorso) il ricambio dell’aria dovrà risultare non inferiore a 4 volumi/h. Va da sé che in tutti i casi, i valori dei tassi di ricambio con aria esterna, per come sono stati stabiliti, non considerano le diverse situazioni dei carichi latenti di deumidificazione. Di conseguenza, l’impianto di trattamento dell’aria di ricambio deve essere progettato prevedendo una maggior portata di aria esterna al fine di compensare la richiesta di deumidificazione. Pertanto, in generale, per almeno otto mesi all'anno nelle regioni settentrionali, la portata d'aria

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1. Schema di un impianto "puSh pull" per la ventilazione di piScine coperte. la Semplicità del SiStema, dipendente dalle condizioni climatiche eSterne, non permette il controllo in continuo dell’umidità relativa indoor.

1. batteria di riScaldamento; 2.aria eSterna; 3. riScaldamento acqua piScina..

esterna per la deumidificazione risulta circa il doppio di quella prevista dalla normativa, mentre nel Sud dell'Italia questo valore può raggiungere quattro volte la quantità regolamentare prevista.

Impianto di sola termoventilazione Il sistema che può dirsi capostipite è quello con ventilazione mediante tutta aria esterna, denominato "pushpull" (spingi - estrai, riferito all'aria) nella terminologia americana, il cui schema di principio è riportato nella figura 1. L'aria esterna previamente riscaldata da una batteria viene immessa in ambiente da un ventilatore, mentre un quantitativo leggermente maggiore viene estratto da un secondo ventilatore, creando perciò una leggera depressione nel locale.

Non vi è alcun recupero e, come può intuirsi, il consumo di energia è elevato poiché viene dispersa in atmosfera un'aliquota rilevante di calore sensibile e latente.

Ad esso si aggiunge il consumo di energia dei ventilatori. Oltretutto il controllo dell'umidità e della temperatura sono molto limitati e non è previsto il condizionamento estivo. Al suo attivo il sistema ha però il basso costo di acquisto e di installazione, oltre alla rapidità con cui si possono eseguire i lavori.

Impianto di termoventilazione con scambiatore di calore aria-aria La sua logica evoluzione ha previsto l'installazione di un recuperatore di calore sull'aria espulsa che effettua un pretrattamento dell'aria esterna prima che essa venga immessa in ambiente, come rappresentato dallo schema nella figura 2. Ciò offre un apprezzabile recupero di energia, che però in certe condizioni è meno eclatante di quanto sembri. Ad esempio, in zone con basse temperature esterne invernali è necessario prevedere una batteria di preriscaldamento a monte del'ingresso al recuperatore per evitare pericoli di gelo. Normalmente questo processo di scambio termico viene descritto con efficienze molto elevate (oltre il 70%), almeno sulla carta, ma viceversa un'analisi energetica stagionale basata su principi psicrometrici dimostra molto spesso che tali valori di efficienza non possono essere certamente garantiti lungo tutto l’arco dell’anno. Infatti il recupero dell'energia totale (sensibile + latente) dell'apparecchio varia con la temperatura e l'umidità e in generale presenta una curva caratteristica come quella illustrata nella figura 3. In sostanza, quando si richiede il massimo recupero di energia l'efficienza del recuperatore si ritrova ai suoi valori minimi! Inoltre, neppure con questo sistema

2. impianto derivato dal precedente ma con l'aggiunta di un recuperatore di calore a piaStre, a fluSSi incrociati tra aria eSpulSa e aria eSterna. pur migliorando il bilancio energetico del proceSSo di deumidificazione, conServa le SteSSe limitazioni dell’impianto di Sola termoventilazione.

1. batteria di pre-riScaldamento; 2. batteria di riScaldamento; 3. aria di mandata; 4. Scambiatore aria-aria; 5. aria eSpulSa.

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

3. andamento

tipico dell'efficienza totale di Scambio termico di un

recuperatore di calore aria-aria a fluSSi incrociati in funzione della temperatura dell'aria eSterna di ingreSSo.

è possibile la climatizzazione estiva e ciò limita le possibilità di utilizzo della struttura. In queste situazioni, il controllo termoigrometrico delle condizioni indoor della piscina risultano completamente fuori controllo, così come la funzione di recupero del calore. Anche in questo caso, per stimare le implicazioni del sistema sui costi, è bene prendere in considerazione: - Riscaldamento dell’aria esterna (fredda).

- Riscaldamento dell’acqua della piscina per compensare le perdite di calore per evaporazione.

- Costi operativi del ventilatore di mandata e di espulsione.

- Costo dei comandi supplementari di controllo, delle serrande, dello scambiatore e delle canalizzazioni.

- Recupero di energia sensibile dall’aria espulsa (risparmio).

Impianto con deumidificatore standard Durante il metà degli anni 70 del Novecento, è stato

4. impianto derivato dal precedente ma con l'aggiunta di un recuperatore di calore a piaStre, a fluSSi incrociati tra aria eSpulSa e aria eSterna. pur migliorando il bilancio energetico del proceSSo di deumidificazione, conServa le SteSSe limitazioni dell’impianto di Sola termoventilazione.

1. batteria di pre-riScaldamento; 2. batteria di riScaldamento; 3. aria di mandata; 4. Scambiatore aria-aria; 5. aria eSpulSa. Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

realizzato il primo deumidificatore basato su un ciclo di refrigerazione, destinato a rimuovere l'umidità da un ambiente natatorio indipendentemente dalle condizioni climatiche esterne (figura 4). Una versione migliorativa del prodotto prevedeva inoltre l’utilizzo di una pompa di calore con recupero di energia in modo da poter recuperare entrambe le frazioni di energia (sensibile e latente) direttamente dall’aria calda e umida sostituita, restituendo il contenuto all’aria di rinnovo.

In questo modo il controllo sull’unità deumidificante riduce drasticamente la richiesta di aria esterna, procurando un notevole risparmio economico.

Di per sè il sistema rimane molto semplice in quanto un deumidificatore basato sul ciclo di refrigerazione si comporta sostanzialmente come un condizionatore d'aria.

Durante la fase di raffreddamento l'energia recuperata dall’aria ambiente può ancora essere utilizzata per riscaldare l'acqua della piscina o per preriscaldare l'acqua calda per uso sanitario.

Per stimare i costi del sistema con deumidificatore stan-

5. impianto derivato dal precedente ma con l'aggiunta di un recuperatore di calore a piaStre, a fluSSi incrociati tra aria eSpulSa e aria eSterna.

pur migliorando il bilancio energetico del proceSSo di deu-

midificazione, conServa le SteSSe limitazioni dell’impianto di Sola termoventilazione. damento;

1. batteria di pre-riScaldamento; 2. batteria di riScal3. aria di mandata; 4. Scambiatore aria-aria; 5. aria eSpulSa.

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6. viSta

in pianta del SiStema aeraulico della figura precedente che evidenzia meglio la realizzazione del circuito ad anello per ottenere una

diStribuzione e diffuSione dell'aria tale da lambire tutte le Superfici Sulle quali è poSSibile la formazione di condenSa

dard si devono esaminare: - Portata d'aria esterna (fredda) da riscaldare (in ottemperanza alla normativa di riferimento).

- Riscaldamento dell’acqua della piscina per compensare le perdite di calore per evaporazione.

- Costi operativi del ventilatore di mandata e di espulsione.

- Totale dei costi elettrici consumo (compressore e ventilatori).

- Totale del risparmio energetico per recupero di energia.

Impianto con deumidificatore ed economizzatore Con specifiche condizioni esterne è possibile prelevare e immettere direttamente nei locali piscine quantità di aria esterna non trattata in modalità free cooling (figura 5). Si tratta dunque, in determinati periodi dell'anno, di utilizzare l’impianto di deumidificazione come una semplice unità di condizionamento dell’aria dotata di economizzatore, cioè con la possibilità di sospensione del ciclo frigorifero di raffreddamento quando la temperatura esterna dell’aria è opportuna per approfittare del conosciuto processo di “free cooling”. Va da sè comunque che per stabilire il pronto intervento del regime di economizzazione sia necessario il controllo e l’interazione

(poolpack).

automatica di diversi parametri ambiente e impianto.

Inoltre, per usufruire appieno di questo beneficio bisogna escludere le seguenti operazioni: - Quando lo piscina è inutilizzata, e dunque non è necessario osservare le portate d’aria esterna di ventilazione previste dalla normativa, la modalità di ventilazione in “free cooling” deve essere interrotta.

- Se la temperatura dell'aria esterna è minore della temperatura di blocco dell'evaporatore (di solito 12,5 °C), allora diviene più redditizio utilizzare, previo preriscaldamento dell’aria esterna (con recupero di calore), il solo condizionatore escludendo la funzione economizzatrice.

- Durante la stagione estiva, la temperatura dell'aria degli ambienti interni tenderà ad aumentare anche per l’aria calda immessa con la ventilazione e per gli apporti solari. Per impedire questo surriscaldamento, la modalità “free cooling” deve essere arrestata e l’unità di condizionamento deve procedere in modo autonomo deumidificando l’ambiente.

- La funzione “free cooling”, diversamente da altre applicazioni, dovrebbe controllare in questi casi soprattutto i valori di umidità in ambiente. Pare evidente che in presenza di condizioni atmosferiche esterne con alti valori di umidità, la procedura perda completamente di vista il suo scopo.

- Alcune gestioni di regolazione stabiliscono una priorità

segue a pag. xx

7. mentre la mandata dell’aria dall'alto, la ripreSa/eSpulSione

avviene avviene

direttamente ad altezza uomo per mezzo di una griglia centrale.

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 9

La tecnoLogia deLLe macchine Nella sostanza, i moderni deumidificatori per piscine utilizzano tecnologie mutuate dai condizionatori autonomi monoblocco a espansione diretta, però con una serie di varianti del tutto peculiari.

Questi apparecchi rappresentano il sistema più pratico, efficiente ed economico per effettuare la deumdificazione dell'aria mantenendola entro valori moderati di umidità relativa, tra il 30% e il 60%. Dai diagrammi prestazionali pubblicati dai costruttori si può verificare come le migliori condizioni di funzionamento di queste macchine si abbiano quando la temperatura dell'aria ambiente da deumidificare sia compresa tra 15 e 30 °C, mentre l'umidità relativa sia al di sopra del 50%. In queste condizioni si produce la maggiore asportazione di umidità. Indicativamente, le capacità di rimozione di umidità dall'aria per i modelli monoblocco sono intorno a 50 - 60 litri/24 ore per kW di potenza assorbita. Questi dati sono però riferiti a condizioni molto favorevoli: aria entrante a 30 °C con l'80% di umidità relativa. In realtà essi possono dimezzarsi passando dall'80% al 50% di umidità relativa, o scendendo da 30 °C a 15 - 20 °C. I modelli per usi speciali e nelle piscine possono raggiungere capacità tali da rimuovere anche oltre 3000 litri d'acqua dall'aria umida nelle 24 ore, acqua che viene poi variamente riutilizzata.

Le figure dalla A alla C rivelano le alternative che le macchine possono incorporare per rispondere al meglio alle diverse funzioni richieste. Assumendo la prima come schema di partenza, si osserva già la presenza di due condensatori distinti: il primo, costituito da una batteria refrigerante-aria, svolge in realtà le

funzioni di post-riscaldatore per l'aria di mandata; il secondo può essere chiamato in funzionamento quando il post-riscaldamento non è richiesto e può eventualmente provvedere a riscaldare l'acqua di piscina con un evidente recupero di energia.

Una valvola a tre vie devia verso l'uno o l'altro il gas refrigerante surriscaldato in uscita dal compressore.

Invece nella figura B il condensatore ad acqua è sostituito da un condensatore ad aria remoto, escludendosi in tal caso ogni possibilità di recupero di energia.

La soluzione successiva, illustrata nella figura C, prevede, in aggiunta alla batteria di post-riscaldamento, la presenza di un condensatore ad acqua di capacità solamente parziale e in più di un condensatore ad aria remoto. Il gas surriscaldato in uscita dal compressore incontra una valvola a 3 vie che può dirigerlo verso il condensatore ad acqua (per il riscaldamento di acqua di piscina o produzione di acqua calda sanitaria).

Il refrigerante in uscita prosegue fino alla seconda valvola a 3 vie che può dirigerlo o alla batteria di postriscaldamento o al condensatore ad aria remoto, secondo la domanda. Nel caso in cui non vi sia domanda di riscaldamento dell'acqua, la prima valvola a 3 vie dirige il refrigerante direttamente alla valvola successiva che lo può immettere o nella batteria di post-riscaldamento o dirottare verso il condensatore remoto. Il sistema è quindi modulante e tiene conto da vicino e in tempo reale delle caratteristiche della domanda.

Due circuiti frigoriferi indipendenti Lo sviluppo di macchine equipaggiate con due circui-

FIGURA A circuito frigorifero eSSenziale di un deumidificatore per piScine coperte, equipaggiato con due condenSatori, ad aria (con funzione di batteria di poSt-riScaldamento), e ad acqua, eventualmente per il riScaldamento dell'acqua di piScina. la Scelta tra l'uno o l'altro viene effettuata mediante valvola a 3 vie Sulla mandata del compreSSore.

FIGURA B Soluzione analoga alla precedente ma con applicazione di un condenSatore remoto ad aria al poSto di quello ad acqua.

FIGURA C ulteriore traSformazione dello Schema fondamentale della macchina prevedendo la preSenza, oltre alla batteria di poSt-riScaldamento, di un condenSatore ad aria remoto e uno ad acqua (parziale) con due valvole a 3 vie per un funzionamento fleSSibile come Spiegato nel teSto. Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

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ti frigoriferi indipendenti permette una più elevata flessibilità di gestione. I due circuiti frigoriferi consentono una gestione migliore nel recupero dell'energia ed equalizzano il tempo di funzionamento dei compressori.

Quando non esiste domanda di riscaldamento dell'aria essi smaltiscono il calore sottratto nell'acqua o nell'aria esterna. Inoltre consentono uno smaltimento del calore simultaneo o indipendente secondo le caratteristiche della domanda. Queste tipologie di macchine, di cui due modelli sono visibili nella figura D, utilizzano come si è detto all'inizio tecnologie mutuate da condizionatori roof top a espansione diretta, ma adattate per le speciali

Componenti per ottimizzare l'efficienza energetica L'efficienza energetica delle unità di climatizzazione e deumidificazione delle piscine, per la stessa tipologia di macchina, dipende in gran parte da tre componenti basilari: il compressore frigorifero, il tipo di motori e ventilatori utilizzati, nonchè il progetto degli scambiatori di calore. Nella gran parte dei casi queste macchine utilizzano compressori scroll che presentano livelli di efficienza energetica dello stesso ordine di grandezza tra i diversi costruttori.

Diversa invece è l'efficienza dei motori, tra modelli EC (Electronically Commutated) a corrente continua e i

FIGURA D due diverSi modelli di unità di climatizzazione e deumidificazione a pompa di calore per piScine coperte di dimenSione medio/grande a Sviluppo orizzontale e verticale (deSert aire).

FIGURA E unità di climatizzazione e deumidificazione in una viSta che permette di rilevarne i componenti eSSenziali, tra i quali i recuperatori di calore aria-aria aSimmetrici in polipropilene (menerga).

condizioni in cui devono funzionare. I compressori utilizzati sono di tipo scroll, le batterie di evaporazione sono con un minimo di 8 ranghi dotate di bacinelle di raccolta condensa in acciaio inox, i pannelli di copertura sono qualificati per test di almeno 1000 ore di spruzzamento di acqua salina.

Tutte le batterie inoltre sono protette con trattamento speciale per resistere alla corrosione e agli effetti di agenti chimici presenti nell'acqua. L'installazione di queste macchine può avvenire indifferentemente all'interno, all'esterno e in sistemazione roof top.

normali motori asincroni trifase. I motori EC in generale sono del 30% più efficienti dei normali motori asincroni a corrente alternata. Inoltre essi consentono la variazione continua della velocità secondo il segnale di sonde esterne o su comando del microprocessore della macchina senza necessità di inverter o di altri dispositivi elettronici.

I ventilatori Plug-Fan a loro volta sono ormai noti per i diversi vantaggi offerti rispetto ai ventilatori centrifughi con pale in avanti normalmente utilizzati nelle unità di climatizzazione. L'abbinamento tra motori EC e PlugFan offre perciò vantaggi rimarchevoli, sia funzionali, sia di efficienza energetica, sia di silenziosità e assenza di vibrazioni nel funzionamento, sia di minor corrente assorbita allo spunto (soft start).

Il terzo componente importante ai fini dell'efficienza energetica è costituto dagli scambiatori di calore: il loro progetto, costruzione e materiali utilizzati giocano un ruolo non meno importante sull'efficienza complessiva della macchina.

Recuperatori di calore asimmetrici Un ulteriore modello di macchina, progettata per piscine di media e grande dimensione, è visibile nella figura E. Essa utilizza recuperatori di calore ad alta efficienza in polipropilene, asimmetrici, poichè lo scambio termico avviene tra due flussi d´aria con la stessa portata ma con entalpie e densitá diverse. E' realizzata la misura precisa delle portate massiche dell´aria trattate nell´unitá, con un controllo integrato sviluppato solo per tali campi di funzionamento.

Si evitano cosí funzionamenti con picchi sinusoidali dovuti alle letture degli strumenti ed alle tolleranze dei sensori preposti alla trasmissione dei dati da processare.

Il funzionamento si mantiene uniforme con tempi di reazione molto rapidi al variare delle condizioni termoigrometriche interne ed esterne dell´aria. Si ottiene in questo modo un maggior confort ambientale unitamente ad un ridotto consumo di energia.

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nel riscaldamento dell'acqua della piscina. In queste condizioni l’economizzatore viene inibito.

Preso singolarmente, ognuno dei suddetti parametri di controllo varia a seconda delle località e del tipo di progettazione impiantistica. Combinando però le diverse opzioni non si può nascondere un dato estremamente interessante, indipendentemente dalla zona climatica: la modalità in “free cooling” dell’impianto copre un arco di tempo di funzionamento durante l’anno tra il 7% - 18%.

Va da sè che il sistema generi un risparmio energetico rispetto, per esempio, al semplice impianto di termoventilazione già descritto, ma già di fronte al solo impianto di deumidificazione, la modalità economizzatrice presenta un costo operativo decisamente più elevato, in virtù della presenza di un unità ventilante, funzionante 24 ore al giorno, dedicata esclusivamente al “free cooling”. Dunque anche con questa applicazione è necessario osservare: - Portata aria esterna (fredda) da riscaldare.

- Riscaldamento dell’acqua della piscina per compensare le perdite di calore per evaporazione.

- Totale dei costi elettrici per il funzionamento dell’unità.

- Totale del risparmio energetico per recupero di energia.

Impianto integrato con deumidificatore a pompa di calore e recuperatori di calore Come detto, i ricambi obbligatori di aria esterna imposti dalle normative rappresentano la più grande causa di perdita di energia dell’ambiente piscina. Appare evidente che un sistema completo di deumidificazione dovrebbe poter recuperare, anche se parzialmente, questa perdita di energia. Le unità di deumidificazione più recenti integrano in un unico sistema con pompa di calore le funzioni di recupero di calore sia dell’aria espulsa,

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e sia dall’acqua della piscina, con la possibilità di far funzionare il sistema con molteplici ruoli operativi.

Si ha così che nella stagione invernale l’aria viene espulsa solo dopo aver attraversato un recuperatore di calore asimmetrico ad alta efficienza e in continuo subire un ulteriore preraffreddamento sull’evaporatore della pompa di calore che recuperando parte della sua energia l'ha restituisce al condensatore per un preriscaldamento dell’aria esterna. Con questo preraffreddamento la capacità di deumidificazione della macchina viene notevolmente aumentata. Il regime illustrato è quello di totale ricircolo con deumidificazione, ad esempio in funzionamento notturno. (figura 6). In aggiunta, è possibile inviare, tramite una valvola a tre vie, parte del calore recuperato all’evaporatore ad una batteria ad acqua che potrà utilizzarlo per i servizi di ACS o per il riscaldamento dell’acqua delle vasche.

Invece nella figura 7 è rappresentato un regime di funzionamento normale con deumidificazione; l'aria esterna è preriscaldata attraversando dapprima il recuperatore di calore, quindi attraversando una batteria di riscaldamento della pompa di calore, in parziale miscela con aria di ripresa, e successivamente postriscaldata attraverso una batteria di postriscaldamento. Due diversi scambiatori di calore refrigerante-acqua recuperano energia per il riscaldamento dell'acqua di piscina.

Una vera analisi di spesa di funzionamento deve prendere quanto segue in considerazione di: Portata aria esterna (fredda) da riscaldare (in ottemperanza alla normativa di riferimento).

Riscaldamento dell’acqua della piscina per compensare le perdite di calore per evaporazione.

Totale dei costi elettrici consumo (compressore e ventilatori).

Totale del risparmio energetico per recupero di energia.

Risparmio di recupero di calore dell'aria di scarico (accreditamento). W

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Il gas naturale come vetto sicuro, pulito e disp

C’è ancora spazio nell’era delle rinnovabili per i co Possono avere ancora un ruolo di primo piano o sono graduale passaggio a qualcosa di diverso e a

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Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

P

ore energetico ponibile

ombustibili fossili? solo funzionali ad un alternativo?

Massimo Ghisleni redazione@impianticlima.com Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

er darsi una risposta a questi quesiti, basta osservare i dati del Bilancio Energetico Nazionale e, così rendersi conto dell’importanza attuale e futura delle risorse energetiche fossili nel nostro paese.

Importanza che si vede quasi speculare in tutto il mondo occidentale, anche laddove si utilizza ancora molto l’energia nucleare, oppure le energie rinnovabili da decenni sono incentivate. Si prenda ad esempio proprio il gas naturale e ci si domandi: quali sono i suoi utilizzi attuali? Il caso del gas naturale è emblematico, infatti osservandone gli usi civili, industriali e di produzione di energia elettrica sia attuali che stimati per il futuro, ci si rende conto della sua importanza strategica per il nostro paese. In figura 1, rispetto ai consumi è possibile osservare quanto siano importanti gli usi di gas richiesti dal sistema elettrico: molto più di un terzo del gas utilizzato nel nostro paese è destinato alla generazione di energia elettrica (38% dei consumi tra produzione e perdite).

Rispetto ai consumi finali è opportuno notare come gli usi civili sovrabbondano quelli industriali ed entrambi vanno a costituire la quota preponderante dell’utilizzo del prezioso combustibile. In figura 2 si riportano in merito i dati pubblicati dal Ministero dello Sviluppo Economico nel Bilancio Energetico Nazionale del 2011.

In figura 3 viene invece indicata la situazione statistica del consumo dei vettori energetici impiegati nella generazione elettrica. Dall’osservazione del grafico sui consumi di energia primaria, si evidenzia che il 36% dell’energia elettrica viene prodotta nelle centrali termoelettriche alimentate a gas, mentre un altro 22% è prodotto trasformando l’energia chimica presente in altri combustibili fossili. Analizzando il documento Scenario Tendenziale dei Consumi e dei fabbisogni al 2020 emesso nel 2005 dal Ministero delle Attività Produttive, si stima che in futuro il mix dei vettori energetici si modificherà radicalmente, vedendo una sostanziale scomparsa in percentuale delle importazioni di energia elettrica e dell’utilizzo di olio combustibile. Si nota altresì una preponderanza ancor maggiore del gas naturale e, si percepisce una strategia volta ad eliminare le importazioni attraverso l’uso del gas in luogo del termonucleare, inizialmente ipotizzato per tale scopo. La distribuzione percentuale dei differenti vettori energetici per la generazione elettrica nazionale è evidenziato in Figura 4. La situazione prevista per il 2020, evidenziata nel grafico, è dovuta ad un progressivo aumento dei fabbisogni a cui fare fronte e ad una maggior quota dei fabbisogni coperta principalmente dalle centrali a gas. Dal grafico si evidenzia comunque che, anche se in minima parte, le centrali a carbone e le rinnovabili (in leggerissima flessione entrambe) aumenteranno la loro produzione allo scopo di sopperire agli aumenti di fabbisogno energetico previsto. Le stime per il futuro, emesse dal Ministero dello Sviluppo Economico, mostrano anche un netto aumento delle efficienze di trasformazione delle centrali termoelettriche alimentate a gas, con rendimenti che passeranno da un 47,2% dato storico del 2004 ad un 55,0% previsto nel 2020. Mentre per le altre centrali alimentate con altri combustibili fossili, il miglioramento sarà più contenuto (dal 37,8% al 44% per

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le centrali a carbone e dal 40% al 40,6% per le centrali a olio combustibile). Ciò vuol dire che si investirà molto nel ammodernamento del sistema di generazione termoelettrica e soprattutto sulle centrali a gas.

Dati più aggiornati su questo argomento sono reperibili sulla recente bozza in approvazione al Ministero dello Sviluppo Economico, emessa nel mese di ottobre del corrente anno: Strategia Energetica nazionale per un energia più competitiva e sostenibile. Il documento citato, sulla base di una programmazione dettagliata degli obiettivi e delle metodologie necessarie per perseguirli, indica anche stime sui consumi di energia primaria rinnovabile e non rinnovabile previste per il 2020, riferite alla totalità dei consumi nazionali. Il gas naturale secondo la SEN sembra che sosterrà il 37% dei consumi totali (molto vicino al valore del 2010 pari al 41%), mentre le rinnovabili passeranno da un 11% del 2010 ad un 23% del 2020. L’aumento delle percentuali è dovuto in larga parte all’introduzione di nuove energie rinnovabili termiche, che a partire dal 2009 hanno visto riconoscere il loro valore strategico dalla direttiva 2009-28-CE (RES).

Si prevede infatti che l’utilizzo delle pompe di calore aerotermiche, geotermiche e idrotermiche, (alimentate a gas, come anche ad energia elettrica in larga parte pro-

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dotta ancora con il gas) consentirà l’atteso “balzo” in avanti nelle percentuali di copertura dei fabbisogni.

La situazione descritta dalla SEN è evidenziata nei grafici di Figura 5, la quale si riferisce ai consumi energetici totali del sistema paese e non solo alla generazione elettrica. E’ interessante notare come anche i dati più aggiornati prevedono un mix di vettori energetici composto per un 78% da combustibili fossili e un ruolo di prezioso supporto riservato alle energie rinnovabili.

Anche in futuro il vettore energetico che risulterà caratterizzato da grande importanza strategica in Italia sarà il gas naturale, il quale nelle applicazioni differenti dai trasporti, risulterà essere il principale vettore sicuro e pulito, affiancato dalle rinnovabili termiche per massimizzare l’efficienza dei sistemi di generazione.

Gas, energia elettrica e infrastrutture Ormai da decenni il nostro paese è dotato delle infrastrutture necessarie alla distribuzione e all’utilizzo di questo vettore energetico, divenuto nel tempo essenziale per il mantenimento del grado di benessere e di sviluppo socio economico della nazione. Quindi non ci si sorprenda osservando i dati che descrivono la situazione attuale. La rete di distribuzione è moderna ed efficiente, estremamente e capillarmente diffusa, pronta a sop-

4. Consumi al 2020 di energia primaria del sistema di generazione elettriCa italiano – stima del mix energetiCo dei vettori utilizzati in italia (dati ministero sviluppo eConomiCo sCenario tendenziale dei Consumi e del fabbisogno al 2020)

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1. distribuzione Consumi di gas naturale in italia (dati ministero sviluppo eConomiCo ben 2011)

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2. distribuzione Consumi finali di gas in italia (dati ministero sviluppo eConomiCo ben 2011) 3. Consumi di energia primaria del sistema di genera- mix energetiCo dei vettori utilizzati in italia (dati ministero sviluppo eConomiCo ben 2011) zione elettriCa italiano

perire anche ai consumi futuri. Gli standard tecnici UNI-CIG in vigore da anni sono garanzia di una buona esecuzione e manutenzione a regola d’arte degli impianti civili ed industriali. Il grado di pericolosità del combustibile (statistiche sugli incidenti redatto dal Comitato Italiano Gas) è sicuramente pari a quella dell’utilizzo civile ed industriale dell’energia elettrica (statistiche sugli incidenti redatto dal Comitato Elettrotecnico Italiano). Ciò detto per gli utilizzi finali, ma anche per ciò che attiene alla generazione di energia elettrica, campo nel quale il gas naturale riveste, come abbiamo visto, grande importanza.

Confrontando le infrastrutture per il trasporto del gas e quelle necessarie per l’energia elettrica, ci si rende facilmente conto che quest’ultima può fare affidamento su di una rete fortemente da ristrutturare, specialmente nel caso in cui si decidesse per un massiccio utilizzo di sistemi utilizzatori finali elettrici in luogo di quelli a gas sia in ambito civile che industriale.

Infine occorre osservare anche le altre importanti differenze nelle infrastrutture del trasporto dell’energia.

A parità di quantità d’energia trasportata le pipe lines del gas naturale risultano essere meno invasive dal punto di vista ambientale e paesaggistico, più semplici e

più economiche da realizzare e caratterizzate da una più elevata “densità di trasporto”. Il confronto grafico riportato in Figura 6 mostra un concetto facilmente dimostrabile numericamente: per il trasporto di 3 GWh di energia primaria è sufficiente un gasdotto avente diametro di 1200 mm, mentre per il trasporto della stessa quantità di energia elettrica sono necessarie ben otto linee ad alta tensione.

Usare l’energia elettrica vuol dire inquinare di meno?

Visto il peso relativo del termoelettrico a combustibili fossili in Italia, mostrato in Figura 3 e Figura 4, e viste le efficienze di trasformazione dell’energia chimica in elettrica (ogni kilowattora elettrico corrisponde a 2,5 kilowattora di combustibile fossile bruciato), non è sensato ipotizzare la riduzione delle emissioni nocive globali (soprattutto l’anidride carbonica) incentivando l’utilizzo di apparechiature elettriche per gli impieghi nel trasporto, nella climatizzazione degli ambienti, o altri usi anche ovvi e banali (come la cottura dei cibi), in quanto le emissioni di anidride carbonica di fatto vengono solo traslate di luogo, ma non eliminate. Un esempio lampante lo si riscontra puntualmente nei confronti energetici ed ambientali che possono essere fatti tra una pompa di calore a compressione di vapore alimentata elettrica5. Consumi totali nazionali al 2020 di energia primaria – stima del mix energetiCo dei vettori utilizzati in italia (dati ministero sviluppo eConomiCo bozza del doCumento strategia energetiCa nazionale)

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6. Confronto grafiCo tra trasporto dell’energia elettriCa e gas naturale. a destra gli elettrodotti neCessari per trasportare 3 gWh di energia elettriCa. a sinistra il gasdotto neCessario per trasportare 3 gWh di energia primaria (per gentile ConCessione di gas naturally).

mente, ed una paritetica (se dotata di identico Rapporto di Energia Primaria REP) pompa di calore ad assorbimento o a motore endotermico: se il coefficiente REP è lo stesso, tra le differenti tecnologie (caso frequente nel caso delle migliori pompe di calore elettriche), la quantità di CO2 immessa in ambiente è la stessa. In certi casi addirittura il confronto porta ad evidenziare un miglior comportamento ambientale globale mediante l’impiego di pompe di calore a gas. La differenza nei due casi sta solo nel fatto che, nel primo l’anidride carbonica viene emessa in centrale termoelettrica, mentre nel secondo direttamente nel luogo in cui è installata la macchina.

Ma essendo il problema della CO2 squisitamente di tipo globale, questa particolarità delle due tecnologie non influisce minimamente sul risultato finale. La scelta del gas negli utilizzi finali in luogo dell’energia elettrica, non pregiudica nulla dal punto di vista ambientale.

Ruolo delle rinnovabili: solo energia elettrica?

Quale ruolo avranno le energie rinnovabili alla luce dello scenario delineato pocanzi circa l’utilizzo del gas naturale? Come già anticipato, il leggero arretramento delle rinnovabili (Figura 4) nel mix di vettori energetici utilizzati nella generazione elettrica, non è ascrivibile ad una

minore attenzione al loro sfruttamento. Soprattutto non tiene conto delle recentissime decisioni strategiche del Ministero dello Sviluppo Economico, delle più recenti direttive Europee e dei decreti italiani. Si continuerà quindi ad investire in energie alternative, ma ciò che prevedibilmente si potrà fare nei prossimi anni, non consentirà la completa copertura dei fabbisogni e nemmeno la possibilità di tenere il passo della crescita degli stessi. In buona sostanza il loro utilizzo sarà sempre ritenuto strategico e si continuerà ad incentivarle e a massimizzarne l’utilizzo, ma rimarranno in un ruolo di supporto rispetto ad altri vettori energetici, i quali sono invece in grado di assicurare la copertura di quanto richiesto dal mondo civile ed industriale. Questo almeno fino a quando nuove scoperte stravolgenti quanto auspicabili, si affacceranno in ambito tecnico e scientifico. Nel grafico di Figura 7, reso disponibile nel 2011 nel rapporto annuale di Terna, viene mostrato il progressivo aumento, dal 1963 al 2011, della potenza elettrica efficiente per i diversi vettori energetici utilizzati. Nel grafico di Figura 7, si nota facilmente quanto fino al 2005 lo sviluppo delle energie rinnovabili, eolica e fotovoltaica, fosse di fatto fermo a valori prossimi allo zero in termini

7. potenza

elettriCa effiCiente

degli impianti di generazione dal

1963 al 2011 (rapporto annuale terna – Capitolo impianti di generazione)

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9. produzione di energia elettriCa lorda da fonti rinnovabili in italia 2011 (dati estratti dal rapporto annuale terna – Capitolo produzione).

8. produzione di energia elettriCa lorda del sistema elettriCo nazionale nel 2011 (dati estratti dal rapporto annuale terna – Capitolo produzione).

nel

di potenza elettrica installata. Dal 2005 in poi, il ritmo delle installazioni di queste due tipologie di energie alternative è aumentato enormemente e, l’andamento tendenziale della potenza elettrica installata assume una forma esponenziale. In Figura 8 è riportato il grafico estrapolato dai dati di Terna SpA rispetto alla produzione energetica lorda delle differenti tipologie di sistema di generazione. Il grafico, che tratta la percentuale di energia elettrica prodotta (non la primaria consumata) è privo del dato relativo alle importazioni dall’estero, e quindi è ovviamente diverso da quello di Figura 3. Le percentuali quindi sono ridistribuite tenuto conto dell’assenza del dato rammentato. E’ utile a questo punto un confronto tra energia elettrica prodotta e potenza elettrica installata. Nel 2011 la potenza elettrica fotovoltaica ed eolica sfiorava la potenza elettrica installata nel comparto idroelettrico. Questo dato è di fatto sorprendente, se si pensa all’importanza relativa della generazione idroelettrica nel nostro paese. Come potenza elettrica installata il comparto idroelettrico è prossimo ai

22000 MW lordi, mentre l’eolico e il fotovoltaico insieme sono a 20000 MW inclusi gli impianti privati incentivati attraverso il conto energia elettrico. Sarebbe un dato stupefacente, se solo fosse confermato anche dalla produzione lorda di energia elettrica ma, purtroppo, questa conferma non c’è e per accorgersi di questo è sufficiente osservare il grafico di Figura 9.

L’energia elettrica prodotta mediante sistemi elettrici fotovoltaici ed eolici (ivi inclusi i sistemi di autoproduzione) complessivamente arriva ad un valore di 20644,2 GWh/anno, mentre l’energia prodotta mediante il comparto idroelettrico giunge al valore di 46889,4 GWh/anno. L’eolica e la fotovoltaica, oltre ad essere due forme d’energia assolutamente gratuite e pulite, sono però anche soggette a variabilità di intensità non controllabili e caratterizzate da una disponibilità spesso sfasata rispetto ai fabbisogni della rete di distribuzione.

L’energia idroelettrica invece è gratuita, pulita e soprattutto disponibile al verificarsi dei fabbisogni della rete di distribuzione. Da questo discende in buona sostanza la

10. produzione di gas metano sintetiCo mediante elettrolisi dell’aCqua (per gentile ConCessione di gas naturally )

Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

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11. mappa dei gasdotti e dei rigasifiCatori attuali e in fase di

(nella rovigo è in Costru-

Costruzione o sviluppo mappa il rigasifiCatore di anCora segnato Come

zione e non è presente quello già attivo nei pressi di la

maggior produttività ed efficacia dell’idroelettrico rispetto all’eolico e fotovoltaico. Un problema aggiuntivo dei sistemi fotovoltaici incentivati con il conto energia elettrico è quello relativo alla scarsa resa invernale che obbliga al collegamento in rete e ad un impegno elettrico di cui il gestore deve tener conto. Altro problema di detti impianti è anche la presenza degli esuberi di energia prodotta in estate, la quale viene immessa in rete e se la rete non necessita di tale apporto (caso non infrequente) si produce lo “spegnimento” degli impianti di generazione rinnovabili centralizzati del gestore del servizio. Non è infatti possibile spegnere e riaccendere centrali termoelettriche in tempo reale a seconda dei fabbisogni. Come dire: la cessione e vendita di energia elettrica rinnovabile alla rete da parte dei produttori privati, non sortisce nessun effetto positivo in termini di riduzione dei consumi di energia fossile e quindi non è utile ne dal punto di vista energetico ne da quello ambientale. Procedere oltre con incentivi insensati o sconti approssimativi sui calcoli degli indici di prestazione energetica degli edifici, alla luce di quanto detto, è assolutamente illogico. Più razionale invece è un approccio progettuale che porti ad impianti privati di produzione fotovoltaica mirata agli effettivi fabbisogni degli edifici serviti, senza più premiare in vario modo la cessione in rete dei kilowattora prodotti. Ciò equivale a dire far dimensionare gli impianti senza rincorrere la chimera dell’impossibile copertura totale dei fabbisogni, ricercando un equilibrio tra produzione e autoconsumo che minimizzi l’immissione in rete. Ciò porterebbe a superfici e costi di realizzazione più contenuti.

Razionale sarebbe dare pari dignità alle rinnovabili termiche, sfruttabili mediante l’uso dei sistemi di captazione dell’energia solare termica, meglio accumulabile rispetto alla fotovoltaica e quindi priva della necessità di cessioni o dispersioni in assenza di utilizzo. Altre energie rinnovabili termiche da incentivare maggiormente sono gli utilizzi aerotermici, geotermici e idrotermici delle pompe di calore elettriche, a gas ad assorbimento o a motore endotermico. Le rinnovabili termiche sono quelle che in realtà contribuiranno in massima parte al

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spezia)

passaggio dal 11% del 2010 al 23% del 2020, previsto per le coperture dei fabbisogni di energia primaria del nostro paese dalla SEN. Nel campo della generazione elettrica fotovoltaica centralizzata, un aspetto ancora tutto da studiare e sviluppare è il suo utilizzo nella produzione industriale di gas combustibile di sintesi.

Processo industriale quest’ultimo tecnicamente fattibile con le tecnologie attuali, che permetterebbe di sfruttare a pieno la potenza fotovoltaica ed eolica installata, risolvendo i problemi già rammentati circa la presenza della risorsa in relazione al picco dei fabbisogni.

Il sistema sinteticamente rappresentato in Figura 10, sfrutta la generazione elettrica rinnovabile per effettuare il processo di elettrolisi dell’acqua, producendo idrogeno senza indurre problemi relativi alla sua instabilità e pericolosità nella manipolazione e nel trasporto. Per la sintesi vera e propria si utilizza anidride carbonica che potrebbe derivare da sistemi di cattura attualmente allo studio o già sviluppati e pronti all’uso. A regime un sistema di questo tipo è in grado di neutralizzare l’emissione della CO2 dovuta alla combustione del gas sintetico, in quanto la stessa rientra nel procedimento produttivo dello stesso. Altro tipo di energia rinnovabile è quella derivante da biomasse, le quali allo stato gassoso potrebbero essere immesse in rete in miscela con il gas naturale, migliorando ulteriormente le prestazioni del sistema paese in termini di raggiungimento degli obiettivi necessari alla conquista di un nuovo modello di sviluppo sostenibile. E’ quindi evidente che, nonostante la scelta fatta sul gas, anche in futuro le rinnovabili avranno un ampio margine di sviluppo, purché non ci si limiti ad insistere sulla sola produzione di elettricità per il consumo finale e non si perseguano vani obiettivi irraggiungibili.

Il problema degli approvvigionamenti di gas Se in futuro ci si concentrerà maggiormente sul gas naturale come vettore energetico privilegiato, corre l’obbligo di porsi domande circa le logiche di approvvigionamento del combustibile. Se il gas naturale è ritenuto vettore energetico strategico, occorre un programma Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

12. mappa delle rotte attualmente disponibili per il merCato del

organico per gli approvvigionamenti, il quale consenta di assicurarne la disponibilità, perseguendo la logica della diversificazione dei fornitori allo scopo di non rimanere intrappolati in pericolosi vincoli con paesi fornitori privilegiati. Lo stato attuale delle porte di accesso (Figura 11) del prezioso combustibile sono di fatto sei: Tarvisio (Friuli) per il gas proveniente dalla Russia tramite il gasdotto TAG; Passo di Gries (Piemonte) per il gas proveniente da Olanda e Norvegia; Mazzara del Vallo (Sicilia) per il gas proveniente dall’Algeria mediante il gasdotto TRANSMED; Gela (Sicilia) per il gas proveniente dalla Libbia mediante il gasdotto GREENSTREAM; Panigaglia (Liguria) porto e rigasificatore strategico per l’attracco delle navi metaniere che trasportano il Gas Naturale Liquefatto GNL; Rovigo (Veneto) porto e rigasificatore strategico per l’attracco delle navi metaniere che trasportano il Gas Naturale Liquefatto GNL. Altro attuale punto di ingresso in Italia del gas naturale è Gorizia (Friuli) dove di fatto avviene solo uno scambio con la Slovenia.

Attualmente quindi siamo in una condizione di dipendenza da pochi fornitori, indesiderata e indesiderabile.

Per questa ragione sono allo studio diverse misure di potenziamento della rete e del sistema di approvvigionamento. Gli stessi gasdotti provenienti da est o da sud si prevede di potenziarli aumentando la disponibilità dei punti di presa. Sono infatti in fase di sviluppo un nuovo gasdotto proveniente dall’Algeria che passando dalla Sardegna raggiungerà l’Italia centrale e una o più diramazioni del gasdotto South Stream proveniente dall’Asia. La scelta strategica più difficile forse, ma anche più promettente dal punto di vista globale, è la costruzione di tutti o della maggioranza dei rigasificatori attualmente in fase di autorizzazione e studio.

L’adozione del previsto numero di rigasificatori di Gas Naturale Liquefatto, permetterebbe di aumentare enormemente la disponibilità di punti di rifornimento nel mondo, allargando l’area di influenza degli interessi energetici nazionali ed europei a tutto il globo terrestre.

L’accennata difficoltà di realizzazione di un simile progetto è insita nell’esecuzione degli impianti, la quale Impianti Clima - Novembre 2012 - N. 10

gnl (fonte giignl)

deve seguire impostazioni di minore impatto ambientale delle strutture produttive e logiche di sicurezza dei sistemi utilizzati, obiettivi di fatto raggiungibili con le tecnologie attuali. In Figura 12 sono mostrate le aree nel mondo in cui il mercato del GNL potrebbe aprirsi, offrendoci una indipendenza da aree potenzialmente instabili e problematiche dal punto di vista politico.

La costruzione dei rigasificatori e l’impostazione di una flotta metaniera nazionale, darebbe notevole impulso all’industria italiana, sia nel campo impiantistico che in quello cantieristico navale. Inoltre una simile scelta strategica, aumenterebbe l’autonomia italiana negli approvvigionamenti e potrebbe rendere il nostro paese leader economico e snodo europeo privilegiato per il mercato del gas naturale. Nel mercato del GNL in futuro potrebbe essere coinvolto anche il gas naturale recuperato dai processi di estrazione del petrolio, dove il gas è un prodotto di scarto e viene bruciato all’uscita dal pozzo. Il gas flaring, così si chiama il processo descritto, si stima che consumi inutilmente 150 miliardi di metri cubi di gas naturale all’anno, altrimenti utilizzabili. Tali quantità imbrigliate e trasportate pressurizzate ai rigasificatori, costituirebbero un’ulteriore grande risorsa per il bilancio energetico globale. In futuro potrebbero diventare interessanti anche i giacimenti di metano sotto forma di idrati, presenti negli strati di permafrost delle regioni artiche e nei fondali marini. Su questa tipologia di risorsa, sono numerosi gli studi tecnico-scientifici già pubblicati ma ancora non siamo a conoscenza di giacimenti sfruttati su scala industriale. Tali giacimenti potrebbero diventare una fonte energetica per il futuro, viste le stime dei volumi di gas estraibile di cui si dispone attualmente. Secondo le stime fatte dall’Ente per la Ricerca Navale statunitense, ufficio che promuove la ricerca scientifica e tecnologica per la Marina degli Stati Uniti, nei fondali marini e nel permafrost artico sarebbero stipati giacimenti per almeno 100.000 milioni di miliardi di metri cubi di prezioso combustibile.

Tralasciando altri sistemi per la produzione del gas combustibile per processo di sintesi, di cui per altro si è già trattato, termino questo excursus sulle modalità di

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13. mappa

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approvvigionamento del gas naturale, accennando alle risorse presenti nel sottosuolo italiano. Il metano in Italia è presente in grande quantità, anche se le riserve fossili (intese come capacità di estrazione attuale o futura) non sono in grado di coprire l’intero fabbisogno nazionale. Da anni si parla del gas naturale trovato dall’ENI di Mattei, ma molte sono le riserve e i distinguo che nel passato hanno rallentato e limitato l’attività estrattiva. Attualmente può essere considerato la nostra vera riserva strategica di combustibile, alla quale attingere quando necessario e, come tale, è di fatto molto importante per il nostro sistema energetico.

Conclusioni Il ricorso al combustibile gassoso in qualità di vettore energetico principale, come si è visto è fattibile e può risultare una scelta strategica importantissima ai fini dell’applicazione di un razionale piano energetico nazionale. Scelta che di fatto, stando ai dati pubblicati dal MSE, è già stata fatta. Il gas naturale assurge quindi a strumento principale in grado di assicurare sviluppo economico al nostro paese, offrendo nel contempo energia sicura, pulita ed economicamente vantaggiosa per la nazione.

E’ altrettanto evidente che simili scelte non esulano da una rigorosa politica di riduzione dei consumi di energia nella generazione elettrica e nei consumi finali. Dire che si intende privilegiare il gas, non vuol dire ipotizzare consumi indiscriminati della risorsa con efficienze risibili. La scelta fatta, tiene conto delle infrastrutture necessarie per la diffusione dell’utilizzo del combustibile e anche delle tecnologie moderne, attualmente già disponibili, in grado di utilizzare il vettore energetico fossile con efficienze estremamente elevate negli usi finali.

Nella generazione elettrica i sistemi di cogenerazione e trigenerazione collegati a sistemi di teleriscaldamento e teleraffrescamento, consentono una razionalizzazione

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dei consumi e un buon risparmio energetico. I sistemi fuel cells, alimentabili a metano e quindi liberi dal problema di dover richiedere nuove reti di distribuzione dei combustibili o di infrastrutture particolari per la produzione degli stessi, sono una buona scelta per impianti di medio grande dimensione, impiegabili anche in ambito cogenerativo. Nel campo della climatizzazione, le pompe di calore ad assorbimento (GAHP) risultano essere una risorsa eccezionale nello sfruttamento dell’energia rinnovabile termica aerotermica, idrotermica o geotermica, con efficienze di utilizzo del gas naturale che variano da valori pari a 150% a valori massimi attorno al 170%. Su quest’ultima tecnologia interamente italiana, la Commissione Europea ha stanziato il contributo più elevato nel 2011 per lo sviluppo di nuove apparecchiature nell’ambito del settimo programma quadro di ricerca e sviluppo. Sempre nel campo della climatizzazione le pompe di calore a compressione di vapore azionate mediante un motore endotermico a gas (GHP), costituiscono un ulteriore risorsa per sfruttare l’energia rinnovabile aerotermica con efficienze di utilizzo del gas pari a valori di circa 130 – 140 %.

Come si è visto utilizzare il gas naturale è una scelta strategicamente valida e importante, e perseguire l’obiettivo del suo impiego consente di utilizzare con grande efficacia le energie rinnovabili termiche più promettenti, contribuendo a ridurre i consumi di energia primaria e ottenendo un miglioramento nella qualità ambientale.

Tutto ciò sfruttando le grandi competenze la capacità di ricerca e sviluppo e le potenzialità industriali del nostro paese. W

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PRODOTTI & SISTEMI SISTEMI A VOLUME DI REFRIGERANTE VARIABILE IN POMPA DI CALORE VRV IV Daikin amplia la gamma dei sistemi a Volume di Refrigerante Variabile con la soluzione in pompa di calore VRV IV. Il sistema si avvale del controllo dinamico della temperatura di evaporazione/condensazione che consente di personalizzare il funzionamento, scegliendo tra diverse configurazioni. In modalità automatica, per esempio, il sistema è configurato sia per raggiungere la massima efficienza energetica durante tutto l’anno, sia per rispondere rapidamente alle variazioni di carico interno, durante le giornate estive più calde, garantendo il comfort ottimale in ogni stagione. Grazie alla variazione continua della temperatura del refrigerante, in funzione del carico ambiente e delle condizioni meteorologiche esterne, è possibile ottenere, rispetto alla precedente gamma VRV III, incrementi di efficienza stagionale fino al 25%. Durante le stagioni intermedie, quando il raffrescamento richiesto è minimo, la temperatura degli ambienti è quasi sempre prossima a quella di setpoint. Per risparmiare energia, il sistema varia la temperatura del refrigerante, innalzandola rispetto alla temperatura standard di evaporazione dell’ R-410A. Si ottiene così una riduzione dell’energia utilizzata e una maggiore efficienza complessiva. La tecnologia di riscaldamento continuo del VRV IV permette di fornire calore agli ambienti anche quando si attiva il ciclo di sbrinamento grazie a un accumulo termico che immagazzina calore durante il normale funzionamento della macchina e lo rilascia in fase di sbrinamento. Questo accumulo contiene un materiale a cambiamento di fase che è in grado di assorbire o cedere calore latente di condensazione/evaporazione in base allo

scambio termico a cui è sottoposto. Con il VRV IV, Daikin presenta anche il nuovo sistema di controllo Intelligent Touch Manager che consente di gestire fino a 2.560 gruppi di unità interne. Oltre alle funzioni tradizionali, questo sistema dispone anche dell’opzione Smart Energy Management per il monitaraggio del consumo energetico giornaliero.

La funzione è particolarmente utile per visualizzare se i consumi reali sono in linea con quelli pianificati in fase di progetto. Con un programma dedicato è possibile anche identificare quali sono le unità che presentano i consumi maggiori e intervenire per ridurne l’incidenza sull’efficienza energetica di tutto l’impianto. Il VRV IV può essere utilizzato in abbinamento a una vasta gamma di sistemi per la ventilazione, ai moduli Hydrobox reversibili per la produzione di acqua calda e fredda,alle barriere d’aria a espansione diretta e alla nuova cassetta roundflow dotata del sensore di presenza.

i vantaggi ottenuti con il nuovo sistema

www.daikin.it

vRv iv

peR la climatizzazione di edifici

commeRciali

Intervista Stefania Bracco Responsabile promozione divisione prodotti commerciali di Daikin Italy

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Scarica documentazione 41

CALDO E FREDDO CON AQUAREA

La soluzione Aquarea sviluppata da Panasonic incrementa la propria gamma con l’aggiunta di due versioni bi-blocco da 3 e 5 kW. I nuovi sistemi di riscaldamento e condizionamento sono facili da installare e dimostrano di essere estremamente performanti. Sono ideali per piccole abitazioni, social housing e proprietà dove non c’è fornitura di gas o in cui si desidera sostituire l’uso della caldaia a gas. Il sistema è basato su un sistema aria/acqua a pompa di calore che garantisce risparmio economico, massima efficienza, minima emissione di CO2 e ingombro ridotto. L’obiettivo è di riscaldare la casa nei mesi più freddi, ma anche raffrescare l’aria in estate con elevate prestazioni operative se si considera che l'unità può essere abbinata all'impianto di pannelli solari, consenten-

do così di riscaldare l’acqua sia per utilizzo domestico sia per impianti con riscaldamento a serpentine e a radiatori. Massima compatibilità anche con il sistema Wifi di IntensisHome, per la gestione a distanza, attraverso uno smartphone del proprio impianto casalingo.

I nuovi modelli Aquarea 3/5 kW, appositamente progettati per abitazioni a basso consumo energetico, sono disponibili nella versione “solo caldo” e “caldo-freddo”. Il ciclo di refrigerazione brevettato da Panasonic e il controllo di flusso sono stati combinati con un modulo ad alta efficienza inverter e uno scambiatore di calore in grado di fornire alte prestazioni energetiche. super efficienza La pompa di calore Aquarea, è in grado di mantenere un’elevata capacità ed efficienza anche a temperature esterne molto basse. I nuovi modelli da 3 e 5 kW dispongono di una pompa classe A con tre differenti velocità che consente di regolare la portata d’acqua richiesta. www.panasonic.it

DEUMIDIFICATORI RNW I sistemi radianti RDZ garantiscono il massimo delle prestazioni in raffrescamento estivo quando sono abbinati a un’adeguata deumidificazione dell’aria, fondamentale per mantenere il comfort ambientale ed eliminare il rischio di condense. A tal proposito RDZ propone i deumidificatori RNW, specifici per impianti radianti e disponibili in vari modelli. Ogni macchina è una unità frigorifera dotata di 2 ulteriori scambiatori di calore che sfruttano la disponibilità di acqua refrigerata (15-18 °C) utilizzata nell’impianto a pannelli: la batteria di pre-trattamento, situata prima dell’evaporatore, abbassa la temperatura dell’aria, togliendo carico sensibile alla batteria evaporante; la batteria di post-trattamento, posizionata dopo il condensatore, riduce la temperatura dell’aria prima della re immissione in ambiente.

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Tale trattamento permette di ottenere aria deumidificata alla stessa temperatura dell’ambiente.

L’impiego dei deumidificatori RNW è quindi volto al controllo del “carico latente”. Il sistema consente inoltre un migliore rendimento del gruppo refrigeratore che fornisce l’acqua ai pannelli a una temperatura superiore rispetto a quella normalmente necessaria per deumidificare. www.rdz.it

Scarica documentazione Impianti Clima - Novmbre 2012 - N. 10

IL MINIMALISTA PRESUNTUOSO

LE PROSSIME FIERE

G lobalizzazione ECOMONDO 7 - 11 NOVEMBRE 2012 RIMINI

KLIMAHOUSE 27 - 27 GENNAIO 2013 BOLZANO la globalizzazione ha indiscutibilmente cambianto il mondo, e in modo molto più radicale di quanto si potesse immaginare appena pochi anni fa. nuovi valori stanno emergendo mentre altri, anche affermati da tempo, si vanno perdendo. la precarietà del lavoro, conseguenza in larga misura dell' outsourcing dovuto alla competitività su scala planetaria, è uno dei fatti nuovi – e non il più felice – portato dalle trasformazioni in atto. l'italia necessita di un imponente rinnovamento strutturale per competere nella globalizzazione – non essendo pensabile il poterne restare fuori e ignorare la sfida – e proprio in questo rinnovamento, che va dal risanamento di larga parte del proprio patrimonio edilizio a nuovi investimenti industriali, dalla costruzione di nuove centrali, con la rivalutazione in prospettiva dell'energia nucleare, ad una migliore e più capace gestione del territorio e dei grandi centri urbani, stanno molte delle prospettive di sviluppo del nostro paese. la ricerca di efficienza, con abbattimento dei costi, nel settore pubblico e quello privato, costituisce la premessa necessaria per questo sviluppo. e la globalizzazione può costituire l'elemento più efficace per spingere ad equalizzare i costi delle opere in italia a quelli del mercato internazionale. le economie conseguite possono a loro volta generare altro lavoro e produrre ulteriore ricchezza, riducendo la precarietà del lavoro. il settore degli impianti tecnici ha dimostrato la capacità di trasformarsi per rispondere al mutare delle condizioni in tempi anche brevi. nei sette anni trascorsi dall'inizio del nuovo secolo è stata soprattutto sensibile questa sua trasformazione. il dirigersi ormai verso un utilizzo crescente delle energie rinnovabili – solare e geotermico soprattutto – e l'accentuata attenzione verso l'efficienza energetica, dimostra quanto il settore riesca a rispondere al mutare della domanda e delle aspettative dei committenti. W

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ASHRAE 2013 WINTER CONFERENCE 26 - 30 GENNAIO 2013 DALLAS - USA

Fondatore e Direttore Responsabile antonio briganti

Condirettori editoriali Giacomino Redondi energie rinnovabili e riscaldamento

Massimo Vizzotto Sistemi per climatizzazione, refrigerazione e a pompa di calore

Cristiano Vergani Qualità dell’aria, aeraulica e salute Marketing advisor luca Ferrari Redazione e coordinamento luca Ferrari, lara bindi

Redazione Via Val blenio 10 - 20147 Milano Mi Tel. 024035019 - Fax: 0299983105 www.impianticlima.com - redazione@impianticlima.com

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