AiCARR Journal #82 - Pompe di calore | Sistemi ibridi by Quine Business Publisher

#82 Organo Ufficiale AiCARR

ISSN:2038-2723

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO14 - OTTOBRE 2023

NORMATIVA NUOVA DIRETTIVA SULL'EFFICIENZA ENERGETICA ASSOCIAZIONI STORIA E ATTIVITÀ DI IIR/IIF POMPE DI CALORE: LO STATO DELL'ARTE IN ITALIA MODELLI DI DIMENSIONAMENTO DI IMPIANTI GEOTERMICI CASE STUDY IMPIANTO CON POMPA DI CALORE MULTISORGENTE RIGENERAZIONE URBANA DI UN QUARTIERE RESIDENZIALE SISTEMI IBRIDI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA IN CONDOMINIO, DUE CASI DI STUDIO

POMPE DI CALORE SISTEMI IBRIDI

POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

Periodico Organo uﬃciale AiCARR n. 82 ottobre 2023 www.aicarrjournal.org EDITORS IN CHIEF Francis Allard (France) Claudio Zilio (Italy) HONORARY EDITOR Bjarne Olesen (Denmark) ASSOCIATE EDITORS Karel Kabele (Czech Republic) Valentina Serra (Italy) SCIENTIFIC COMMITTEE Ciro Aprea (Italy) William Bahnfleth (USA) Marco Beccali (Italy) Umberto Berardi (Italy) Anna Bogdan (Poland) Busato Filippo (Italy) Alberto Cavallini (Italy) Iolanda Colda (Romania) Stefano Paolo Corgnati (Italy) Francesca R. d'Ambrosio (Italy) Annunziata D’Orazio (Italy) Filippo de’ Rossi (Italy) Livio de Santoli (Italy) Marco Dell’Isola (Italy) Giorgio Ficco (Italy) Marco Filippi (Italy) Manuel C. Gameiro da Silva (Portugal) Cesare M. Joppolo (Italy) Dimitri Kaliakatsos (Italy) Essam Khalil (Egypt) Risto Kosonen (Finland) Jarek Kurnitski (Latvia) Renato M. Lazzarin (Italy) Catalin Lungu (Romania) Anna Magrini (Italy) Zoltán Magyar (Hungary) Rita M.A. Mastrullo (Italy) Livio Mazzarella (Italy) Arsen Melikov (Denmark) Gino Moncalda Lo Giudice (Italy) Gian Luca Morini (Italy Boris Palella (Italy) Federico Pedranzini (Italy) Fabio Polonara (Italy) Piercarlo Romagnoni (Italy) Francesco Ruggiero (Italy) Giovanni Semprini (Italy) Jorn Toftum (Denmark) Timothy Wentz (USA)

REDAZIONE Giorgio Albonetti | Direttore Responsabile Erika Seghetti | Coordinamento Editoriale – redazione.aicarrjournal@quine.it Hanno collaborato a questo numero | Eleonora Baccega, Michele Bottarelli, Enrico Casali, Marco Cavazzuti, Silvia Cesari, Marco Dall'Ombra, Giuseppe Emmi, Marco Fossa, Elena Mainardi, Giulio Mangherini, Fabio Minchio, Luca Alberto Piterà,Fabio Polonara, Simone Ronca, Filippo Simonetti, Manuel Toniolo, Donato Vincenzi. MANAGEMENT BOARD Giorgio Albonetti Luca Alberto Piterà Erika Seghetti Claudio Zilio EDITORIAL BOARD Umberto Berardi Filippo Busato Marco Noro Massimiliano Pierini Luca Alberto Piterà Giuseppe Romano

AiCARR journal è una testata di proprietà di AiCARR – Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria, Riscaldamento e Refrigerazione Via Melchiorre Gioia 168 – 20125 Milano Tel. +39 02 67479270 – Fax. +39 02 67479262 www.aicarr.org Gli articoli presenti all’interno di AiCARR Journal sono il risultato di una libera e personale interpretazione dei relativi autori. In nessun caso le idee espresse dall’autore possono essere considerate come parere di AiCARR. Nel caso in cui qualche diritto di autore sia stato involontariamente leso, si prega di contattare l’autore dell’articolo, al fine di risolvere ogni possibile conflitto.

Crediti Formativi Professionali per gli autori di AiCARR Journal Grazie all’accreditamento di AiCARR Journal presso il Consiglio Nazionale degli Ingegneri, agli ingegneri iscritti all’Albo che forniranno contributi alla rivista verranno attribuiti 2,5 CFP ad articolo pubblicato. Per la proposta di articoli, potete scriverci all’indirizzo di redazione: redazione.aicarrjournal@quine.it SUBMIT YOUR PAPER Tutti i membri dell'associazione possono sottoporre articoli per la pubblicazione. Ricordiamo che dal 1 aprile 2014, tutti i contributi autorali sono sottoposti a Blind Peer Rewiew. www.aicarrjournal.org

PUBBLICITÀ Costantino Cialfi | Direttore Commerciale – c.cialfi@lswr.it – cell. 346 705086 Ilaria Tandoi | Ufficio traffico – i.tandoi@lswr.it SERVIZIO ABBONAMENTI abbonamenti.quine@lswr.it – tel. 02 864105 Abbonamento annuale (6 fascicoli): 55 € PRODUZIONE Antonio Iovene | Procurement Specialist – a.iovene@lswr.it – cell. 349 1811231 Grafica e Impaginazione: Marco Nigris Stampa: Aziende Grafiche Printing srl – Peschiera Borromeo (MI) EDITORE Quine srl Sede legale Via Spadolini, 7 – 20141 Milano www.quine.it – info@quine.it – tel. 02 864105

Testata Associata

Aderente

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EDITORIALE

L’IMPORTANZA STRATEGICA DEL “FREDDO” Di recente, dal 21 al 26 agosto, si è tenuta a Parigi la 26ª edizione del Congresso Internazionale della Refrigerazione organizzato dall’International Institute of Refrigeration (IIR). La prima edizione si tenne nel 1908, proprio a Parigi: da allora il convegno è stato itinerante in diverse nazioni. L’edizione del 2023 è stata caratterizzata da 99 sessioni tecniche, 453 articoli presentati a fronte di più di 1000 abstract ricevuti, 22 workshop e circa 1000 partecipanti di 58 nazioni. Ho partecipato a questo evento presentando alcuni lavori e ho avuto il piacere di rinnovare uﬃcialmente l’accordo di collaborazione che da tanti anni lega AiCARR e IIR. Al convegno, oltre 50 articoli hanno avuto almeno un autore italiano e questo colloca l’Italia tra i Paesi che maggiormente contribuiscono alla ricerca e sviluppo nei settori tipici di interesse dell’International Institute of Refrigeration che spaziano dalla criogenia alle pompe di calore ad alta temperatura, passando per il condizionamento dell’aria e la catena del freddo come descritto in un articolo a firma del prof. Fabio Polonara in questo numero della rivista. Ho notato con piacere che una buona parte degli autori italiani che hanno contribuito al congresso sono anche soci AiCARR. Il contributo italiano al settore della refrigerazione è “storico” e, come riportato dal prof. Polonara, l’Italia è sempre stata tra i promotori dell’IIR fin dal primo accordo internazionale del 1920. La partecipazione dell’Italia come membro uﬃciale dell’IIR ha ricevuto ratifica da parte del governo italiano nel 1959. Purtroppo, da qualche anno, a seguito di tagli alla spesa pubblica, il governo non finanzia più l’iscrizione italiana all’IIR. L’Italia continua quindi ad essere membro grazie al supporto economico di diversi enti, tra cui CNR, Università ed AiCARR. Secondo quanto riportato da Antonio

Marino in un volumetto dei primi del Novecento (A. Marino, L’Industria del Freddo, Sonzogno, Milano), il “Primo Convegno Nazionale degli Industriali del Freddo” venne tenuto a Roma nel dicembre del 1916 per portare all’evidenza della politica la criticità strategica del “freddo” per la conservazione delle derrate alimentari, e l’assoluta insuﬃcienza dei pochissimi magazzini frigoriferi presenti all’epoca in Italia, come tragicamente evidenziato dalla Grande Guerra. Mi pare importante sottolineare che, come riportato da Marino, il Convegno vide la partecipazione di “tecnici e pratici, industriali e scienziati, rappresentanze ministeriali e personalità illustri del mondo industriale”. Proprio da questo primo convegno con il contributo di tutte le parti coinvolte, nacque a distanza di pochi mesi una “Commissione permanente del freddo” presso il Ministero dell’Agricoltura con l’intento di, come scrive Marino, “studiare i vari problemi dell’industria del freddo […], formulare proposte concrete in ordine e alle applicazioni pratiche […] dirette ad assicurare lo svolgersi dell’industria in parola”. Come noto, attualmente l’Italia è tra i maggiori produttori a livello mondiale di macchine e impianti per la refrigerazione, il condizionamento dell’aria e le pompe di calore. Inoltre, il contributo italiano a livello tecnico e scientifico è di altissimo livello. Il primo passo del lungo percorso che ha portato all’importante scenario attuale partendo dalle pochissime aziende italiane del “freddo” presenti circa un secolo fa, è stato l’aver riunito in un Congresso tutte le parti coinvolte. La strada da allora è stata lunga e con non poche criticità, ma sono ancora fortemente convinto che la condivisione delle informazioni e della cultura tecnica e scientifica allo scopo di promuovere azioni coordinate tra “tecnici e pratici, industriali e scienziati, rappresentanze ministeriali” sia fondamentale per aﬀrontare le attuali sfide tecniche, ambientali e sociali. Claudio Zilio, Presidente AiCARR

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Primavera - Estate - Autunno - Inverno

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Editoriale 4

NORMATIVA ENERGY EFFICIENCY FIRST: la nuova direttiva sull’efficienza energetica Analisi degli obiettivi, e delle disposizioni per raggiungerli, stabiliti dalla Direttiva (UE) 2023/1791 L.A. Piterà

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Novità prodotti 8

ASSOCIAZIONI

AiCARR Informa 73

IIR/IIF, la storia dell’organizzazione inter-governativa del settore della refrigerazione Come è nata e quali sono le attività dell’International Institute of Refrigeration/Institute International du Froid F. Polonara

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SCENARI Pompe di calore, lo stato dell’arte in Italia Breve panoramica sulla diffusione della tecnologia, cercando di delineare anche alcune prospettive per il futuro M. Dall’Ombra

CASE STUDY Impianto con pompa di calore multisorgente: un’applicazione sperimentale a scala reale Analisi dei risultati del monitoraggio, tutt’ora in corso, di un sistema MSHP a scala reale sviluppato nell’ambito del progetto europeo IDEAS e installato in un edificio dimostratore a Ferrara E. Baccega, M. Bottarelli, M. Cavazzuti, S. Cesari, G. Emmi, E. Mainardi, G. Mangherini, D. Vincenzi

GEOTERMIA Modelli di dimensionamento degli impianti geotermici: stato dell’arte e limiti dei metodi esistenti A distanza di dieci anni dall’introduzione della UNI 11466:2012, che identifica una metodologia di riferimento e descrive le varie opzioni possibili, è interessante fare il punto della situazione F. Minchio, M. Fossa

RIGENERAZIONE URBANA Riqualificazione energetica e urbana di un intero quartiere residenziale Analisi degli interventi di riduzione dei consumi energetici realizzati in 17 edifici a Verdellino Zingonia, in provincia di Bergamo E. Casali, F. Simonetti

FOCUS SISTEMI IBRIDI Riqualificazione energetica di un edificio condominiale con sistema ibrido Analisi tecnico-economica di due schemi impiantistici differenti allo scopo di ottimizzare il bilancio annuale garantendo lo stesso livello di comfort ottenibile con altre soluzioni più onerose in termini di gestione M. Toniolo

La riqualificazione energetica degli impianti condominiali Attraverso l’analisi di due casi di studio si evidenzia il vantaggio di poter utilizzare una pompa di calore ad alta temperatura in una configurazione ibrida S. Ronca

Novità Prodotti POMPA DI CALORE TOP GRADE Daikin Europe ha presentato la nuova Daikin Altherma 3 R MT, pompa di calore top grade in versione refrigerant split, disponibile in 3 classi di potenza da 08, da 10 e da 12 kW. Grazie ad Altherma 3 R MT, l’azienda, già leader del mercato, amplia la sua proposta di pompe di calore per il mercato della sostituzione. Daikin Altherma 3 R MT è in grado di produrre acqua calda fino a temperature di mandata di 65 °C, che sono sufficienti per riscaldare le abitazioni esistenti con impianti a radiatori, mostrando risultati notevoli anche durante gli inverni più rigidi. L’unità lavora alla perfezione anche fino a temperature esterne di –25 °C, riuscendo a produrre acqua calda in sola pompa di calore a 65 °C senza il supporto di resistenze di back-up fino a temperature esterne di –15 °C. Inoltre, la nuova pompa di calore raggiunge la classe di efficienza energetica fino A+++ in modalità riscaldamento e A+ in modalità di produzione acqua calda sanitaria. Tali performance permettono di avere un’efficienza molto alta pur mantenendo contenuto il costo della bolletta, massimizzando quindi l’efficienza energetica e, allo stesso tempo, minimizzando i consumi. Infine, anche Altherma 3 R MT risulta essere molto silenziosa grazie alla tecnologia silent: utlizzandola in questa modalità il livello di pressione sonora è di 35 dBA a una distanza di 3 m, comparabile all’ambiente di una biblioteca. www.daikin.it

STUFA A PELLET MININAL E INNOVATIVA Mako è una stufa a pellet che associa le più innovative tecnologie di funzionamento a un design accattivante, ispirato al gusto minimale nordico. Il rivestimento è realizzato interamente in acciaio verniciato. I quattro angoli smussati a 45 gradi alleggeriscono l’insieme della struttura e contemporaneamente le danno carattere. Mako è priva di fori di ventilazione frontali e la dissipazione del calore avviene attraverso una griglia in ghisa, estremamente discreta, posta nella parte superiore. La nuova tecnologia di combustione Core permette una combustione più pulita e sostenibile rispetto alle normali stufe, con un abbattimento del 40% delle emissioni di polveri sottili rispetto ai più severi limiti europei (certificazione 5 stelle ariaPulita). Rispetto ai limiti europei di Ecodesign le emissioni risultano fino a 55% più basse. Grazie all’ottimizzazione della combustione, inoltre, la pulizia del focolare diventa un’operazione rapida e semplice, il vetro rimane pulito molto più a lungo, mentre la fiamma risulta spettacolare, paragonabile al fuoco di legna. Mako è dotata di braciere autopulente per una gestione estremamente semplificata. Inoltre, la bocca serbatoio è generosa per facilitare il caricamento del pellet e, grazie alla nuova candeletta in ceramica, i tempi di accensione sono ridotti del 40% con una sensibile diminuzione anche dei consumi elettrici. Mako è una stufa canalizzata da 8 kW con la possibilità di scaldare contemporaneamente più stanze e, grazie alla tecnologia Maestro+, può essere gestita dal proprio smartphone, dal pannello di controllo a scomparsa di serie o dal telecomando fornito come optional. www.mczgroup.it 8

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Tutte le unità con pompa di calore possono accedere agli incentivi del Conto Termico 2.0

Hoval | Responsabilità per l'energia e l'ambiente

Novità Prodotti POMPE DI CALORE MULTIFUNZIONE INTEGRABILI CON SISTEMA SOLARE TERMICO Midea, colosso cinese leader nel settore HVAC e dei grandi e piccoli elettrodomestici, presenta M-Thermal, la nuova gamma di pompe di calore ad alta efficienza progettata per tutti i bisogni di climatizzazione, riscaldamento e produzione di acqua calda. Le pompe di calore M-Thermal sono in grado di operare in modalità raffrescamento e riscaldamento e, con l’ausilio di un serbatoio di accumulo esterno e di un sensore per la rilevazione della temperatura opzionale, provvedere alla produzione e stoccaggio di acqua calda sanitaria. Il sistema si distingue per la grande versatilità e per le prestazioni ottimali assicurate a ogni temperatura di utilizzo. L’eccellente rendimento rende la gamma di pompe di calore M-Thermal una soluzione per il comfort domestico indicata per tutte le stagioni, che vanta una classe di efficienza energetica A++/A+++ in qualsiasi condizione climatica. La funzione di controllo a doppia zona di M-Thermal consente di gestire contemporaneamente due terminali che operano a temperature di diffusione differenti. L’unità permette inoltre di impostare la temperatura di mandata acqua fino a 65 °C per riscaldamento radiante o radiatori e fino a 60 °C per la produzione di acqua calda. Il sistema è compatibile sia con impianti a bassa temperatura sia con impianti a media temperatura. Le pompe di calore M-Thermal sono equipaggiate con il pacchetto compatibilità smart Midea: dotate di comando a filo con Wi-Fi integrato, le unità sono direttamente controllabili attraverso l’app Midea MSmartHome, che consente di regolare la programmazione settimanale, monitorare la temperatura dell’ambiente e impostare i cicli di disinfezione dell’acqua calda sanitaria. www.midea.com/it

VRF A R32 PER PICCOLI LOCALI COMMERCIALI Toshiba amplia la sua offerta di sistemi di climatizzazione VRF (Variable Refrigerant Flow) con una nuova pompa di calore compatta che sfrutta il refrigerante R32 a basso GWP. Il sistema MiNi-SMMS VRF R32 di nuova generazione offre il massimo comfort e la migliore efficienza energetica per i piccoli locali commerciali e residenziali di pregio. Il nuovo sistema MiNi-SMMS offre una soluzione per garantire il massimo comfort in tutte le stagioni dell´anno grazie all’ampia gamma di temperature di funzionamento, da –20 °C per il riscaldamento e fino a +46 °C per il raffrescamento, e al nuovo algoritmo di sbrinamento adattivo che permette tempi di riscaldamento continuo decisamente più lunghi Per soddisfare tutte le esigenze imposte dalle diverse forme e vincoli delle stanze da condizionare, sono disponibili dodici tipi di unità interne, da 0,3 HP a 5 HP, inclusa l’unità a parete di design HAORI con 43 cover differenti per un’integrazione estetica perfetta in ogni ambiente. Alcune unità sono dotate di soluzioni avanzate di filtraggio dell’aria per i progetti che richiedono un’elevata qualità dell’aria interna. Il livello comfort sonoro è ugualmente notevole, fino a 23 dB(A), meno di un fruscio di foglie, mentre l’unità esterna emette fino a 52 dB(A) al massimo livello di funzionamento, che gli utenti possono ridurre fino a 44 dB(A) con tre livelli di modalità notturna, se necessario. Un altro vantaggio è la maggiore flessibilità offerta agli installatori, consulenti e progettisti. Ad esempio, il sistema è in grado di lavorare con tubazioni lunghe fino a 300 m e con dislivelli fino a 50 m tra l’unità esterna e quella interna. Per un monitoraggio agevole e efficace del funzionamento del sistema gli installatori e i professionisti della manutenzione possono accedere ai parametri di funzionamento connettendosi all’unità esterna o alle unità interne utilizzando l’apposito adattatore Toshiba. www.toshibaclima.it 10

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RECUPERATORE DI CALORE DA CONTROSOFFITTO VORT HRI FLAT IoT di VORTICE è la nuova gamma di Recuperatore di Calore da controsoffitto compatibile con Internet of Things ed è caratterizzato dalle ridotte dimensioni. In particolare il basso spessore ne consente l’installazione a controsoffitto, utile in assenza di locali dedicati. È un’unità centralizzata a doppio flusso dotata di modulo Wi-Fi in grado di connettere gli apparecchi al Cloud e consentirne la gestione anche da remoto tramite App. Tre i modelli caratterizzati da elevate efficienze di scambio termico, bassi consumi e ridotte dimensioni: VORT HRI 200 FLAT IoT, VORT HRI 350 FLAT IoT e VORT HRI 200 FLAT IoT H. Sono tutti compatibili con BRA.VO S: il nuovo sensore ambientale di VORTICE di ultimissima generazione, dispositivo per il monitoraggio della qualità dell’aria indoor. Tutti i modelli presentano un involucro in lamiera d’acciaio zincata rivestita internamente di materiale fonoassorbente resistente al fuoco e hanno attacchi di diametro nominale pari a 125 mm e 150 mm, a seconda del modello. Lo scambiatore di calore è ad altissima efficienza, del tipo a flussi incrociati in controcorrente. I ventilatori ad alta efficienza sono equipaggiati di ventole centrifughe a pale rovesce azionate da motori EC (brushless) a 3 velocità, che ne garantiscono la silenziosità, e il By-pass termodinamico è a funzionamento automatico. I filtri PM10 55% (M5) sono facilmente accessibili per la manutenzione e la

protezione antigelo ad attivazione automatica, per prevenire la formazione di brina in corrispondenza dello scambiatore di calore. Il Gruppo comandi remoto, a connessione filare, consente l’accensione e lo spegnimento, la selezione della velocità di funzionamento desiderata tra le 3 disponibili e la segnalazione, mediante spia luminosa, della condizione di filtri saturi. vmc.vortice.it

MACCHINE DEDICATE PER SINGOLI PROGETTI GAMMA PRODOTTI

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Refrigeratori aria/acqua Pompe di calore aria/acqua Refrigeratori acqua/acqua Pompe di calore acqua/acqua Climatizzatori di precisione Unità polivalenti aria/acqua Unità motocondensanti Unità motoevaporanti Condensatori remoti Free cooling e Roof-Top

COSTRUTTORI DI UNITÁ PER IL CONDIZIONAMENTO E PROCESSO INDUSTRIALE ACM Kälte Klima® dispone di una vasta gamma di configurazioni per le sue macchine, al fine di fornire ai clienti la massima personalizzazione: tutte le unità si adattano ad una varietà di conformazioni impiantistiche che coprono un ampio raggio di obiettivi e necessità: con potenze che vanno dai 13 fino ai 1600 kW. Dimensioni, caratteristiche tecniche e prestazioni di ciascuna soluzione, dai refrigeratori alle pompe di calore aria/acqua reversibili, possono essere definite preventivamente con il Cliente. ACM Kälte Klima S.r.l. via Dell’Industria, 17 - 35020 ARZERGRANDE (PD) - Italy - Tel. +39 049 5800981 - Fax +39 049 5800997

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Novità Prodotti SISTEMI DI CLIMATIZZAZIONE DECENTRALIZZATI PER GRANDI AMBIENTI Con la nuova generazione di pompe di calore Hoval ha aumentato le prestazioni e l’efficienza di questi sistemi. Le pompe di calore modulanti con evaporatore diretto garantiscono maggiori potenze termiche e frigorifere e sono quindi adattabili in modo ancora più preciso alla portata d’aria richiesta. Nell’ambito dell’implementazione è stata anche completata la gamma prodotti: tutti i modelli dei sistemi di ventilazione con ricambio e miscelazione, così come tutte le unità per l’aria di ricircolo, l’aria immessa e l’aria miscelata, sono ora disponibili provvisti di pompe di calore decentralizzate.

Un unico interlocutore per l’intero sistema di climatizzazione per grandi ambienti Le pompe di calore e il sistema di ventilazione vengono forniti come una sola unità e sono perfettamente integrati tra loro. La potenza termica e la potenza frigorifera, quindi, non devono più essere adattate dal progettista alla portata d’aria delle unità di ventilazione. Il sistema di regolazione TopTronic® C di Hoval controlla, regola e monitora l’efficiente interazione dei singoli componenti del sistema, consentendo di risparmiare energia durante il funzionamento. Nell’intero sistema è possibile combinare liberamente tra loro tutti gli apparecchi di climatizzazione Hoval per grandi ambienti. A seconda delle esigenze del capannone, le pompe di calore possono quindi essere combinate anche con semplici unità di ventilazione o con unità di ricircolo e immissione dell’aria. Anche la potenza termica e frigorifera possono variare, perché tutte le pompe di calore per il riscaldamento e il raffrescamento sono disponibili in tre fasce di potenza da 33 a 67 kW. Suddividendo

più apparecchi in diverse “zone di regolazione”, è possibile soddisfare anche requisiti differenziati all’interno dello stesso grande locale. La nuova generazione di pompe di calore comprende sistemi con evaporatore diretto, che permettono la trasmissione immediata dell’energia al flusso dell’aria immessa nell’apparecchio di ventilazione, rendendo superflui un circuito intermedio con scambiatori di calore supplementari e i vettori energetici. La trasmissione dell’energia diventa pertanto efficiente e i costi di esercizio e d’investimento si abbassano. Rispetto ai modelli precedenti, è stata aumentata la potenza delle pompe di calore (fino al 20% in più di potenza frigorifera e fino al 34% in più di potenza termica), che può essere adattata in modo continuo grazie alla tecnologia a inverter. I compressori a iniezione diretta del vapore garantiscono potenze termiche e frigorifere costantemente elevate, anche in presenza di temperature esterne molto basse oppure molto alte, frequenti e tipiche del clima continentale europeo. www.hoval.it

FAN COIL VERSATILI LG Electronics presenta la nuova gamma di Fan Coil altamente flessibili e abbinabili alle soluzioni idroniche di LG, che comprendono Chiller e pompe di calore aria-acqua THERMA V, fornendo nuove opportunità di business per installatori e distributori. La serie è disponibile in sei versioni, in grado di adattarsi a diversi tipi di installazione e alle esigenze di riscaldamento e raffreddamento. Questa flessibilità, unita a un design elegante e a un’installazione semplice, li rende la scelta perfetta per ambienti residenziali, commerciali e professionali. Ogni famiglia della serie LG Fan Coil è stata progettata per soddisfare le esigenze dei nostri interlocutori e clienti, offrire vantaggi unici e massima efficienza. La serie VFL – disponibile in 7 modelli, alloggiata all’interno di un mobiletto, è adatta per l’installazione del tipo pavimento a vista. Caratterizzata da un flusso d’aria verticale, l’unità massimizza la distribuzione con ridotta rumorosità

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durante il funzionamento. La serie VFC – disponibile in 8 modelli – è, invece, predisposta per l’installazione a pavimento e soffitto con montaggio verticale e orizzontale. La gamma è dotata di un corpo in lamiera d’acciaio zincato isolato termicamente. Infine, la serie VFU – disponibile in 5 modelli – è ideale per l’installazione a pavimento e soffitto ma, come la serie VFL, è alloggiata all’interno di un mobiletto dotato di griglie di uscita e aspirazione con filtri integrati. La serie Fan Coil di LG comprende anche le gamme di unità canalizzate VFY e VFZ e le cassette a 4 vie. La serie VFY – disponibile in 7 modelli – prevede unità canalizzate a media prevalenza, adatte a un’installazione orizzontale; mentre quelle appartenenti alla serie VFZ – 4 modelli – sono unità canalizzate ad alta prevalenza che possono essere installate sia in orizzontale che in verticale. Questi modelli da incasso a soffitto offrono prestazioni affidabili di riscaldamento e raffreddamento, pur mantenendo un design compatto e funzionale, facile e veloce da installare. Infine, le cassette a 4 vie – 9 modelli – con il loro design moderno rappresentano una soluzione pratica e flessibile che combina funzioni tecnologicamente avanzate per offrire il massimo comfort. Per quanto riguarda i diversi contesti di applicazione, la combinazione di unità Fan Coil abbinate a Chiller si presta in maniera ideale all’installazione in ambito terziario commerciale e alberghiero, grazie a una gamma completamente personalizzabile che permette di progettare l’unità in base alla specifica esigenza. I sistemi composti da Fan Coil e Pompe di calore aria-acqua THERMA V risultano invece ideali per contesti residenziali in quanto le unità fan coil idroniche permettono un utilizzo bivalente per la gestione sia del raffrescamento che del riscaldamento, così come possono essere dedicate esclusivamente al raffrescamento, in abbinamento a impianti radianti per il riscaldamento a pavimento. www.lg.com/it/clima

POMPE DI CALORE PER IL NUOVO E LE RISTRUTTURAZIONI Yutaki S Combi di Hitachi è la pompa di calore compatta per la climatizzazione, il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria indicata per gli edifici nuovi ad alta efficienza energetica e in caso di ristrutturazioni di immobili con un fabbisogno energetico medio o basso. Grazie alle basse emissioni sonore e all’ingombro ridotto – 600 mm di larghezza per 600 mm di profondità – l’unità interna del sistema si installa facilmente in piccoli ambienti come una cucina, un ripostiglio o un vano tecnico esterno all’abitazione. Yutaki S Combi offre un’efficienza stagionale elevata: classe A+++ per il riscaldamento e in A+ per la produzione di ACS. L’accumulo, integrato nell’unità interna, è in acciaio Inox duplex, materiale di alta qualità che garantisce resistenza e massima igiene. Grazie a questo serbatoio per l’acqua calda sanitaria da 220 litri, Yutaki S Combi risulta ideale per appartamenti, B&B, negozi, bar e attività commerciali di piccole e medie dimensioni, da 40 fino a 300 m2. Disponibile nelle taglie da 2 a 10 Hp, Yutaki S è un sistema versatile sviluppato per l’installazione sia in caso di ristrutturazioni sia per nuove costruzioni con fabbisogno energetico variabile, da minimo a elevato. Questa gamma – compatibile con impianti di climatizzazione e riscaldamento nuovi o riqualificati – è una soluzione in classe A+++ per unità condominiali termoautonome, ville di piccole e medie dimensioni e anche per edifici che ospitano negozi, bar, ristoranti, fast food, pasticcerie e B&B che prevedono grandi distanze e dislivello tra unità esterna e unità interna. www.hitachiaircon.it

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Oltre al sistema Standard, dotato di Free Cooling e sensore igrometrico, Flow120 è disponibile anche nella variante Pure, con sensore aggiuntivo per la rilevazione dei livelli di CO2 e di VOC nella stanza e la possibilità di gestire da rete wi-fi tutte le funzionalità tramite l’app Air Guard. www.heltyair.com

UNITÀ POLIVALENTE CON GAS R32 NPG è la nuova serie di unità polivalenti per la produzione contemporanea e indipendente di acqua calda e fredda che Aermec ha progettato con il refrigerante eco-friendly R32. Questo gas presenta un valore di indice GWP nettamente inferiore rispetto ai tradizionali gas refrigeranti che, abbinato ad una minore quantità necessaria al funzionamento, sensibilmente diminuita grazie ad un’ottimizzazione dei componenti frigoriferi, permette all’unità NPG di concorrere attivamente alla salvaguardia dell’ambiente. L’unità NPG è disponibile sia per impianti a 2 tubi che 4 tubi, permettendo di rispondere alle diverse

#82

esigenze impiantistiche: • la versione a 2 tubi, ideale per tutte quelle applicazioni (p.e: alberghi) che, in tutto l’arco dell’anno, richiedono produzione di acqua refrigerata o acqua calda contemporaneamente alla produzione di acqua calda sanitaria; • la versione a 4 tubi, ideale per tutte quelle applicazioni (p.e: uffici/strutture con ampie vetrate) dove è richiesta la produzione contemporanea di acqua refrigerata e calda, risultando essere alternativa al sistema chiller – caldaia o evitando continue commutazioni di una pompa di calore tradizionale. L’unità NPG garantisce continuità di funzionamento fino a -15 °C d’aria esterna nella stagione invernale e fino a 49 °C nella stagione estiva, mentre la massima temperatura d’acqua calda è pari a 60.0 °C. L’unità multifunzione è bicircuito, con configurazione tandem o trio dei compressori scroll, garantendo sia una maggiore efficienza ai carichi parziali, con ottimi valori di SEER conformemente a quanto richiesto dal Regolamento Europeo 2281/2016, sia una maggiore continuità di funzionamento anche in caso di manutenzione di uno dei circuiti. La possibilità di prevedere, da configuratore, il gruppo idronico integrato sia sul lato utenza che sul lato recupero, permette di facilitarne l’installazione, che risulta essere agevolata pure dalle dimensioni di ingombro della macchina. La serie NPG presentando, di serie, la valvola di espansione elettronica per ogni circuito e il controllo elettronico di condensazione, comporta una serie di vantaggi: • ottenere modulazioni di potenza in tempi più rapidi, minimizzando le pendolazioni della macchina (concordemente alla presenza del corretto contenuto d’acqua come indicato da manuale); • riduzione dei consumi legati alla ventilazione, durante il funzionamento a freddo, mediante una modulazione della portata dell’aria e miglioramento in emissioni sonore. global.aermec.com/it/

POMPE DI CALORE IBRIDE PER SOSTITUIRE LA CALDAIA SPHERA EVO 2.0 EASYHybrid è la nuova serie di pompe di calore splittate ibride da 4 a 16 kW per riscaldamento condizionamento, e produzione di acqua calda sanitaria in ambito residenziale si caratterizzano per: • Massimo risparmio economico. L’utente inserisce dall’interfaccia sul frontale dell’unità il costo al kWh dell’energia elettrica, il costo al m3 del gas ricavabile dal contratto di fornitura della compagnia energetica e la tipologia prevalente di terminali presenti nell’edificio (pannelli radianti, ventilconvettori, radiatori) e la funzione €/Switch calcola e attiva a seconda delle condizioni contingenti la risorsa (pompa di calore e/o caldaia) più efficiente e conveniente, sempre privilegiando le risorse rinnovabili. • Adattabilità a ogni ambiente e facile sostituzione della caldaia grazie agli armadi modulari che permettono di comporre la centrale termica a seconda delle esigenze dell’utente, combinando al meglio le diverse fonti rinnovabili • Altissima efficienza in classe A+++ con acqua a 35 °C (tipico abbinamento a pannello radianti) e classe A++ con acqua a 55 °C (tipico abbinamento con radiatori), grazie alla tecnologia inverter • Bassissimi livelli sonori delle unità esterne, che le rendono tra le unità più silenziose sul mercato • Ampio campo di funzionamento da –25 °C di temperatura dell’aria esterna in riscaldamento a +43 °C di temperatura aria esterna in condizionamento per adattarsi sia ai climi più rigidi che a quelli più caldi • Temperatura dell’acqua fino a 80 °C, che le rende perfette anche per quei casi in cui si vuole sosti-

tuire la caldaia, ma mantenere i radiatori esistenti. • Produzione di acqua a 60 °C fino a –15 °C di aria esterna con la pompa di calore • Accumulo per acqua calda sanitaria da 150 litri estendibile fino a 300 litri integrato nella versione Tower o esterno nella versione BOX per adattarsi alle esigenze di ogni famiglia e per utilizzare al meglio le energie rinnovabili per l’acqua calda sanitaria. • Possibilità di integrazione con risorse ausiliarie come il solare termico o fotovoltaico per una casa ancora più green • Refrigerante ecologico R-32 Grazie all’App dedicata è possibile infine gestire le funzionalità principali di SPHERA EVO 2.0 EASYHybrid, come la schedulazione dell’impianto e dell’acqua calda sanitaria dal proprio smartphone. www.clivet.com

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#82

• H per impianti a 2 tubi con acqua calda sanitaria. Mediante l’utilizzo di uno scambiatore dedicato, SHI di ENEREN è in grado di recuperare il 100% del calore generato durante la fase di raffrescamento che può essere riutilizzato per scaldare l’acqua ad uso sanitario o per il funzionamento degli impianti a 4 tubi, aumentando l’efficienza complessiva dell’unità ed evitando fastidiose oscillazioni di temperatura negli impianti caratterizzati da bassa inerzia. SHI di ENEREN è accessoriata con un software di controllo in grado di dialogare con qualsiasi protocollo di comunicazione, per la gestione e il telecontrollo del funzionamento anche da remoto, che consente di effettuare tutte le regolazioni necessarie per massimizzare l’efficienza e la configurabilità alle differenti tipologie di impianto.

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ENERGY EFFICIENCY FIRST: la nuova direttiva sull’efficienza energetica Analisi degli obiettivi, e delle disposizioni per raggiungerli, stabiliti dalla Direttiva (UE) 2023/1791

L.A. Piterà* o scorso 20 settembre è stata pubblicata

di correzione previsto. La formula per

inoltre la Direttiva non considera il

sulla Gazzetta Europea la nuova Direttiva (UE)

il calcolo dei contributi nazionali, che

consumo energetico degli enti pubblici

2023/1791 (Unione Europea, 2023) sull’efficienta

sarà indicativa, con una tolleranza del

nelle unità amministrative locali, fino

energetica, approvata dal Consiglio Europeo lo scorso 25

2,5%, si baserà su diversi fattori, tra cui

al 31 dicembre 2026 per i Comuni che

luglio, che è la revisione della Direttiva 2017/27/UE (Unione

l’intensità energetica, il PIL pro capite,

hanno meno di 50.000 abitanti e fino

Europea 2012) e che prevede nuove disposizioni per far

lo sviluppo delle fonti rinnovabili e il

al 31 dicembre 2029 per quelli che ne

sì che gli Stati membri, nel loro complesso, garantiscano

potenziale di risparmio energetico.

hanno meno di 5.000.

entro il 2030 una riduzione del consumo di energia finale

Gli Stati membri saranno anche

del 11,7% rispetto alle previsioni fatte nel 2020. Questo

Risparmio energetico annuale

tenuti a ristrutturare ogni anno almeno

si traduce in un limite massimo di 763 milioni di tonnel-

L’obiettivo di risparmio energe-

il 3% della superficie totale degli immo-

late equivalenti di petrolio (TEP) per il consumo di ener-

tico annuale per il consumo di energia

bili di proprietà pubblica, intesa come

gia finale e di 993 milioni di TEP per il consumo primario,

finale aumenterà progressivamente dal

superficie totale coperta degli edifici

laddove il consumo di energia finale rappresenta l’ener-

2024 al 2030. Gli Stati membri dovranno

di proprietà pubblica di area maggiore

gia consumata dagli utenti finali, mentre quello di ener-

garantire una media di risparmio ener-

di 250 m2 che, al 1° gennaio 2024, non

gia primaria comprende anche l’energia utilizzata nella

getico annuale dell’1,49% sul consumo

soddisfano il requisito NZEB. Tali edifici

produzione e nella distribuzione. Il limite per il consumo

di energia finale durante questo

dovranno essere poi inseriti in un inven-

finale sarà vincolante per l’insieme degli Stati membri

periodo, raggiungendo l’1,9% entro

tario pubblico accessibile predisposto

(ciascuno Stato membro lo calcolerà con la procedura

il 31 dicembre 2030. Gli Stati membri

ad hoc.

indicata nell’Allegato I della direttiva), mentre l’obiettivo

avranno la possibilità di includere nel

per il consumo di energia primaria rimarrà indicativo.

calcolo le misure politiche già adottate nell’ambito delle direttive sulla presta-

Piani Nazionali Integrati Energia e Clima

zione energetica nell’edilizia, attuali e

Sistemi di gestione dell’energia e diagnosi energetiche

Tutti gli Stati membri contribuiranno al raggiungi-

riviste, quelle legate al sistema di scam-

La direttiva prevede che per cogliere

mento di questo obiettivo generale dell’UE, fissando nei

bio di quote di emissione dell’UE (per

le opportunità di risparmio energetico

loro piani nazionali integrati per l’energia e il clima (PNIEC)

gli impianti, edilizia e trasporti) e quelle

in specifici settori di mercato di solito

i contributi nazionali indicativi e i piani di percorso per

di emergenza energetica.

non soggetti a obblighi di diagnosi

raggiungerlo. I progetti PNIEC aggiornati dovevano essere pronti entro giugno 2023, mentre i piani definitivi dovrebbero essere presentati nel 2024.

energetica, quali sono le piccole e

Settore pubblico

medie imprese (PMI), gli Stati membri

L’obbligo specifico per il settore

dovrebbero creare programmi mirati a

La Commissione verificherà che tutti i contributi

pubblico di conseguire una riduzione

incoraggiare e sostenere queste ultime

raggiungono l’obiettivo dell’11,7%. Nel caso in cui ciò

annuale del consumo energetico

nell’eseguire diagnosi energetiche volte

non avvenga, saranno apportate correzioni ai contributi

dell’1,9% prevede alcune eccezioni per

ad attuare eventuali opportunità di

nazionali al di sotto di tale livello, utilizzando il meccanismo

i trasporti pubblici e le forze armate;

risparmio energetico.

#82

100

SPESSORE (mm)

RESISTENZA MECCANICA

TRAFILAMENTO

TRASMITTANZA TERMICA

TB1 PONTE TERMICO

Quindi, si prevede che le imprese con un consumo

oppure calore cogenerato per il 75%

almeno il 75%, o un mix di energia

annuo medio di energia (riferito ai tre anni precedenti e

o anche una combinazione di ener-

rinnovabile e calore di scarto almeno

che tenga conto di tutti i vettori energetici) superiore a:

gia rinnovabile e calore di scarto e/o

per il 75%, oppure una combinazione

• 85 TJ attuino un sistema di gestione dell’energia da

cogenerato per il 50% (definizione

di energia rinnovabile, calore di scarto

simile a quella del D.Lgs102/2014);

e calore da cogenerazione ad alto

• 10 TJ e che non attuano un sistema di gestione dell’ener-

b. dal 1º gennaio 2028, deve usare ener-

rendimento, in cui la quota comples-

gia siano oggetto di una diagnosi energetica. Tale diagnosi

gia rinnovabile o calore di scarto per

siva di energia rinnovabile o calore

dovrà essere svolta in maniera indipendente ed efficace

almeno il 50%, oppure un mix di ener-

di scarto sia pari almeno al 35%, per

sotto il profilo dei costi da esperti qualificati o accreditati

gia rinnovabile e calore di scarto per

almeno il 95%;

(per l’Italia da EGE e ESCo), oppure eseguita e sorvegliata

almeno il 50%, o calore da cogenera-

e. dal 1º gennaio 2045, deve usare ener-

da autorità indipendenti ai sensi della legislazione nazio-

zione ad alto rendimento per almeno

gia rinnovabile o calore di scarto

nale. Le diagnosi dovranno essere svolte entro l’11 otto-

l’80% oppure una combinazione di

oppure un mix di energia rinnovabile

bre 2026 e rinnovate periodicamente ogni quattro anni.

energia termica immessa nella rete

e calore di scarto per almeno il 75%;

La Direttiva prevede che le diagnosi energetiche siano

con una quota di energia rinnova-

f. dal 1º gennaio 2050, deve usare

conformi alle normativa europea o internazionale perti-

bile pari almeno al 5% e una quota

esclusivamente energia rinnova-

nenti, ad esempio la UNI CEI EN ISO 50001 (UNI, 2018) o

complessiva di energia rinnovabile,

bile, esclusivamente calore di scarto

la UNI CEI EN 16247-1 (UNI, 2022), o, se includono aspetti

calore di scarto o calore da coge-

o esclusivamente un mix di energia

ambientali, alla UNI CEI EN ISO 14001 (UNI, 2015), e rispet-

nerazione ad alto rendimento pari

rinnovabile e calore di scarto.

tino la nuova direttiva, senza superarne i requisiti.

almeno al 50%;

adottare entro l’11 ottobre 2027;

In alternativa a quanto visto in precedenza,

Attualmente, il CEN sta elaborando una norma europea

c. dal 1º gennaio 2035, deve usare ener-

sarà possibile per gli Stati Membri adot-

specifica sulle diagnosi energetiche, che possono essere

gia rinnovabile o calore di scarto per

tare criteri di sostenibilità della presta-

indipendenti o integrate in un sistema di gestione ambien-

almeno il 50%, oppure un mix di ener-

zione energetica di un sistema di teleri-

tale più ampio (che dovrebbe rispettare i requisiti minimi

gia rinnovabile e calore di scarto per

scaldamento e teleraffrescamento che

stabiliti dalla nuova direttiva) oppure in un contratto di

almeno il 50%, oppure, per almeno

siano basati sulla quantità di emissioni

prestazione energetica (EPC). Inoltre, i meccanismi e i

l’80%, un sistema con una quota

di gas a effetto serra per unità di ener-

regimi specifici istituiti per monitorare le emissioni e il

complessiva di energia rinnovabile,

gia termica o frigorifera fornita ai clienti,

consumo di carburante di alcune imprese di trasporti, ad

calore di scarto o calore da coge-

tenendo conto delle misure attuate per

esempio l’EU ETS, possono essere considerati compati-

nerazione ad alto rendimento nel

adempiere all’obbligo di cui all’articolo 24,

bili con le diagnosi energetiche, anche nell’ambito di un

quale la quota complessiva di ener-

paragrafo 4, della direttiva (UE) 2018/2001

sistema di gestione dell’energia, a condizione che rispet-

gia rinnovabile o calore di scarto sia

(Comunità Europea, 2018). I valori massimi

tino i requisiti minimi stabiliti dalla direttiva.

pari almeno al 35%;

delle emissioni sono i seguenti:

Per le imprese che già adempiono all’obbligo di

d. dal 1º gennaio 2040, deve usare ener-

a. fino al 31 dicembre 2025: 200 g/kWh;

diagnosi energetica, tale diagnosi deve continuare a

gia rinnovabile o calore di scarto per

b. dal 1º gennaio 2026: 150 g/kWh;

essere effettuata almeno ogni quattro anni.

Teleriscaldamento e teleraffreddamento efficiente

CONTESTO DELLA REVISIONE DELLA EED La proposta di rivedere la Direttiva 2012/27 sull’efficienza energetica è una delle iniziative chiave

La Direttiva modifica la definizione di teleriscalda-

del pacchetto Fit for 55%, adottato dalla Commissione il 14 luglio 2021, il cui obiettivo è allineare la

mento e teleraffreddamento efficiente, prevedendo che

legislazione dell’UE in materia di clima ed energia con l’ambizioso piano di raggiungere la neutralità

nella fornitura dei servizi di riscaldamento e raffresca-

climatica entro il 2050 e di ridurre entro il 2030 le emissioni nette di gas serra del 55% rispetto ai livelli

mento, al fine di aumentare sia il consumo più efficiente

del 1990. In particolare, il pacchetto comprende una serie di proposte interconnesse che comportano

dell’energia primaria sia l’utilizzo di energia rinnovabile,

modifiche agli atti legislativi esistenti e l’introduzione di nuove iniziative che influiscono su una vasta

un sistema di teleraffrescamento e teleraffrescamento

gamma di settori politici ed economici.

efficiente deve soddisfare i seguenti criteri:

Il 18 maggio 2022, la Commissione ha poi lanciato il piano REPowerEU, che ha lo scopo di risparmiare

a. fino al 31 dicembre 2027, deve usare energia rinno-

energia, produrre energia “pulita” e diversificare l’approvvigionamento energetico dell’Unione e che

vabile o calore di scarto per almeno il 50% del totale, 20

#82

contiene una serie di emendamenti alla direttiva 2012/27 sull’efficienza energetica.

A2L

c. dal 1º gennaio 2035: 100 g/kWh;

18, 19 e 20 e gli allegati II, VIII, IX, XII, XIII

DEFINIZIONI

d. dal 1º gennaio 2045: 50 g/kWh;

e XIV, inerenti rispettivamente la Conta-

Nella Direttiva 2023/1791 viene rimossa la defi-

e. dal 1º gennaio 2050: 0 g/kWh.

bilizzazione e fatturazione del gas natu-

nizione di “governo centrale”, presente nella

rale, la contabilizzazione e il riparto dei

2012/27 e vengono introdotte le seguenti nuove

costi per il riscaldamento, il raffresca-

definizioni (per il cui dettaglio si rimanda al testo

Una importante novità riguarda l’introduzione di obbli-

mento e la produzione di ACS per uso

scaricabile on-line):

ghi per i data center con una potenza installata di almeno

domestico, la lettura da remoto e i relativi

• Efficienza energetica al primo posto;

500 kW, per i quali è previsto l’obbligo da parte dei tito-

costi, si applicheranno a decorrere dal 12

• Sistema energetico;

lari e dei gestori di divulgarne i dati relativi al consumo

ottobre 2025, mentre l’articolo 37 sulle

• Efficienza del sistema;

energetico, alla potenza utilizzata, alle impostazioni della

modifiche al regolamento (UE) 2023/955

• Energia dell’ambiente;

temperatura e all’uso di calore residuo, acqua ed energia

(Commissione Europea, 2023a) si appli-

• Amministrazioni aggiudicatrici;

rinnovabile. Gli Stati membri devono imporre questi requi-

cherà a decorrere dal 30 giugno 2024.

• Enti aggiudicatori;

siti entro il 15 maggio 2024 e poi modificarli o confermarli

In ogni caso, la procedura prevede

annualmente. Un database dell’UE raccoglierà e renderà

che ciascuno degli Stati membri dovrà

• Centro dati;

pubblici tali dati.

adottare le disposizioni dell’EED nel

• Povertà energetica;

proprio sistema legislativo, il che, nel

• Utente finale;

nostro Paese, comporta la pubblica-

• Divergenza di interessi;

La Direttiva 2023/1791 diventerà operativa il prossimo

zione di in un decreto legislativo che

• Strategia di coinvolgimento;

10 ottobre, e abrogherà la 2012/27/UE (Unione Euro-

modificherà e aggiornerà il D.Lgs. 102

• Parte statisticamente significativa delle misure

pea, 2012) a partire dal 12 ottobre 2025. Tuttavia, gli Stati

del 2014 e smi (Governo Italiano, 2014).

di miglioramento dell’efficienza energetica

Data Center

Applicazione

Viene poi data una nuova definizione di “tele-

membri sono ancora tenuti a rispettare gli obblighi relativi ai tempi di recepimento delle direttive elencate nell’al-

Conclusioni

riscaldamento e teleraffrescamento efficienti”,

legato XVI parte B nel loro diritto interno. Qualsiasi riferi-

Da quanto riportato in precedenza

mento alla Direttiva 2012/27 in data successiva a quella

dovrebbero essere chiare l’importanza e

della sua abrogazione si intenderà fatto alla nuova Diret-

la complessità operativa della Direttiva

tiva, che deve essere interpretata sulla base della tabella

2023/1791, che sarà oggetto di appro-

di concordanza inclusa nell’allegato XVII.

fondimenti in futuro in questa stessa

In ogni caso, l’allegato XIV parte B della Direttiva riporta

rubrica dell’AiCARR Journal.

tutte le attuazioni con i relativi termini di recepimento. Per quanto riguarda le date di applicazione dei diversi articoli della nuova Direttiva, gli articoli 13, 14, 15, 16, 17,

• Microimpresa;

* Luca A. Piterà, Segretario Tecnico di AiCARR

riportata in questo articolo.

DOWNLOAD TESTO DIRETTIVA Il testo della direttiva è scaricabile dal seguente

BIBLIOGRAFIA

∙ Governo Italiano. 2014. Decreto legislativo 4 luglio 2014, n. 102. Attuazione della direttiva 2012/27/UE sull’efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE. Gazzetta Ufficiale. Roma: Ente Poligrafico dello Stato. ∙ UNI EN ISO 14001:2015. Sistemi di gestione ambientale - Requisiti e guida per l’uso. Milano: Ente Italiano di Normazione. ∙ UNI CEI EN ISO 50001. 2018. Sistemi di gestione dell’energia - Requisiti e linee guida per l’uso. Milano: Ente Italiano di Normazione. ∙ UNI CEI EN 16247-1:2022. Diagnosi energetiche - Parte 1: Requisiti generali. Milano: Ente Italiano di Normazione. ∙ Unione Europea. 2012. Direttiva 2012/27/UE del parlamento europeo e del consiglio del 25 ottobre 2012 sull’efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE. Gazzetta ufficiale europea. Bruxelles. ∙ Unione Europea. 2018. Direttiva (UE) 2018/2001 del parlamento europeo e del consiglio dell’11 dicembre 2018 sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili (rifusione). Gazzetta ufficiale europea. Bruxelles. ∙ Unione Europea. 2023a. Regolamento (UE) 2023/955 del Parlamento europeo e del Consiglio del 10 maggio 2023 che istituisce un Fondo sociale per il clima e che modifica il regolamento (UE) 2021/1060. Gazzetta ufficiale europea. Bruxelles. ∙ Unione Europea. 2023b. Direttiva (UE) 2023/1791 del Parlamento europeo e del Consiglio, del 13 settembre 2023, sull’efficienza energetica e che modifica il regolamento (UE) 2023/955 (rifusione). Gazzetta ufficiale europea. Bruxelles.

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Cosa è IIR/IIF

1909 da parte di delegati di 35 paesi.

ratificata la firma della Convenzione del

L’affermazione delle tecnologie per la produzione del

La Convenzione del 21 giugno 1920,

1954 e si rendeva ufficiale la partecipa-

freddo (se è permessa questa definizione che confligge

firmata dai 35 Paesi promotori riorga-

zione dell’Italia all’IIR/IIF con appartenenza

con tutte le regole della termodinamica che si imparano

nizzò l’Associazione stabilendone l’ori-

alla categoria 1a (di cui fanno parte, oltre

all’università), compressione di vapore e assorbimento in

gine come struttura promossa dai

all’Italia, solo Francia, Germania e Giap-

primis, risale al secolo XIX ma è il motivo per l’organizza-

Governi firmatari, modificandone il

pone; la più importante tra le 6 categorie

zione, nel 1908, del 1° International Congress of Refrige-

nome in International Institute of Refri-

in cui veniva strutturata la partecipazione

ration, tenutosi a Parigi, alla Sorbona, dal 5 al 10 ottobre

geration/Institute International du Froid

all’Istituto, quella con il contributo nazio-

con oltre 5.000 partecipanti.

(IIR/IIF) e fissandone la sede a Parigi.

nale più alto ma anche con più voti nella

Una spinta notevole all’organizzazione dell’evento,

Il mutato contesto geopolitico origi-

dal punto di vista scientifico, viene anche dalla corsa al

natosi dopo la II guerra mondiale portò

Il promotore della partecipazione

raggiungimento dello zero assoluto, tema di ricerca assai

alla firma, avvenuta il 1° dicembre 1954,

Italiana all’IIR/IIF è il prof. Fredolino Matta-

attuale in quel momento. Figura scientifica di spicco a

di un nuovo Accordo Internazionale

rolo dell’Università di Padova, che a buon

quel Congresso è lo scienziato olandese Kamerling Onnes,

con il quale IIR/IIF si è dotato dell’orga-

titolo può essere riconosciuto come il

che nel 1913 avrebbe ricevuto il Premio Nobel per la

nizzazione interna ancor oggi vigente

padre della Tecnica del Freddo italiana.

fisica proprio per i suoi studi sulla liquefazione dei gas e

che verrà descritta più avanti.

la superconduttività.

elezione delle cariche statutarie).

Tra le sue iniziative anche l’Isti-

L’Italia è sempre stata in prima fila tra

tuto per la Tecnica del Freddo del CNR,

Uno spin-off di quel Congresso fu la creazione della Inter-

i Paesi promotori dell’Istituto e infatti con

creato in Area di Ricerca CNR a Padova

national Association of Refrigeration, promossa il 25 gennaio

la Legge n. 697 del 24 luglio 1959 veniva

sul finire degli anni ’60 originariamente

#82

come Centro Studi CNR per la Tecnica

La struttura del’IIR/IIF

Commissioni e la lista completa spazia su tutti i temi

del Freddo e ancor oggi attivo come

Gli organi statutari dell’IIR/IIF sono la

oggetto delle attività dell’Istituto, quelli che oggi vengono

branca del più grande Istituto per le

Conferenza Generale, il Comitato Esecu-

sintetizzati dall’acronimo RACHP (Refrigeration, Air Condi-

Tecnologie delle Costruzione.

tivo, il Comitato di Gestione e il Consi-

tioning & Heat Pumps). In particolare:

Da allora la partecipazione italiana

glio Tecnico-Scientifico; a quest’ultimo

• Sezione A: Cryogenics and liquefied gases

all’IIR/IIF è stata gestita dal Ministero

fanno capo le diverse Sezioni e Commis-

degli Affari Esteri che ha curato i

sioni su cui è strutturata la parte scien-

rapporti tra IIR/IIF e Governo Italiano

tifica dell’Istituto.

� Commissione A1: Cryophysics and cryoengineering

� Commissione A2: Liquefaction and separation of

gases

attraverso l’Ambasciata d’Italia a Parigi

La Conferenza Generale viene

• Sezione B: Thermodynamics, equipment and systems

prima e poi, dal 2019, attraverso la Dele-

convocata ogni 4 anni, in corrispon-

� Commissione B1: Thermodynamics and transfer

gazione Permanente d’Italia presso le

denza del Congresso Internazionale

Organizzazioni Internazionali a Parigi.

della Refrigerazione (ICR). Ne fanno

Per descrivere l’IIR/IIF si può ripren-

parte i Paesi membri, con un numero

dere la definizione della propria

di delegati pari ai voti derivanti della

missione che l’Istituto dà nella pagina

Categoria di appartenenza (l’Italia è in

iniziale del sito web (https://iifiir.org).

categoria 1a e dispone di 6 voti).

L’IIR/IIF è un’organizzazione inter-go-

La Conferenza Generale discute e

vernativa indipendente, attualmente

approva la relazione quadriennale del

con 60 paesi membri. È l’unica al mondo

Direttore Generale ed elegge, su propo-

a raccogliere conoscenze scientifiche e

sta del Comitato Tecnico-Scientifico, i

tecniche in ogni settore della refrige-

Presidenti di Sezioni e Commissioni.

razione. Fondata nel 1908, ha svilup-

Discute e approva anche le even-

pato una rete mondiale di esperti ed è

tuali modifiche di Statuto che si rendes-

impegnata a diffondere la conoscenza

sero necessarie.

processes � Commissione B2: Refrigerating equipment

• Sezione C: Biology and food technology

� Commissione C1: Cryobiology, cryomedicine & health

products � Commissione C2: Food science & engineering

• Sezione D: Storage and transport

� Commissione D1: Refrigerated storage

� Commissione D2: Refrigerated transport

• Sezione E: Air conditioning, heat pumps and heat recovery � Commissione E1: Air conditioning

� Commissione E2: Heat pumps and energy recovery

Le attività

della refrigerazione per migliorare la

Il Comitato Esecutivo si riunisce ogni

qualità della vita, nel rispetto dell’am-

anno (normalmente in giugno a Parigi)

Le attività di IIR/IIF sono sostanzialmente la produzione

biente e tenendo conto dei vincoli

ed è composto dai delegati nazionali

scientifica e la divulgazione scientifica in tutti i settori

tecnico-economici.

dei Paesi membri, ciascuno dotato di

RACHP rappresentati da Sezioni e Commissioni.

L’IIR/IIF è diventato nel tempo uno dei principali attori globali, agendo per

un numero di voti corrispondente alla categoria del proprio Paese.

Queste attività si estrinsecano nella organizzazione di Convegni e Congressi scientifici cui segue la pubblicazione

implementare la refrigerazione soste-

Il Comitato Esecutivo discute e

dei Proceedings, in una vasta pubblicistica in cui spiccano

nibile in tutti i suoi usi. Ciò è eviden-

approva la relazione annuale del Diret-

l’International Journal of Refrigeration, edito da Elsevier, e

ziato dal rapporto (disponibile sul sito)

tore Generale e, soprattutto, elegge

le Informatory Notes, sorta di riassunto tecnico-scientifico

sulle azioni che perseguono gli SDG

quest’ultimo alla scadenza del mandato

su argomenti specifici, ormai giunte al loro numero 55.

(Sustainable Development Goals) delle

di 5 anni (prorogabile).

Nazioni Unite. Il referente scientifico dell’IIR/IIR

Il Comitato di Gestione sovrintende alla gestione dell’Istituto.

Tra i Congressi spicca il già citato International Congress of Refrigeration (ICR) organizzato ogni 4 anni direttamente dall’IIR/IIF in cui si confrontano tutte le principali compo-

presso ogni paese membro è il delegato

Il Comitato Tecnico-Scientifico è

nazionale, nel caso dell’Italia nominato

costituito da un Presidente e dai Presi-

dal Ministero degli Affari Esteri.

denti delle Sezioni e delle Commissioni

Nel secolo XXI l’ICR si è tenuto a Washington, DC nel

Per oltre trent’anni il delegato nazio-

dell’Istituto, organismi che curano la

2003, a Pechino, PRC nel 2007, a Praga, CR nel 2011, a

nale per l’Italia è stato il prof. Mattarolo

parte scientifica, quella con cui l’Istituto

Yokohama, Giappone nel 2015, a Montreal, Quebec nel

che poi ha passato il testimone a Giro-

si presenta alla comunità tecnico-scien-

2019 e, nello scorso mese di agosto a Parigi, Francia.

lamo Panozzo, dirigente di ricerca dell’I-

tifica e che costituisce la principale atti-

stituto per la Tecnica del Freddo del CNR,

vità dell’Istituto.

sostituito, nel 2013, dal sottoscritto. 26

#82

Ogni Sezione comprende due

nenti del settore RACHP e a cui partecipano non meno di 1000 scienziati e addetti ai lavori.

Ogni Commissione organizza poi Congressi e Convegni di settore in giro per il mondo. A titolo di esempio si portano le Herrick Conferences che, con scadenza bien-

MIC

EFFICIENZA COMPATTA E ADATTABILITÀ MODULARE: LA SCELTA INTELLIGENTE REFRIGERATORE MODULARE CONDENSATO AD ARIA PER LA PRODUZIONE DI ACQUA REFRIGERATA MIC, progettato e realizzato per soddisfare le esigenze di refrigerazione nei complessi industriali, è un prodotto estremamente affidabile, compatto e rapido da installare, ideale nelle situazioni in cui sia necessaria una soluzione di modularità. Il funzionamento a pieno carico è garantito fino a 45 °C di temperatura aria in ambiente e può produrre acqua refrigerata da 20 °C fino a -10 °C. La potenza frigorifera può essere incrementata in qualsiasi momento aggiungendo fino a 4 moduli in parallelo con un costo limitato. Il circuito idraulico e frigorifero separabili fanno di MIC un prodotto estremamente funzionale, che consente facili operazioni di pulizia, o rapida rimozione di una delle due parti. La regolazione è a microprocessore completo di tastiera e display LCD che permette una facile consultazione e l’intervento sull’unità attraverso un menù disponibile in più lingue.

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nale, ormai dagli anni ’70 del secolo scorso la Purdue

cui è segretario Claudio Zilio, attuale

RACHP, ha trovato come concorrente la

University organizza insieme alle Commissioni B1, B2, E1,

presidente AiCARR. Antonio Rossetti

dottoressa Josr Allouche, di nazionalità

E2 a West Lafayette, Indiana.

e Stefano Rossi del CNR/ITC sono poi

tunisina e norvegese, con dottorato

L’organo più importante dal punto di vista scientifico è

segretari della Commissione D2 mentre

all’università di Porto, Portogallo e atti-

poi l’International Journal of Refrigeration, pubblicato da

Giovanni Antonio Longo dell’Univer-

vità di ricerca svolta presso il SINTEF di

Elsevier, vero e proprio punto di riferimento della ricerca

sità di Padova è vice-presidente della

Trondheim, Norvegia.

nel settore RACHP, il quale, con un Impact Factor di 3,9

Commissione E1.

si situa nel primo quartile tra le riviste scientifiche sia nel

Le specifiche competenze della candidata Josr Allouche nel settore

L’elezione del nuovo Direttore Generale

RACHP le hanno conquistato la maggio-

Ultimo ma non ultimo, è necessario citare il database

All’ultimo International Congress

Esecutivo, tanto da essere eletta Diret-

FRIDOC, accessibile dalla pagina web dell’IIR/IIF, il quale

of Refrigeration, conclusosi a Parigi alla

tore Generale in controtendenza con

riporta oltre 100.000 riferimenti bibliografici nel settore

fine di agosto 2023, si è tenuta l’elezione

la tradizione IIR/IIF che in passato ha

RACHP e si pone ormai come indispensabile strumento

del nuovo Direttore Generale, visto che

sempre avuto un Direttore Generale

di lavoro per ricerca & sviluppo del settore.

Didier Coulomb, che ha rivestito la

di cittadinanza francese.

raggruppamento “Mechanical Engineering” sia in “Building and Construction”.

carica per oltre 20 anni, cesserà dall’in-

La partecipazione italiana

carico alla fine del 2024.

ranza dei voti dei delegati del Comitato

Allouche entrerà in carica alla fine del 2024 e, se non sono in discussione

La partecipazione italiana alle attività dell’IIR/IIF è

La carica di Direttore Generale

le sue competenze specifiche RACHP,

sempre stata ampia e di qualità, sia nelle persone che

riveste enorme importanza nell’orga-

il terreno su cui verrà giudicata sarà

nei contributi.

nigramma dell’IIR/IIF perché essa è il

soprattutto la sua capacità di intera-

Si è già citato il prof. Mattarolo dell’Università di Padova

terminale politico e tecnico-scientifico

gire coi Governi dei Paesi membri, in

che non è peregrino considerare come uno dei ri-fonda-

di tutte le iniziative dell’Istituto. Nella

particolare col Governo Francese.

tori dell’Istituto nel secondo dopoguerra, avendo presie-

parte politica del suo incarico il Diret-

duto per diversi mandati il Science & Technology Coun-

tore Generale interagisce con tutti i

cil. Dopo di lui, lo stesso ruolo ha ricoperto per diversi

Governi dei Paesi membri dell’IIR/IIF

AiCARR e IIR/IIF hanno una lunga

mandati a cavallo tra gli anni ’90 e 2000, anche Alberto

e questa attività riveste una estrema

consuetudine di collaborazione che

Cavallini dell’Università di Padova, tra le altre cose anche

importanza in un momento in cui i

si è esplicitata negli ultimi anni nella

ex presidente di AiCARR.

Governi, per ragioni di bilancio, tendono

firma di un Memorandum of Understan-

a disimpegnarsi dal contribuire alla vita

ding, rinnovato durante il 26° convegno

dell’Istituto.

Internazionale della Refrigerazione a

L’Università di Padova, centro della ricerca italiana nel settore RACHP, ha anche avuto Renato Lazzarin, anche lui

AiCARR e IIR/IIF

ex presidente di AiCARR, come presidente della Commis-

La carica di Direttore Generale, in

Parigi in agosto 2023. Questo Memo-

sione E2 per due mandati e, ancora per due mandati,

passato, è sempre stata appannag-

randum nasce dalla considerazione che

presidente della Sezione E, incarico appena completato

gio di un dirigente pubblico espresso

AiCARR e IIR hanno l’obiettivo comune

con il Congresso di Parigi.

dal Governo Francese, in ragione

di diffondere la cultura della refrigera-

Attualmente la Commissione D2 è presieduta, per

della presenza del quartier generale

zione. Le azioni condivise sono nume-

il suo secondo mandato, da Silvia Minetto del CNR/ITC.

dell’IIR/IIF in territorio francese e anche

rose e vanno dalla co-organizzazione di

La ricerca nel campo della refrigerazione non si svolge

del sostanzioso contributo da sempre

eventi, allo scambio di informazioni nel

solo a Padova: se infatti si guardano le cariche rivestite

riconosciuto dalla Francia al bilancio

campo normativo fino all’esclusiva per

dai ricercatori italiani nelle diverse Commissioni si scopre

dell’IIR/IIF.

AiCARR della traduzione in italiano delle

che, oltre a parecchi membri che sarebbe troppo lungo

Solitamente all’elezione del Diret-

pubblicazioni dell’IIR come gli articoli

citare qui, Alessia Arteconi dell’Università Politecnica

tore Generale si presentava solo il candi-

presentati nei convegni IIR e le Infor-

delle Marche, è segretario della Commissione A2, Sergio

dato del Governo Francese e la sua

matory Notes.

Bobbo del CNR/ITC è vice-presidente della Commissione

nomina era poco più che una formalità.

B1 di cui è segretario Davide Del Col dell’Università di

Quest’anno, invece, il candidato del

Padova, Alfonso William Mauro dell’Università Federico

Governo Francese, un dirigente con

Politecnica delle Marche, delegato

II di Napoli è vice-presidente della Commissione B2, di

nessuna esperienza specifica nel settore

nazionale per l’Italia presso IIR/IIF

#82

* Fabio Polonara, Università

LA RIVOLUZIONE INDOOR NELL’INDOOR AIR QUALITY Purificatori aria a perossido di idrogeno Airow Installabili in:

ventilconvettori (fancoil)

cassette a soffitto

mini split ductless

MASSIMA SICUREZZA

ELEVATA EFFICIENZA

GRANDE RISPARMIO

Bassi livelli di perossido di idrogeno

Elimina gli agenti patogeni fino al 99%, con risultati testati e metodo brevettato

Ottimo rapporto qualità/prezzo

Nessuna produzione di ozono

Effetto duraturo, anche quando l’aria condizionata è spenta

Non richiede nessuna manutenzione

Zero emissioni di ioni

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Bassi consumi energetici

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SCENARI

Pompe di calore, lo stato dell’arte in Italia Breve panoramica sulla diﬀusione della tecnologia, cercando di delineare anche alcune prospettive per il futuro M. Dall’Ombra*

o accettato con piacere l’invito a cimentarmi sul tema pompe di calore, confidando di contribuire al confronto su un argomento complesso,

che tanto impatto avrà sul nostro futuro.

Quali e quante pompe di calore sono installate in Italia?

delle considerazioni che andremo a esprimere, è certamente accettabile. La Tabella 1 ci consente di descrivere,

L’esercizio è possibile, utilizzando un

sia in termini quantitativi che qualitativi,

Considerata l’ampiezza dei temi che toccherò mi scuso

lasso di tempo di quindici anni come

lo stock di pompe di calore presente

sin da ora, con gli esperti in ciascuno di questi ambiti, per le

periodo di riferimento per la vita media

in Italia. Dei 18,82 mio di macchine,

semplificazioni, imprecisioni o errori commessi. Se avranno

delle apparecchiature. I risultati conten-

la quasi totalità utilizza l’aria come

la cortesia di darmene evidenza, ne prenderò buona nota.

gono un margine di errore che, ai fini

sorgente termica, riversando il calore

#82

prodotto in aria (97%) e la restante parte

TABELLA 1

in acqua (3%). Le macchine aria/aria sono “heat pump native” (mono e multi split, rooftop&package, VRV ) mentre le aria/acqua e acqua/acqua, un tempo in prevalenza solo freddo, si sono evolute in reversibili per rispondere a una crescente domanda del mercato terziario, commerciale, industriale e solo di recente residenziale. A questo proposito, il 52% dell’attuale stock di unità aria/acqua fino a 17 kW è stato venduto nel biennio 2021-2022. Questo

elevata nel settore dei servizi, in crescita

Il Green Deal conferma questi tre obiettivi, ne adegua

spiega perché, per questa tipologia, l’età

in quello industriale e stabilmente bassa

i valori da raggiungere, ponendo però la riduzione delle

media dello stock sia poco più della

in quello residenziale.

emissioni (-55%) al centro dell’intera strategia.

metà rispetto a tutte le altre categorie. L’età media è un indicatore preciso della penetrazione delle pompe di calore elettriche nei segmenti di

In Italia, nell’ambito residenziale, l’azione del legisla-

Il Green Deal e la decarbonizzazione del parco residenziale

tore si è sin qui concentrata sul miglioramento dell’efficienza energetica (in termini di energia primaria) e sulla quota di energia rinnovabile ma limitatamente alle nuove

mercato per attività. Tanto più è elevata,

Risale al dicembre 2008 l’approva-

tanto maggiore e “antica” è la presenza

zione della “strategia 20-20-20” con la

Il confronto pubblico che si è avviato in queste setti-

di questa tecnologia in ciascun ambito.

quale la EU si prefiggeva di ridurre del

mane sulla prossima generazione di incentivi fiscali si

Una conferma viene dalla Figura 1

20% le emissioni di CO2 (rispetto ai valori

muove sui binari del passato. In assenza di correttivi il

(tratto dalla 4ª edizione del Libro Bianco

1990), produrre il 20% di energia da fonti

risultato non potrà che essere quello già attestato dal

delle Pompe di Calore a cura di Asso-

rinnovabili, migliorare del 20% l’efficienza

Rapporto Efficienza Energetica 2022 pubblicato da ENEA,

clima) che mostra come la penetrazione

energetica così da ridurre la domanda di

nel quale si afferma che l’Italia non ha raggiunto l’obiet-

del vettore elettrico sia storicamente

energia primaria non rinnovabile.

tivo 2014-2020 in termini di riduzione dell’energia primaria.

FIGURA 1

abitazioni (Dgls 28 e 199).

Penetrazione del vettore elettrico per settore. Fonte: elaborazione Amici della Terra su dati Eurostat

#82 31

FIGURA 2

Nuove priorità richiedono nuovi schemi per gli incentivi

Unica voce in controtendenza quella del risparmio otte-

politiche in essere.

C’è un nuovo clima in Italia

nuto grazie agli incentivi per l’efficientamento energetico,

Ciò che serve è un nuovo schema

C’è un nuovo clima in Italia, se lo

che ha rappresentato il 45% del totale dei risparmi otte-

di obiettivi. L’infografica in Figura 2 ne

leggiamo attraverso i dati Eurostat rela-

nuti. Questo dimostra come un incentivo correttamente

sintetizza i contenuti e mostra come

tivi all’andamento dei gradi giorno (in

indirizzato produca un buon risultato.

l’APE sia lo strumento adatto a calcolare

riscaldamento e raffreddamento) dal

Quanto alle riduzione delle emissioni di CO2 nel

i risultati pre e post intervento, poiché

1979 a oggi (Figura 3).

settore residenziale, lo studio “Zero Carbon Policy 2022”

è già in grado di misurare le tre gran-

Nel periodo considerato, il valore

del POLIMI evidenzia come il settore degli edifici sia –

dezze d’interesse, consentendoci di

medio HDD (Heating Degree Day) in Italia

subito dopo quello dei trasporti – il più distante dagli

ottenere ben più di un “semplice salto

è diminuito del 22%, passando da 2.234

obiettivi di decarbonizzazione al 2030, sulla base delle

di classe”.

a 1.734. La zona climatica media di riferimento per il clima invernale non è quindi più la E (2.101-3.000) bensì la D (1.4012.100). Significa passare da 2.016 a 1.510 ore di riscaldamento a stagione: –25%. La conseguenza pratica di questa variazione è che i comuni nelle zone F-E-D sono “scalati” di una classe verso il basso. In questo periodo di transizione, dal riscaldamento basato su fonti fossili alle pompe di calore elettriche, questa variazione ha una serie di importanti implicazioni sia sul dimensionamento dell’impianto che sulle emissioni di CO2 a esso associate. È importante che la comunità

FIGURA 3

Andamento HDD e CDD|ITALIA

#82

tecnica si confronti sul tema decidendo

COME SARÀ LA PROSSIMA GENERAZIONE DI POMPE DI CALORE? Eﬃciente, leggera e silenziosa

sempre più vantaggioso per l’utente. Si occuperà di gestire la macchina sulla base

Aumentare la scala della produzione, dagli attuali milioni alle decine di milioni,

delle continue richieste che riceverà dagli aggregatori, che assumeranno un ruolo

renderà possibile segmentare la produzione per fascia climatica di utilizzo, mante-

decisivo nel mantenere in costante equilibrio domanda e offerta sulla rete elettrica.

nendo invariata l’efficienza. Questo consentirà di passare dallo schema “one fit all”

Saprà comprendere il contesto fisico e impiantistico nel quale si trova, svolgendo in

all’avere gamme pensate per le diverse condizioni d’impiego. Sarà così che avremo

quasi totale autonomia le operazioni di primo avviamento. Dialogherà con l’installa-

una pluralità di dimensioni e materiali impiegati, oltre alla possibilità di proporre al

tore incaricato dell’assistenza, programmando gli interventi manutentivi sulla base

mercato gamme differenziate sulla base della loro silenziosità.

del reale stato di salute della macchina. Attiverà la chiamata d’emergenza in caso di

L’attenzione all’ottimizzazione dei materiali è indispensabile per assicurare la soste-

guasto, fornendo una precisa sequenza di informazioni così che il tecnico possa arri-

nibilità delle risorse (principalmente alluminio, rame e acciaio) necessarie alla costru-

vare sul posto, risolvere il problema e ripristinare rapidamente la piena efficienza

zione di una pompa di calore che richiede circa 3 volte più materiali (in peso) rispetto

dell’apparecchio. Saprà interagire con i dispositivi in “realtà aumentata” che saranno

a quelli utilizzati in una caldaia.

nella “cassetta dei ferri” del tecnico, insieme a pinza e cacciavite Sarà in costante dialogo con il produttore dell’apparecchiatura, al quale invierà un

Facilmente riparabile, riutilizzabile e riciclabile

continuo flusso di dati che saranno preziosi per lo sviluppo di pompe di calore, sempre

L’impatto sulle risorse materiali sarà mitigato nel tempo poiché la vita utile della

più ottimizzate per l’utilizzo nel mondo reale, più efficienti, leggere e silenziose.

pompa di calore salirà a 20-25 anni grazie a riparazioni più semplici e meno costose. Una volta giunta a fine vita la macchina sarà recuperata, riportata in azienda dal

Adatta all’attivazione di accumuli di energia avanzati

produttore che la inserirà in un processo di “remanufacturing industriale” che punterà

Entro il prossimo decennio, gli accumuli a cambio di fase (CFM) avranno sostituito quelli

a preservare tutto quanto riutilizzabile (involucro, e scambiatori principalmente) per

convenzionali ad acqua, superandoli per compattezza, quantità di energia accumula-

realizzare, su questa base, una apparecchiatura nuova. Solo nel caso in cui non sia

bile e attivazione anche diretta tramite i pannelli fotovoltaici. La nuova generazione

possibile fare altrimenti, la macchina sarà avviata allo smaltimento nell’ambito di

di pompe di calore sarà in grado di comprendere il tipo di accumulo collegato (CFM o

un ciclo tracciato ed efficiente che garantisca la produzione di nuovi materiali con

convenzionale) e di adattarsi automaticamente.

un’altissima percentuale di materia prima/seconda. Tutto questo sarà reso possibile da una progettazione orientata al raggiungimento

Multi refrigerante

di questi risultati e non solo al costo di produzione.

La revisione del regolamento F-GAS e l’iniziativa ECHA relativa ai PFAS, pur offrendo (al momento in cui scrivo) molte meno certezze di quante ne servirebbero, delineano

Connessa all’utente, alla rete e al fabbricante

senza ombra di dubbio uno scenario multi refrigerante. Siano essi naturali (R290 su

L’intelligenza artificiale trasformerà ogni pompa di calore in una “smart heat pump”

tutti), HFC, HFO o ancora sconosciuti, questi refrigeranti saranno tutti caratterizzati

che saprà informare, consigliare e rassicurare l’utente offrendogli un’esperienza

da un bassissimo GWP e non in grado di generare sostanze pericolose all’atto della

realmente superiore.

loro decomposizione in ambiente.

Andrà alla ricerca della migliore tariffa istantanea così da rendere il costo di esercizio

Importante sarà anche il ruolo che svolgeranno i refrigeranti (HFC) recuperati dalle apparecchiature a fine vita e rigenerati industrialmente. Non essendo inclusi nella limitazione delle quote imposte dal Regolamento F-Gas, il loro utilizzo sarà prezioso per mantenere in esercizio l’attuale generazione di pompe di calore, oltre che permetterne l’utilizzo in situazioni nelle quali un refrigerante infiammabile (R290) non sia consentito.

#82

Le Pompe di calore dal tuo punto di vista

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FIGURA 4 (a)

Ore di accensione del sistema prevalente di riscaldamento di una giornata media(a) nei mesi di, per ripartizione e tipo di sistema. Anno 2021, numero medio, espresso in ore e minuti.

Il numero medio di ore è calcolato con riferimento alle sole famiglie che utilizzano il sistema di riscaldamento con frequenza “tutti i giorni o quasi” o “qualche giorno a settimana”. Fonte: Istat, Consumi energetici delle famiglie, anno 2021

se sia opportuno e urgente aggiornare i dati inclusi nei

TABELLA 2

Confronto dei dati in Figura 4 con quelli del DPR 26/08/1993 n. 412. - art.9 e D.P.R. 16 aprile 2013, n. 74 - art. 4

decreti e nelle norme in uso, così che si abbia la certezza che rispecchino la realtà del clima attuale, assai diverso da quello degli anni ’80 e ’90. Una conferma che il clima sia cambiato ci viene dall’indagine ISTAT sui consumi energetici delle famiglie 2021 (Figura 4), che ci aggiorna sul comportamento degli utenti. La Tabella 2 ci consente di confrontare questi dati con quanto contenuto nel DPR 26/08/1993 n. 412. – art.9 e D.P.R. 16 aprile 2013, n. 74 – art. 4. La sensazione che un profondo aggiornamento legislativo sia opportuno si rafforza. Altrettanto importante è la (ri)conferma e la validazione della temperatura minima di progetto. Da questa dipende in gran parte la potenza che avrà la pompa di calore elettrica.

a gas, ci sono 17,4 milioni di pompe

persino un “modesto” boiler elettrico

Nel prossimo decennio ne dovranno essere installate alcuni

di calore aria/aria con caratteristiche

(anche questo presente in milioni di

milioni. Sovradimensionarle significa richiedere alla rete elet-

tali da potere riscaldare le abitazioni,

abitazioni) tornerebbe a essere un’op-

trica un adeguamento eccessivo rispetto al reale fabbisogno,

quasi per l’intera stagione invernale. Alla

zione da considerare. Che il clima sia

con conseguente spreco di risorse economiche e di materiali.

luce della prospettiva di decarbonizza-

cambiato è ormai accettato da tutti:

zione degli edifici esistenti, può sorgere

è sempre meno freddo d’inverno e

il dubbio che la strategia utilizzata sino a

sempre più caldo in estate. Valutare

Il mio gioco preferito ne “La settimana enigmistica” è

oggi, cioè sostituire l’impianto di riscal-

l’impatto di questo cambiamento sul

sempre stato “La pista cifrata” meglio noto come “unisci

damento esistente, sia l’opzione più effi-

contesto normativo esistente, consen-

i puntini”. Collegando tra loro i diversi argomenti trattati

cace nella prospettiva costi/benefici.

tirà agli esperti di assicurare ai decisori

in questo articolo vediamo che immagine ne scaturisce.

Auspicando che la sempre crescente

politici che gli ingenti investimenti in

Limitandosi all’ambito del riscaldamento residenziale,

quota di energia prodotta da rinnova-

incentivi, che andremo a sostenere nei

l’Italia è un paese fortemente dipendente dal gas metano.

bili comporti una drastica riduzione del

prossimi decenni, producano i risultati

Decarbonizzare implica sia una sostituzione energetica

costo dell’energia elettrica, l’incentivo

attesi in termini di riduzione delle emis-

(vettore elettrico in luogo della fonte fossile) che tecnolo-

a utilizzare (quasi) sempre la pompa

sioni di CO2, riduzione del consumo di

gica (pompa di calore elettrica aria/acqua o aria/aria verso

di calore aria/aria diventa molto forte.

energia primaria e incremento dell’uti-

caldaia a gas). Questo renderà (almeno fino al 2030-2035)

La caldaia esistente verrebbe attivata

lizzo di energia rinnovabile termica. n

il processo di decarbonizzazione meno rapido rispetto a

solo nelle giornate più fredde (sempre

quanto sarebbe necessario per rispettare gli impegni EU.

meno frequenti) e utilizzata per l’acqua

Nelle abitazioni degli italiani, insieme a una caldaia

calda sanitaria, senza dimenticare che

Conclusioni

#82

* Marco Dall’Ombra, libero professionista

Sistema intelligente ed intuitivo, con controllo della temperatura in base alle condizioni meteo Connettività wireless di serie, con tecnologia smart per il massimo comfort Sostenibilità per un basso impatto ambientale

Domusgaia srl Via Tazio Nuvolari, 10 44019 Voghiera (FE) info@domusgaia.com T 0532 449243

Case Study

Impianto con pompa di calore multisorgente: un’applicazione sperimentale a scala reale Analisi dei risultati del monitoraggio, tutt’ora in corso, di un sistema MSHP a scala reale sviluppato nell’ambito del progetto europeo IDEAS e installato in un edificio dimostratore a Ferrara E. Baccega, M. Bottarelli, M. Cavazzuti, S. Cesari, G. Emmi, E. Mainardi, G. Mangherini, D. Vincenzi*

Introduzione

mento hanno raggiunto un accordo

fico obiettivo del 49% per il consumo

Dall’inizio della crisi energetica nel settembre 2021,

politico provvisorio per portare la quota

energetico degli edifici [2]. Conside-

la Commissione Europea ha adottato misure sempre

di energie rinnovabili nel consumo

rando che la metà di tali consumi sono

più stringenti per affrontare tale fenomeno [1]. Alla fine

energetico complessivo dell’UE dal 32%

destinati al riscaldamento e al raffre-

di marzo 2023, il Consiglio dell’Unione Europea e il Parla-

al 42,5% entro il 2030, con uno speci-

scamento degli ambienti [3], e che il

#82

42% dei fabbisogni di riscaldamento è

tano una maggiore stabilità e, di conse-

tenendo conto del contributo del PVT, della temperatura

soddisfatto utilizzando il gas naturale,

guenza, indicatori di prestazione stagio-

ambiente, della radiazione solare e del costo dell’elettricità.

è necessario attuare misure di rispar-

nale superiori [8, 9]. Infatti, l’acqua e il

I risultati del loro studio evidenziano un risparmio energe-

mio soprattutto in questi usi finali. Nel

terreno offrono temperature più favo-

tico del 32% con una relativa riduzione dei costi di circa

2021, il riscaldamento degli spazi e la

revoli e stabili rispetto alle temperature

il 9% rispetto a un comune sistema GSHP. Cruz-Peragon

produzione di acqua calda sanitaria

dell’aria esterna [10, 11].

et al. [14] hanno studiato la progettazione e l’ottimizza-

hanno rappresentato quasi la metà

Negli ultimi anni, si è manifestato

zione di un sistema ibrido composto da due diverse HP,

della domanda di energia degli edifici,

un crescente interesse verso sistemi HP

che utilizzavano aria e terreno. La fonte d’aria era sfruttata

generando l’80% delle emissioni dirette

capaci di sfruttare diverse fonti energe-

per il condizionamento e per la rigenerazione termica del

di CO2 nel settore edilizio [4]. Allo stesso

tiche in un unico impianto: i cosiddetti

terreno quando l’impianto lato utenza era spento. Gli autori

modo, i consumi dovuti al raffresca-

sistemi ibridi o sistemi a pompe di calore

hanno utilizzato dati sperimentali per la progettazione del

mento sono quelli a crescere più rapi-

multi-sorgente (MSHP). I sistemi MSHP

campo geotermico (GHEs), mentre l’intero sistema è stato

damente a livello globale, con valori – e

sono in grado di rispondere ai fabbiso-

analizzato mediante simulazioni dinamiche. La disposi-

relative emissioni di CO2 – quasi triplicati

gni di riscaldamento, raffreddamento e

zione ottimale dell’impianto ha mostrato un risparmio

rispetto al 1990 [5].

di produzione di acqua calda sanitaria

energetico del 33,12%, dove l’89% del carico totale dell’e-

I sistemi a pompa di calore (HP)

degli edifici garantendo un’elevata effi-

dificio era coperto dal terreno. Besagni et al. [15] hanno

utilizzano l’elettricità per funzionare e

cienza energetica. Il potenziale rispar-

presentato i risultati di una HP alimentata da energia solare

fornire riscaldamento e raffrescamento.

mio energetico è legato alla possibilità

per il condizionamento dell’aria e la produzione di acqua

Per produrre elettricità, l’HP può sfrut-

di utilizzare differenti fonti di energia.

calda sanitaria. Il sistema MSHP è stato progettato e instal-

tare l’energia rinnovabile proveniente

Più precisamente, la HP sfrutta di volta

lato in una piccola casa indipendente di un edificio prefab-

da una vasta varietà di fonti energeti-

in volta la sorgente più vantaggiosa tra

bricato a Milano. Gli autori hanno riscontrato un significa-

che. Per questo motivo, essa è consi-

quelle disponibili al fine di migliorare le

tivo miglioramento delle prestazioni energetiche dovuto

derata la tecnologia più promettente

prestazioni del sistema. A seconda del

all’evaporatore alimentato ad acqua grazie all’eliminazione

nella transizione energetica globale e

tipo di installazione, le fonti di energia

dei cicli di sbrinamento. Nouria et al. [17] hanno simulato

nell’elettrificazione, in grado di garan-

possono essere utilizzate contempora-

diverse configurazioni di sistemi MSHP a energia solare,

tire la sicurezza energetica e ridurre i

neamente o singolarmente.

aria e terreno per il riscaldamento, il raffreddamento e la

costi per gli utenti. Inoltre, le HP utiliz-

In letteratura numerosi studi

produzione di acqua calda di una casa in Iran. Lo studio

zano refrigeranti caratterizzati da un

hanno investigato le MSHP. Han et al.

ha dimostrato che la configurazione ottimale era quella

basso o molto basso GWP (Potenziale

[12] hanno studiato un nuovo sistema

con espansione indiretta in parallelo. Il sistema ha otte-

di Riscaldamento Globale) e TEWI

MSHP con stoccaggio termico stagio-

nuto un COP di 3,96 con un periodo di ritorno di 13 anni

(Impatto Globale Equivalente sul Riscal-

nale, confrontandolo con un sistema

rispetto a un sistema HP convenzionale, ridotto a 6 anni

damento), e rappresentano quindi uno

GSHP in diversi climi. Hanno utilizzato

considerando i costi ambientali e di esportazione del gas.

strumento efficace nella decarbonizza-

un modello matematico del sistema

La maggior parte degli studi in letteratura consi-

zione degli usi finali di riscaldamento e

di riscaldamento e condizionamento

ste quindi in sole analisi numeriche volte a ottimizzare

raffrescamento degli spazi, e nella lotta

dell’aria. I risultati dello studio mostrano

la progettazione del sistema e dei singoli componenti

al cambiamento climatico [6]. Circa il

un risparmio energetico di circa il 30%

dell’impianto. Sono pochi i lavori sviluppati sulla base di

10% dei fabbisogni di riscaldamento a

per il nuovo impianto a fronte di un

consistenti attività di monitoraggio di impianti sperimen-

livello globale è stato soddisfatto dalle

aumento delle spese di circa il 10%, con

tali. Quando presenti, i dati di monitoraggio spesso riguar-

HP nel 2021, e il numero di installazioni

un periodo di ritorno dell’investimento

dano solo singole parti dell’impianto, senza considerare

sta crescendo rapidamente, con vendite

di circa 4 anni. Chen et al. [13] hanno

l’intero sistema, o piccole installazioni a scala di laboratorio.

a livelli record [7].

utilizzato un modello di simulazione di

In questo contesto, un sistema MSHP a scala reale

Rispetto alle pompe di calore ad

un sistema di riscaldamento alimentato

è stato progettato e installato in un edificio dimostra-

aria (ASHP), la cui efficienza è influen-

da collettori termici fotovoltaici (PVT) e

tore a Ferrara, in Italia. Il sistema, tutt’ora monitorato, è

zata dalla temperatura dell’aria esterna,

da un sistema GSHP. Hanno analizzato

stato sviluppato nell’ambito del progetto europeo IDEAS

le pompe di calore ad acqua (WSHP)

le prestazioni energetiche, ambientali,

(novel building Integration Designs for increased Efficien-

e quelle geotermiche (GSHP) presen-

economiche e di flessibilità energetica,

cies in Advanced climatically tuneable renewable energy

#82 39

Systems), finanziato dal programma europeo Horizon 2020

edifici (Figura 1). L’esercizio commer-

da pareti in mattoni non isolati termi-

per la ricerca e l’innovazione [18], nel quale l’Università di

ciale consiste in un volume a un piano,

camente. Le pareti interne includono

Ferrara è stata impegnata insieme a una cordata interna-

adiacente su due lati all’edificio accade-

una parete in muratura e una parete in

zionale di 14 partner. Scopo di IDEAS è massimizzare le

mico. Le facciate esterne sono orientate

vetro con telaio in ferro verniciato. Il tetto

prestazioni e l’autosufficienza elettrica e termica di edifici

a sud-est, a sud-ovest e a nord-ovest.

piano è caratterizzato da due diversi

residenziali multifamiliari, commerciali e pubblici, in diffe-

L’accesso è consentito sia dal polo acca-

livelli. La parte che copre l’area del bar

renti condizioni climatiche, mediante l’utilizzo diffuso di

demico adiacente che direttamente

è più alta rispetto alle aree accessorie, e

materiali a cambiamento di fase (PCM) per superare lo

dall’esterno (Figura 2).

un controsoffitto è installato in tutto lo

sfasamento tra domanda e offerta di energia termica, al

La struttura non è di epoca recente,

spazio del bar. Esternamente, il tetto è

fine di aumentare lo sfruttamento di energie rinnova-

e l’involucro edilizio non è stato oggetto

coperto da una membrana impermeabi-

bili. Il prototipo a piccola scala del sistema IDEAS è stato

negli anni di alcun intervento di riquali-

lizzante bituminosa rivestita con granuli

dapprima installato in un piccolo edificio sperimentale

ficazione energetica. Le pareti esterne

minerali. Alcune viste esterne dell’edi-

(48 m3) presso il Laboratorio TekneHub dell’Università di

sono costituite da finestre a tutta altezza

ficio sono riportate in Figura 3. I valori

Ferrara, nel 2020, nell’ambito del Work Package n.3 (WP3),

con telaio in ferro verniciato e vetro

di superficie, spessore e trasmittanza

di cui UNIFE era WP leader [19]. Scopo di tale installazione

singolo. Solo una piccola parte delle

termica dei componenti dell’involucro

era una prima validazione del prototipo e l’ottimizzazione

chiusure verticali esterne è costituita

edilizio sono riportati nella Tabella 1.

del sistema installato a scala reale nell’ambito del Work Package n.5 (WP5) in 2 edifici dimostratori: uno in Italia, a Ferrara, e uno in Irlanda, a Mayo.

Il caso studio L’edificio esistente Il sistema MSHP sviluppato nel progetto IDEAS è stato installato a scala reale in un edificio universitario situato all’interno delle mura storiche della città di Ferrara, Patrimonio Unesco. L’edificio dimostratore è lo snack-bar a servizio del Polo Chimico Biomedico dell’Università di Ferrara, un vasto complesso accademico comprendente diversi

FIGURA 1

Posizione dell’edificio dimostratore, situato entro le mura storiche di Ferrara

#82

FIGURA 2

Pianta dello snack-bar con la distribuzione degli spazi

FIGURA 3

Snack bar, vista sud (sinistra) e nord-est (destra)

TABELLA 1

Caratteristiche dell’involucro edilizio

mente. La rete di riscaldamento e raffreddamento del

Componente

Superficie m2

Spessore m

Trasmittanza termica W/(m2 . K)

Facciata vetrata

128

0,005

5,00

da una sottostazione della rete di teleriscaldamento di

Solaio

134

0,215

0,64

Ferrara e da un refrigeratore aria-acqua.

Copertura

134

0,400

1,40

complesso edilizio a cui è collegato il bar è alimentata

L’installazione del nuovo MSHP non ha influenzato il sistema di distribuzione, che ha mantenuto la sua disposizione esistente. Sono state apportate solo alcune modifiche all’UTA per poter utilizzare il nuovo sistema unita-

Pertanto, a causa dell’involucro

110 m2. Vi sono poi gli spazi di servizio

edilizio in gran parte vetrato e scarsa-

(magazzino, cucina, spazi distributivi e

mente isolato, lo snack-bar è caratte-

servizi igienici), la cui superficie totale

rizzato da un elevato consumo ener-

è pari a circa 24 m2 (Figura 2).

getico sia per il riscaldamento degli spazi che per il loro raffrescamento. La

mente all’impianto esistente.

Il Sistema MSHP IDEAS Il sistema IDEAS è stato installato nell’edificio dimostratore a Ferrara tra la fine del 2021 e l’inizio del 2022. Il

L’impianto esistente

fulcro dell’impianto è rappresentato dalla pompa di calore

rilevante domanda energetica è anche

Prima dell’installazione del nuovo

acqua-acqua reversibile da 25 kW, che opera mediante

dovuta al continuo flusso di persone

sistema MSHP, lo snack-bar era dotato

due circuiti primari tra due serbatoi, uno sul lato sorgente

che entrano ed escono sia dal polo

di un impianto a tutt’aria, ovvero una

(denominato BF1, 800 litri) e uno sul lato utente (due

universitario che direttamente dall’e-

unità di trattamento aria (UTA) con uno

serbatoi collegati in serie, denominati BF2.1 e BF2.2, 500

sterno. Inoltre, il locale è aperto tutto

scambiatore di calore alettato, utilizzato

litri ciascuno). L’HP è di tipo standard con compressore

l’anno, dal lunedì al venerdì, dalle 7:00

per il condizionamento e per garantire

on/off (Figura 4 e 5).

alle 17:00, ed è utilizzato da studenti,

il necessario ricambio d’aria. Il sistema

Sono state inoltre installate due pompe (denominate

professori, dipendenti e utenti esterni

di distribuzione dell’aria era installato

P1 e P2), e i circuiti primari dell’HP sono stati collegati idrau-

del complesso accademico.

nel controsoffitto dello snack-bar. L’im-

licamente ai serbatoi sul lato sorgente e utente. Questa

Lo spazio climatizzato mediante il

pianto di distribuzione del fluido termo-

disposizione del sistema consente di evitare problemi di

MSHP IDEAS riguarda l’area dove viene

vettore nel complesso universitario è di

bilanciamento idraulico durante il funzionamento dell’im-

svolto il servizio di ristorazione, identi-

tipo a quattro tubi, e la selezione della

pianto. Inoltre, i serbatoi di stoccaggio sono stati progettati

ficata come snack-bar in Figura 2, che

stagione di riscaldamento/raffresca-

in base alle dimensioni dell’HP, per evitare un’eccessiva

consiste in un volume di circa 370 m3

mento a livello del bar è effettuata attra-

accensione/spegnimento della stessa, poiché il compres-

e si estende su una superficie di circa

verso valvole a tre vie azionate manual-

sore non è di tipo inverter. Il sistema MSHP IDEAS utilizza

#82 41

FIGURA 4

Piping and instrumentation diagram (P&I) del sistema IDEAS

quindi serbatoi tampone per evitare problemi idraulici,

Lo sfruttamento delle tre fonti

pannelli con concentratore parabo-

mentre la gestione delle fonti energetiche e delle unità

energetiche: terreno, sole e aria

lico CPC-PV/T (denominati PVTp nella

terminali richiede il controllo della portata del fluido nei circuiti secondari. Lato sorgente, il sistema opera tra tre fonti termiche

Le fonti energetiche impiegate dal

Figura 4), sviluppati dal Trinity College di

sistema attraverso l’HP sono il terreno,

Dublino (TCD) e dall’Università dell’Ul-

il sole e l’aria.

ster (UU), che sono stati installati verti-

(terreno, sole e aria) per ottimizzare la temperatura in BF1,

Il terreno è utilizzato tramite scam-

calmente sulla parete dell’aula che

al fine di provvedere al riscaldamento e raffrescamento

biatori di calore geotermici orizzon-

supera il tetto dello snack-bar, rivolti

dello snack-bar. Lato utenza, l’impianto comprende infatti

tali (denominati GHX nella Figura 4)

a sud (Figura 5). Purtroppo, solo due

un pavimento radiante (RF) integrato con PCM, installato

noti come Flat-Panels (brevetto UNIFE,

prototipi sono stati forniti da TCD-UU

nella zona del bar destinata ai clienti, su una superficie di

EP2418439A2) [25], già utilizzati nel WP3.

a causa delle difficoltà riscontrate

110 m2. Prima di essere installata nell’edificio dimostratore,

Sono state installate 7 linee composte

dai 2 partner durante il COVID e nel

tale tecnologia è stata ampliamente investigata dall’U-

da quasi 6 Flat-Panels per linea nell’a-

periodo successivo nel realizzare un

niversità di Ferrara, sia numericamente che sperimental-

rea verde di fronte al bar, sul lato sud,

gran numero di pannelli per coprire

mente, prima a scala di laboratorio [20] e poi nel piccolo

per un totale di 46 Flat-Panels (92 m di

l’elevata domanda di potenza dell’edifi-

edificio dimostratore realizzato nel WP3 [21]. Nello snack-

GHX) (> 10 kW di potenza continua di

cio. Per questo motivo, sono stati instal-

bar è stata quindi realizzata la versione finale e ottimizzata

picco), come illustrato nella Figura 5.

lati anche 14 pannelli ibridi commer-

di tale sistema. I PCM impiegati sono sali idrati macro-in-

Diversamente dall’installazione a picco-

ciali PV/T (denominati PVTc nella Figura

capsulati in contenitori in HDPE, denominati ThinICE [22],

la-scala (WP3), in questo caso i PCM non

4) (400 Wp, 80 celle ognuno) sul tetto

e forniti dalla PCMP [23], partner del progetto. Circa 420

sono stati integrati nella sezione geoter-

piatto del bar (Figura 5), come richiesto

ThinICE con una temperatura di cambio di fase pari a 27 °C

mica. Infatti, i risultati del WP3 hanno

dalla Soprintendenza, a causa della vici-

(destinati alla stagione di riscaldamento) e 420 ThinICE con

evidenziato che sarebbe stato neces-

nanza delle mura storiche della città.

una temperatura di cambio di fase di 17 °C (per il raffre-

sario molto più PCM per aumentare le

L’aria è sfruttata attraverso il dry-co-

scamento) [24] sono stati posizionati alternativamente a

prestazioni termiche dei GHX, e l’inte-

oler (denominato AHX nella Figura 4)

formare una scacchiera. La tecnologia di accoppiamento

grazione dei PCM sarebbe stata troppo

per scopi diversi, come lo smaltimento

RF-PCM impiegata nel bar rappresenta un esempio reali-

costosa per applicazioni geotermiche

del calore proveniente dal circuito

stico di ristrutturazione che fornisce un’elevata capacità

così estese. Ulteriori dettagli su questo

termo-fotovoltaico o per rigenerare il

di stoccaggio termico attraverso l’installazione di PCM in

tipo di GHX e sulle loro applicazioni si

terreno quando le condizioni clima-

uno spessore particolarmente limitato a causa di vincoli

possono trovare in [26, 27].

tiche lo rendono conveniente. L’AHX,

strutturali esistenti. 42

#82

Il sole è sfruttato mediante 2

caratterizzato da una potenza di 20 kW

FIGURA 5

Schema assonometrico dell’impianto e focus sulle tecnologie del sistema IDEAS

#82 43

(20 kWt, 0,5 kWe), è stato installato sul tetto piano della

impianto MSHP ha così la possibilità di

d’aria. Questa scelta si è resa neces-

cucina a servizio del bar (Figura 5).

utilizzare, singolarmente o simultane-

saria per evitare la miscelazione tra i

L’intero impianto è stato progettato per essere control-

amente, l’AHU esistente modificata e la

fluidi dei due impianti. Questo approc-

lato da un sistema di intelligenza artificiale (IA) in grado di

nuova sezione IDEAS, che comprende il

cio di progettazione assicura il funzio-

massimizzare e allo stesso tempo ottimizzare l’uso delle

RF integrato con PCMs. Il collegamento

namento dell’UTA indipendentemente

diverse fonti di energia.

idraulico del sistema IDEAS all’AHU

dallo stato dell’impianto sperimentale,

esistente è stato ottenuto mediante

specialmente nel primo periodo di avvio,

l’installazione di un nuovo scambiatore

che ha richiesto molto tempo per i test e

L’unità di trattamento aria (UTA) esistente, destinata

di calore alettato in aggiunta a quello

l’aggiornamento dei sistemi di gestione,

al condizionamento, è stata modificata integrando una

originale. I due scambiatori di calore

di monitoraggio e raccolta dati. Il piping

nuova sezione collegata all’impianto IDEAS. Il nuovo

alettati sono disposti in serie al flusso

and instrumentation diagram (P&I) del

L’integrazione tra i due sistemi UTA: esistente e IDEAS

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A heat pump-based multi-source renewable energy system for the building air conditioning: The IDEAS project experience, TECNICA ITALIANA-Italian Journal of Engineering Science 65 (2021) 12-22. https://doi.org/10.18280/ti-ijes.650102. 20. B. Larwa, S. Cesari, M. Bottarelli, Study on thermal performance of a PCM enhanced hydronic radiant floor heating system, Energy 225 (2021) 120245, https://doi.org/10.1016/j. energy.2021.120245. 21. S. Cesari, G. Emmi, M. Bottarelli, A weather forecast-based control for the improvement of PCM enhanced radiant floors, Applied Thermal Engineering 206 (2022) 118119, https://doi. org/10.1016/j.applthermaleng.2022.118119. 22. ThinICE Phase Change Material. https://www.pcmproducts.net/files/ThinICE.pdf. 23. PCM Products Ltd. https://www.pcmproducts.net. 24. PCM Products Ltd. PlusICE Hydrated Salt (S) Range. https://www.pcmproducts.net/files/PlusICE%20Range%202021-1.pdf. 25. European publication server, EP2418439. https://data.epo.org/publication-server/document?PN = EP2418439%20EP%202418439&iDocId = 4172968&iPosition = 0&iFormat = 2. 26. M. Bottarelli, M. Bortoloni, Y. Su, On the sizing of a novel Flat-Panel ground heat exchanger in coupling with a dual-source heat pump, Renewable Energy 142 (2019) 552-560, https:// doi.org/10.1016/j.renene.2019.04.088. 27. M. Bottarelli, E. Baccega, S. Cesari, G. Emmi, Role of phase change materials in backfilling of flat-panels ground heat exchanger, Renewable Energy 189 (2022) 1324-1336, https://doi. org/10.1016/j.renene.2022.03.061.

#82

sistema IDEAS è illustrato in Figura 4.

Una ulteriore potenzialità del sistema è

alcune delle funzioni previste per questo livello inclu-

Il diagramma mostra tutte le connes-

quella di poter usufruire di un algoritmo

dono la possibilità di caricare termicamente il serbatoio

sioni idrauliche del sistema e la confi-

di ottimizzazione basato su intelligenza

tramite il circuito solare, per lavorare parallelamente sul

gurazione dell’AHU, che comprende

artificiale alla cui base vi è sempre l’al-

circuito geotermico, consentendo quindi una rigenera-

la sezione esistente (AHU UNIFE) e la

goritmo di gestione principale di cui

zione termica della sorgente terreno nel breve periodo.

nuova sezione (AHU IDEAS).

sopra. Il compito dell’algoritmo è quello

Similmente, nella stagione di raffrescamento il circuito

Dallo stesso diagramma è possibile

di gestire l’intero impianto garantendo

geotermico può lavorare in abbinamento al circuito ad

notare che le sezioni delle tre fonti ener-

le temperature di soggiorno nel locale

aria per desurriscaldare il terreno durante i periodi notturni

getiche (terreno, sole e aria) sono colle-

climatizzato e sfruttando le sorgenti

di inattività dell’impianto di climatizzazione. Per quanto

gate in parallelo e il serbatoio BF1 funge

disponibili al fine di ottenere la più alta

riguarda la parte utenza, la gestione delle accensioni e

da collettore del flusso totale elaborato

(per il riscaldamento) e la più bassa (per il

spegnimenti dei terminali di impianto è affidata a un

dalla pompa P1, la quale serve tutti e

raffrescamento) temperatura del fluido

termostato installato nel locale climatizzato. La HP gestisce

tre i circuiti. Il circuito diretto è colle-

all’interno del serbatoio lato sorgente

autonomamente il controllo della temperatura del fluido

gato al campo geotermico GHXs, che

(BF1). Per garantire questo funziona-

termovettore lato utenza, il cui setpoint è impostato dall’u-

rappresenta la principale fonte/bacino

mento la parte hardware del sistema

tente. Il funzionamento dei terminali di impianto è gestito

di stoccaggio termico del sistema MSHP.

prevede una serie di sensori che valu-

dal sistema di controllo IDEAS, che prevede il pilotaggio

Va sottolineato che uno degli obiet-

tano le temperature in gioco, ovvero la

di pompe e valvole nel circuito secondario dell’impianto.

tivi principali del progetto IDEAS è

temperatura del serbatoio, dell’aria, del

quello di studiare il comportamento

fluido nel circuito solare e del terreno, le

del MSHP con il campo GHXs sottodi-

quali rappresentano informazioni indi-

I dati raccolti, frutto di un monitoraggio durato più

mensionato. Per il circuito dell’aria e del

spensabili per la gestione dell’impianto.

di un anno e tutt’ora in corso, hanno dimostrato che il

solare, la ripartizione della portata del

Un confronto tra le temperature e le

sistema MSHP aumenta significativamente il potenziale

fluido termovettore avviene control-

potenze termiche teoricamente otte-

risparmio energetico di un semplice sistema HP. Nono-

lando le valvole V1 e V2 mostrate nel

nibili dalle singole sorgenti consente al

stante il sottodimensionamento del campo GHX, l’im-

diagramma P&I, mentre il flusso totale

sistema, grazie alle regole di gestione

pianto ha ottenuto buoni risultati in termini di prestazioni

è controllato variando la velocità della

implementale, di stabilire quale o quali

energetiche, superiori all’impianto esistente, specialmente

pompa P1 a inverter.

sorgenti utilizzare nell’immediato per

in modalità di raffrescamento.

Conclusioni

Un approccio simile viene utilizzato

ripristinare la temperatura di setpoint

La domanda di energia elettrica per garantire il raffre-

lato utenza dell’impianto. In questo

all’interno del BF1. L’algoritmo gestisce

scamento degli spazi ha visto una riduzione del 20%, valore

caso, la valvola V4, insieme alla pompa

autonomamente le velocità di funziona-

che aumenta fino al 70% se si considera la produzione

a inverter P2, operano per controllare il

mento dei dispositivi pilotati da inver-

fotovoltaica del sistema PTV. Per quanto riguarda il riscal-

carico termico presso lo scambiatore di

ter per ottimizzare quando possibile gli

damento, il sistema MSHP ha prestazioni energetiche

calore alettato. Il RF è alimentato da un

assorbimenti elettrici dalla rete. Nel caso

simili al teleriscaldamento già utilizzato. Nel complesso,

gruppo di pompe standard progettato

di scostamenti nel funzionamento del

la domanda di energia primaria è stata ridotta del 14% e

per sistemi RF; la sua valvola di misce-

sistema, l’utente è in grado di intervenire

del 40% rispettivamente per il riscaldamento e il raffre-

lazione interna opera per controllare

mediante opportuni coefficienti corret-

scamento degli spazi. Infine, la sorgente aria deve essere

la temperatura di mandata al circuito.

tivi che consentono di privilegiare una

gestita attentamente per limitare i suoi costi energetici.

sorgente, restando comunque come

Essa presenta infatti il più alto consumo di energia. n

La gestione del sistema IDEAS:

primaria la sorgente terreno a servizio

l’algoritmo di controllo

del sistema. Il controllo e l’utilizzo delle

Eleonora Baccega, Michele Bottarelli, Marco Cavazzuti,

La gestione delle tre sorgenti termi-

sorgenti termiche prevede due livelli di

Silvia Cesari, Giuseppe Emmi, Dipartimento di

che avviene mediante un algoritmo

funzionamento: uno primario, in cui le

Architettura, Università di Ferrara

di controllo sviluppato per il progetto,

sorgenti sono completamente a servi-

ma facilmente adattabile e personaliz-

zio della HP, e uno secondario, la cui

zabile per impianti di taglia e configu-

operatività risulta possibile nei periodi

razione diverse da quello qui descritto.

di non attività della HP. In particolare,

* Elena Mainardi, CFR Consorzio Futuro in Ricerca, Ferrara * Giulio Mangherini, Donato Vincenzi, Dipartimento di Fisica, Università di Ferrara

#82 45

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Geotermia

Modelli di dimensionamento degli impianti geotermici: stato dell’arte e limiti dei metodi esistenti A distanza di dieci anni dall’introduzione della UNI 11466:2012, che identifica una metodologia di riferimento e descrive le varie opzioni possibili, è interessante fare il punto della situazione F. Minchio, M. Fossa*

Introduzione

ficato, è indispensabile conoscere le

pianto, oltre le caratteristiche tecniche

La progettazione di un impianto geotermico è un

caratteristiche termofisiche del terreno

dei sistemi di geoscambio scelti (Es.

processo complesso, che richiede una valutazione e un’a-

(tipicamente negli impianti più grandi,

sonde geotermiche verticali a doppia

nalisi preliminare attenta delle caratteristiche del terreno,

attraverso l’utilizzo di uno o più Ther-

o singola U), per arrivare infine a deter-

delle pompe di calore che si intendono impiegare, nonché

mal Response Test), l’andamento dei

minare il numero e le caratteristiche

necessita di dati dettagliati relativi a fabbisogni energetici

fabbisogni energetici in riscaldamento

delle sonde geotermiche necessarie.

e ai carichi di progetto dell’edificio.

e raffrescamento durante l’anno e le

Per un dettaglio del processo di dimen-

potenze di progetto richieste dall’im-

sionamento si rimanda a [1].

Nel processo di progettazione, per quanto sempli48

#82

Le peculiari caratteristiche dello

decennale) del sistema.

sempre una sovrapposizione degli effetti di breve e lungo

scambio termico con il terreno, rendono

Nel caso di richiesta termica dell’ap-

periodo, attraverso cui viene determinata la lunghezza

necessario l’utilizzo di metodi di model-

plicazione, se QH è il fabbisogno ener-

complessiva della sonda:

lazione in regime transitorio e più

getico per riscaldamento richiesto, il

• l’effetto di breve periodo è correlato con la potenza di

complessi rispetto a quanto è normal-

terreno fornisce il calore pari a:

mente necessario nel settore HVAC

QHg = QH · (COP – 1) ⁄ COP

picco prelevata/immessa a terreno; • l’effetto di lungo periodo è invece correlato all’energia

per dimensionare uno scambiatore. In

Nel caso di richiesta in raffresca-

netta immessa o estratta dal volume di terreno interes-

particolare dalla fine degli anni ’80 sono

mento, detta QC l’energia frigorifera

sato dallo scambio rispetto a un orizzonte temporale

stati sviluppati metodi ormai consoli-

richiesta, il terreno smaltisce il calore

decennale o ultradecennale.

dati nell’approccio e universalmente

pari a:

Qualsiasi sia la metodologia scelta per la determinazione

adottati, così come sono state pubbli-

QCg = QC · (EER + 1) ⁄ EER

di numero e profondità delle sonde geotermiche da realiz-

cate anche specifiche norme tecniche

Analoghe formule, con opportuni

zare, è importante ricordare come il risultato finale, oltre

adattamenti, possono essere definite

che dalle caratteristiche termofisiche del terreno, sia deter-

In Italia ad oggi per il dimensiona-

anche per le pompe di calore ad assor-

minato soprattutto dal valore dei fabbisogni energetici

mento del Campo Sonde, il riferimento

bimento. Se si opera in free-cooling o

dell’utenza da servire e dal loro andamento nel tempo, che

normativo è la UNI 11466:2012 “Sistemi

free-heating, il calore estratto o iniettato

si traducono in energia prelevata/immessa da e verso il

geotermici a pompa di calore – Requisiti

nel terreno coincideranno con i corri-

terreno in funzione delle caratteristiche degli scambiatori

per il dimensionamento e la progetta-

spondenti fabbisogni termici dell’edi-

di calore o delle macchine termiche che vengono utilizzate.

zione” [2], che identifica una metodo-

ficio, QC o QH.

di progettazione.

logia di riferimento e descrive le varie

L’interazione fra i flussi termici e l’andamento degli

Una volta note le proprietà termofi-

stessi nel tempo e il terreno interessato dallo scambio

siche del terreno (conducibilità termica

termico, sono l’elemento caratterizzante la struttura dei

Dopo circa 10 anni dalla sua introdu-

in primis), i fabbisogni dell’edificio e le

metodi di calcolo impiegabili nella progettazione dei

zione è interessante analizzare quale sia

caratteristiche della pompa di calore

campi sonde verticali.

lo stato dell’arte dei metodi di dimen-

scelta, gli obiettivi prestazionali in

Una prima distinzione, come descritta anche nel para-

sionamento, così come mettere in luce

termini di temperatura di ingresso e

grafo 4.4 della Norma UNI, è connessa al livello di integra-

limiti o criticità dell’approccio utilizzato.

uscita del fluido e la tipologia di sonda

zione fra il calcolo dei fabbisogni energetici e la modella-

con le relative portate di progetto, è

zione del geoscambio.

opzioni possibili.

Norme UNI 11466: metodologie di dimensionamento

necessario procedere alla determina-

Esiste infatti l’opzione di realizzare una simulazione

zione della lunghezza complessiva degli

dinamica integrata dell’edificio, della pompa di calore e

scambiatori a terreno. Questa lunghezza

del terreno; o in alternativa i carichi termici e frigoriferi

Per la progettazione di un impianto

dipende inoltre dalla configurazione

dell’edificio vengono calcolati separatamente e vengono

geotermico oltre alla conoscenza delle

geometrica scelta per gli scambiatori:

utilizzati come input per il sistema pompa di calore-terreno.

caratteristiche del terreno e della sonda,

sonde geotermiche allineate richie-

Al di là di particolari situazioni, nella stragrande

illustrate in precedenza, nonché della

dono per esempio una lunghezza

maggioranza dei casi l’approccio utilizzato è il secondo.

pompa di calore selezionata, è fonda-

complessiva minore rispetto a sonde

I fabbisogni in ingresso al dimensionamento possono

mentale conoscere i fabbisogni termici

disposte secondo una matrice, quando

essere tuttavia determinati con passo orario o con passo

(in riscaldamento e raffrescamento) del

l’interdistanza tra esse è assegnata.

mensile; secondo la norma UNI 11466 [2] è la potenza di

sistema edificio.

Lo scambio termico fra sonda

progetto dell’edificio e la destinazione d’uso dell’appli-

Dalla conoscenza di questi valori e

geotermica e terreno è un fenomeno

cazione a dare indicazioni su quale sia il passo di calcolo

delle prestazioni attese dalla pompa

intrinsecamente transitorio e piutto-

minimo accettabile, nonché la metodologia di calcolo

di calore in termini di COP ed EER medi

sto complesso. Praticamente tutte le

da adottare.

stagionali, si determina infatti la quan-

metodologie di calcolo sviluppate sono

Come si può osservare in Tabella 1, per impianti più

tità di energia immessa ed estratta nel

basate sull’ipotesi di trasmissione del

piccoli e residenziale i fabbisogni energetici dell’edificio

terreno, che determina sia il comporta-

calore puramente in regime di condu-

possono essere determinati con analisi basate su passo

mento di breve (transitorio orario) che

zione; alla base dei metodi più o meno

temporale a scala mensile, che a sua volta si avvalgono

di lungo periodo (decennale e ultra

complessi adottati vi è in ogni caso

di modelli semi-stazionari mensili, mentre per edifici più

#82 49

TABELLA 1

Criteri per la determinazione dei fabbisogni degli edifici e delle potenze di progetto definiti dalla UNI 11466 [2] Potenza di progetto

Fabbisogno netto invernale

Fabbisogno netto estivo

ACS

Potenza di Progetto Invernale

Potenza di progetto Estiva

fino a 20 kW

Calcolo mensile semistazionario – UNI TS 11300-1

UNI/TS 11300-2

UNI EN 12831

Calcolo dinamico/ Metodo Carrier

oltre 20 kW

Calcolo mensile semistazionario – UNI TS 11300-1

Calcolo dinamico

UNI/TS 11300-2

UNI EN 12831

Calcolo dinamico

qualsiasi potenza

Calcolo dinamico

UNI/TS 11300-2

UNI EN 12831

Calcolo dinamico

Settore

Residenziale

Terziario

complessi è necessario sviluppare un modello dinamico

in funzione del tempo, è convertita

ficativa inerzia termica del terreno e del

con calcolo orario.

in fattori di risposta non dimensio-

fatto che l’edificio e la pompa di calore

Noto l’andamento dei fabbisogni energetici dell’edi-

nali, definiti appunto g-functions. È

che si interfaccia con il terreno operano

ficio, secondo quanto descritto dalla norma UNI 11466

possibile sviluppare una g-function

in regime dinamico.

[2], in particolare al paragrafo 4.5.2, la modellazione del

per ciascun layout grazie alla sovrap-

I modelli utilizzati per descrivere

campo sonde può essere realizzata attraverso tre diffe-

posizione spaziale delle soluzioni per

lo scambio termico del campo sonde

renti opzioni:

sonda singola. Le g-function variano

geotermico con il terreno circostante

1) soluzione analitica corretta: fa parte di questa catego-

in funzione dunque del layout (dispo-

sono puramente conduttivi e ipotiz-

ria il metodo ASHRAE (Kavanaugh, Rafferty, 1997), che

sizione delle sonde nel campo sonde)

zano di norma proprietà termofisiche

è proprio scelto dalla norma come metodo base, defi-

e del rapporto fra il la distanza fra le

del terreno uniformi con la profondità

nendo anche le modalità per la determinazione degli

sonde e la profondità della sonda

e all’interno del campo sonde

input necessari al calcolo. Il metodo Ashrae richiede la

stessa;

La modellazione sia nel caso dei

stima della cosiddetta temperature di penalizzazione

3) soluzione “numerica”: metodi nume-

metodi semi-analitici, sia nel caso di

(Temperature Penalty), anch’essa associata alle funzioni

rici “esatti” agli elementi finiti, diffe-

metodi che utilizzano le funzioni di

di trasferimento sotto descritte (Temperature Response

renze finite o ai volumi finiti; tali

trasferimento, si basa su un modello a

Factors) [3];

soluzioni risultano particolarmente

due resistenze, rappresentato in Figura

2) soluzione mediante funzioni di trasferimento: metodi

complesse e richiedono sia tempi di

1: sono rappresentate temperatura del

basati sulle funzioni di trasferimento, le cosiddette g-fun-

elaborazione al calcolatore significa-

terreno indisturbato (Tgr,∞), temperatura

ctions funzioni che riassumono la risposta in tempe-

tivamente lunghi sia una necessaria

alla periferia della sonda (Tbhe) e tempe-

ratura a impulsi termici in successione di un campo

esperienza per gestirli e definirli. Sono

ratura media del fluido all’interno dei

sonde qualsivoglia disposto. La prima formulazione

nei fatti utilizzati soltanto quando il

tubi di mandata e ritorno (Tf,ave).

delle stesse è dovuta a Eskilson (1987), mentre succes-

campo sonde è costituito da poche

Questo schema, nella sua appa-

sivamente vi sono state alcune rielaborazioni da parte

sonde e l’orizzonte temporale è breve

rente semplicità, nasconde la grande

di esperti dell’Università di Lund in Svezia (tali metodi

(orario, giornaliero).

difficoltà della stima delle resistenze

sono anche noti come “metodi di Lund”), dell’Oklahoma

Le peculiarità, vantaggi e limiti delle tre

termiche Rbhe, che riguarda gli scambi

State University e di gruppi di ricerca presso Politech

soluzioni sono descritte nei successivi

termici all’interno della sonda interrata,

ed ETS Montreal. I software più diffusi e utilizzati in

paragrafi.

e Rground, che descrive il comportamento

Europa nel settore sono basati su questo approccio che risulta particolarmente efficiente dal punto di vista

tempovariante del terreno.

Resistenza tempo variante

Se sotto opportune ipotesi sempli-

della velocità di calcolo. Il principio sulla base del quale

L’analisi del comportamento

ficative la resistenza termica Rbhe può

tali software eseguono il calcolo è il seguente: la rispo-

termico degli scambiatori di calore

considerarsi invariante nel tempo e

sta in temperatura del campo generato da una asse-

geotermici è intrinsecamente

stimabile con opportuni modelli [4],

gnata configurazione geometrica del campo sonde,

tempo-variante, in ragione della signi-

note le caratteristiche del fluido, delle

#82

Tf, ave

Rbhe

Rground()

Tbhe

La formulazione comunemente utilizzata per il metodo ASHRAE è la seguente [7], fornita da Bernier:

Tground,∞

Q/L Dove L è la necessaria lunghezza totale delle perfora-

Tf, in

zioni, ottenuta come prodotto tra la profondità attiva H del singolo BHE e il numero Ntot di BHE del campo sonde.

GCHP

rappresentano proprio i tre carichi termici

COP (heating mode)

elementari, relativi al periodo di 10 anni (∆τy), 1 mese (∆τm) 8

e 6 ore (∆τh), rispettivamente. Il tempo τN rappresenta il

periodo dell’analisi sulla quale si basa il dimensionamento,

somma dei tre precedenti sottoperiodi (vedi Figura 2).

L’equazione ASHRAE contiene il termine chiamato

Temperature Penalty Tp che costituisce l’elemento critico

COP

della metodologia. Il metodo ASHRAE è basato infatti sulla

-10

Inlet Fluid T emp. T fi [°C]

FIGURA 1 Modello a due resistenze termiche per la descrizione degli scambi di calore nel terreno e schema di una pompa di calore geotermica [5]

soluzione elementare di sorgente cilindrica infinita (ICS), che comporta un’approssimazione nel lungo periodo del comportamento della sonda reale EED il Temperature Penalty costituisce una correzione a tale approssimazione, tenendo in considerazione gli effetti dovuti alla presenza dei molteplici BHE nel campo. Nonostante i punti di forza

tubature e del materiale di riempimento

Modelli semi-analitici

del metodo ASHRAE siano la semplicità e la solidità, la

utilizzato nella perforazione, altret-

La necessità di costruire un modello

sua accuratezza dipende proprio dalla corretta stima del

tanto non può dirsi della resistenza del

semplice dal punto di vista computa-

parametro Temperature Penalty; applicando il metodo in

terreno Rground, che varia nel tempo in

zionale, in grado di ricondurre il dimen-

situazioni ad esempio con elevato sbilanciamento annuo

funzione di diversi parametri, incluse

sionamento dei campi sonde geoter-

fra energia prelevata e immessa, e confrontando i risultati

le caratteristiche (tipicamente tempo-

mici a quello di un comune scambia-

con quelli ricavati con metodi che impiegano g-functions,

varianti anch’esse) del carico termico

tore di calore, ha portato Kavanaugh

si potrà riscontrare un significativo sottodimensionamento.

cui il terreno è sottoposto.

e Rafferty [6] a proporre un metodo, a

Diversi metodi sono stati proposti per la valutazione

oggi raccomandato dall’ASHRAE e di

del Temperature Penalty, spesso caratterizzati da procedure

fatto integrato all’interno della norma

lunghe e complesse e talvolta non accurate [8].

UNI 11466 [2], basato sull’ipotesi che

Il gruppo di ricerca dell’Università di Genova ha

il comportamento del campo sonde

sviluppato un metodo denominato Tp8 [9] veloce e accu-

in condizione di reale funzionamento

rato, ampiamente validato di seguito sinteticamente

possa essere rappresentato dalla sua

descritto.

risposta a tre carichi elementari:

FIGURA 2

Metodo ASHRAE per il dimensionamento del campo sonde geotermiche: i tre carichi termici elementari Δτy = 10 anni; Δτm = 1 mese; Δτh = 6 ore [9]

Il modello Tp8 è stato sviluppato nel 2015 da Fossa e

• un carico pluriennale (10 anni almeno);

Rolando [9] e utilizza la soluzione elementare ILS nella

• un carico mensile;

sovrapposizione degli effetti per il calcolo di Tp. La geome-

• un carico multiorario (6 ore).

tria elementare di riferimento per il calcolo è una matrice

Tali flussi termici costituiscono una

regolare dove un singolo BHE è circondato da altri 8 (Figura

rappresentazione sintetica dello scam-

3). In questa configurazione base, il BHE centrale è circon-

bio termico al terreno su un orizzonte

dato da 4 BHE alla distanza B (interdistanza tra le perfo-

temporale di 10 anni, e vengono calco-

razioni nel campo sonde) e da altri 4 alla distanza

lati a partire dalla conoscenza dei carichi

Applicando una sovrapposizione spaziale, l’incremento

mensili od orari dell’edificio.

di temperatura indotto sul BHE centrale dalla presenza

#82 51

riducendo al minimo la necessità di iterare su numero

può essere determinata descrivendo

e lunghezza dei BHE in funzione della configurazione

tale serie temporale come una funzione

geometrica del campo sonde.

lineare a tratti (“funzione a gradini”), e sovrapponendone gli effetti.

Modelli con g-function FIGURA 3

Geometria elementare di riferimento del metodo Tp8 per il dimensionamento del campo sonde geotermiche

degli altri 8 può essere stimato come:

Tipicamente l’input dei comuni

Date le ipotesi di caratteristiche del terreno uniforme

software di calcolo è rappresentato da

e scambio termico puramente conduttivo, sono dispo-

fabbisogni mensili a cui si aggiunge

nibili diverse soluzioni base della risposta termica del

un fabbisogno di picco relativo alla

terreno alla presenza del campo sonde, dette Tempera-

potenza massima scambiata con il

ture Response Functions (TRF).

terreno in ciascun mese; in alternativa

Il singolo scambiatore geotermico (in inglese Borehole

appunto è possibile applicare diretta-

Heat Exchanger, BHE) può essere modellato come sorgente

mente fabbisogni energetici determi-

lineare infinita (Infinite Line Source, ILS), come sorgente cilin-

nati con simulazione dinamica oraria.

Dove l’integrale esponenziale E1 può

drica infinita (Infinite Cylindrical Source, ICS), una sorgente

Da questo punto di vista il metodo

essere stimato con l’approssimazione di

linerare finita (Finite Line Source, FLS), o un sistema di di molte-

può essere applicato a flussi termici

Abramovitz and Stegun [10], accurata

plici sorgenti lineare finite descritte da opportune g-function.

con profilo temporale di qualsiasi tipo,

Le g-function consentono di esprimere la variazione di

essendo basato sulla sovrapposizione

all’1% per For > 0,145.

temperatura media delle perforazioni del campo sonde

degli effetti.

Tave (rb) rispetto alla temperatura del terreno indisturbato

Allo stato attuale il metodo è conso-

a0 = –0,7721566 a1 = 0,99999193

Tground,∞ , in funzione del flusso termico scambiato per unità

lidato; vi sono diversi studi per analiz-

a2 = –0,24991055

a3 = 0,05519968

di lunghezza (valore medio del campo sonde) Q′ave e la

zare metodologie alternative di calcolo,

a4 = –0,00976004

a5 = 0,00107857

conduciilità del terreno kgr.

ma nella sostanza non vi sono modi-

Infine, secondo il modello propo-

Ogni specifica g-function dipende poi dalla configura-

sto, il Temperature Penalty della formula

zione geometrica del campo, dalla interdistanza adimen-

ASHRAE, denominato ora Tp8, viene

sionale tra i BHE ⁄ H e dal raggio adimensionale della perfo-

calcolato come:

razione rb ⁄ H.

fiche di rilievo all’approccio generale del modello.

Altri modelli di simulazione e modelli numerici Fra i più noti modelli di simulazione

Le costanti a, b, c, d sono state calco-

vi è il modello DST (Duct Ground Heat

late con lungo processo di ottimizza-

Storage model) sviluppato da Hellstrom

zione per confronto tra i valori Tp8 e i

Sulla base di questo tipo di modellazione, varie proce-

nel 1989 e riadattato nel 1993 per la

valori di Tp calcolati con g-function di

dure per il dimensionamento del campo sonde sono

simulazione in ambiente TRNSYS da

riferimento, determinate secondo il

state proposte e attualmente implementate nei codici

Mazzarella; la versione più recente è

modello originale di Eskilson, poi imple-

di calcolo più diffusi nel mondo tra cui Earth Energy Desi-

stata aggiornata da Hellstrom e Pahud

mentato nel codice commerciale EED

gner (EED) [11] e GLHEPRO [12].

nel 1996 [13]. Si tratta di modello quasi

[11], per un totale 1200 “vere” configurazioni di campo sonde.

Le g-functions permettono il calcolo delle variazioni

– 3D costruito attraverso la sovrapposi-

di temperatura nel terreno al confine dello scambiatore

zione spaziale di 3 parti:

L’algoritmo è stato inoltre confrontato

geotermico in risposta a un impulso di calore a gradino.

• una cosiddetta differenza di tempe-

con successo rispetto ai risultati di altri

I fabbisogni energetici come richiesta dall’edificio,

rature “globale” fra l’accumulo e il

codici commerciali. Il campo di validità è

vengono applicati dai codici di calcolo come una succes-

stato analizzato per interdistanze adimen-

sione di impulsi. grazie a tecniche di sovrapposizione

• una differenza di temperature fra la

sionali nel range 0,03 < B ⁄ H < 0,125.

degli effetti, per time-step che possono essere orari ma

soluzione “locale” e l’accumulo;

terreno indisturbato;

I vantaggi del metodo Tp8 includono

anche mensili. Dal momento che la risposta di una confi-

• una differenza di temperature deter-

la possibilità di considerare, durante

gurazione di scambiatori a un singolo impulso termico a

minata da un modello “locale” in

la procedura di dimensionamento,

gradino è rappresentata da una g-function, la risposta a

regime stazionario.

molteplici geometrie del campo sonde,

ogni arbitraria serie temporale del flusso termico al terreno,

#82

Di fatto l’accumulo nel suo complesso

è suddiviso “a matriosca”, con geome-

alla geometria cilindrica ripetitiva della

poi suddiviso in volumi finiti (dischi e poi ciascun disco

tria cilindrica a cilindri concentrici. Il

capacità termica associata al terreno e

a sua volta in corone circolari). Ciascun volumetto così

codice DST è considerato spesso come

non espressamente sistemi geotermici

individuato diventa un nodo, secondo la classica analo-

il punto di riferimento nella validazione

con maggiori distanze fra la sonde e

gia elettrica, caratterizzato da una temperatura, una capa-

di altri modelli; in realtà non è esatta-

disposizioni più varie.

cità termica e due resistenze termiche che lo collegano

mente un modello numerico puro ma

Esistono anche altre metodologie

ai nodi adiacenti. Il principale limite di questo tipo di

un modello ibrido analitico-numerico

anche se meno diffuse, fra le quali merita

modelli a resistenze e capacità termiche risiede nel fatto

realizzato con l’obiettivo di ottimiz-

attenzione il modello sviluppato dal DFT

che tali quantità, per ogni nodo, sono assegnate e priori e

zare i tempi di elaborazione. Presenta

dell’Università di Padova, denominato

sono invarianti nel tempo, cosa che rende questi metodi

tuttavia alcuni limiti dovuti ad esempio

CARM (CApacity Resistance Model) [15].

efficaci soltanto per gli orizzonti temporali (tipicamente

al fatto che non consente di apprez-

Tale modello è basato su una suddivi-

giorni o mesi) rispetto ai quali resistenze o capacità sono

zare le differenze fra diversi layout [14].

sione del volume in volumi concentrici

state assegnate.

In realtà in modello è nato infatti per

aventi per asse la sonda geotermica;

Sono presenti inoltre metodi numerici alle differenze

simulare grandi accumuli di calore

il raggio del cilindro è scelto in modo

finite, quali quelli adottati in software di uso comune

nel terreno con disposizioni a matrice

da includere la parte di accumulo inte-

nell’ambito della simulazione dei modelli di trasporto del

regolare (square and rectangular confi-

ressata termicamente dall’azione della

calore nel terreno (ad esempio quelli adottati da FeFlow)

gurations), più facilmente riconducibili

sonda stessa; il volume cilindrico viene

[16], anche se vi sono in questi casi difficoltà di calcolo se si vuole simulare il l’effetto di lungo periodo a carico

BIBLIOGRAFIA

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variabile e con numero elevato di sonde geotermiche.

Conclusioni Nell’ultimo decennio, dopo la pubblicazione della norma UNI 11466:2012, la modellazione dello scambio termico col terreno finalizzata al dimensionamento ha visto un ulteriore consolidarsi dell’uso dei metodi basati sulle funzioni di trasferimento g-function, senza particolari modifiche rispettato alle formulazioni sviluppate nei primi anni 2000. Si tratta di un metodo computazionalmente molto efficiente e in grado di fornire una rappresentazione adeguata dei campi sonde geotermiche. Il metodo semi-analitico, il metodo ASHRAE, è utilizzato soprattutto da chi non opera nel settore specialistico della geotermia a circuito chiuso e ha un approccio più semplice; alcune analisi interessanti hanno messo in luce alcuni limiti del metodo, fornendo soluzioni alternative, con particolare riferimento alla stima accurata del Temperature Penalty, anche grazie all’implementazione dell’algoritmo su piattaforma web (https://en.geosensingdesign.org/). Il diffondersi di strumenti di calcolo dinamico dei fabbisogni energetici degli edifici a livello professionale e non più esclusivamente in ambito universitario, sta consentendo di migliorare la qualità dei dati di input, rendendo maggiormente solido il processo di dimensionamento.

* Fabio Minchio, Studio 3F Engineering Marco Fossa, Università degli Studi di Genova

#82 53

Informazioni dalle aziende

PRODUZIONE ACS NEGLI EDIFICI NZEB Di Per. Ind. Marco Dal Corso

n considerazione della volontà del normatore di rendere i nuovi immobili sempre più prestanti e meno energivori, richiedendo vengano rispettati i requisiti per gli edifici NZEB (Nearly Zero Energy Building): edifici a consumo energetico quasi nullo, diventa essenziale ricercare soluzioni tecniche adeguate al fine di superare tali requisiti evitando che vengano a meno le prestazioni impiantistiche richieste; un caso tipico è la produzione di acqua calda sanitaria al servizio degli spogliatoi di centri sportivi in cui sia presente un discreto numero di docce con utilizzo contemporaneo. Portiamo come esempio la progettazione di un impianto di produzione di acqua calda sanitaria per un immobile ad uso sportivo contenente alcuni spogliatoi a servizio della squadra primavera di una nota società calcistica di Serie A, risultato della sinergica collaborazione tra Studio Dal Corso ed Elbi S.p.A.; l’opera da costruzione risulta essere composta da: n.4 spogliatoi atleti, n.4 spogliatoi per lo staff ed un’infermeria, con un totale di n.46 utenze calde, composte a loro volta da: n.9 lavabi, n.32 docce e n.5 doccini. Il servizio di produzione di acqua calda sanitaria può essere soddisfatto con molteplici soluzioni ma, in considerazione dell’importante richiesta di acqua calda si è optato per una coppia di sistemi di generazione indipendenti collegati in parallelo costituiti ciascuno da: un preparatore rapido di acqua calda fornito da ELBI S.p.A., modello H2-FAST, collegato ad un termoaccumulatore con scambiatore di calore integrato marca ELBI S.p.A., modello PPS1, alimentato a sua volta da una pompa di calore del tipo aria-acqua costituita da unità esterna ad espansione diretta, ad inverter, a compressione di fluido refrigerante (R410A) ed unità interna ad espansione diretta, a compressione di fluido refrigerante (R134a) dotata di scambiatore lato circuito refrigerante primario e scambiatore lato impianto idronico, dedicata alla produzione di acqua calda tecnica ad alta temperatura (fino a 80 °C) destinata unicamente alla successiva produzione di acqua calda sanitaria. Il sistema di generazione primario in pompa di calore assorbe energia autoprodotta dall’impianto solare fotovoltaico presente o da rete nazionale in caso di insufficiente produzione fotovoltaica. Il termoaccumulatore a servizio del preparatore rapido di ACS è predisposto per essere asservito oltre che dal sistema di generazione primario anche da un’ulteriore fonte rinnovabile quale un impianto solare termico grazie alla presenza di una serpentina dedicata a tale funzione. Vi è inoltre prevista la presenza di una resistenza elettrica, anch’essa fornita da ELBI, per ogni termoaccumulatore quale sistema di back-up in caso di avaria o manutenzione del sistema di generazione principale o anche nel caso di sovraproduzione di energia elettrica per mezzo dell’impianto fotovoltaico che altrimenti verrebbe dispacciata nella rete elettrica nazionale. La scelta dell’utilizzo di un volume discretamente grande per il termoaccumulatore nasce dall’esigenza di avere un generatore primario in pompa di calore non eccessivamente potente che lavora con periodi di preriscaldo

Preparatore rapido di acqua calda sanitaria per installazione a basamento, modello FB 160

più lunghi consentendo allo stesso tempo di avere assorbimenti elettrici distribuiti nel tempo al fine di massimizzare l’autoconsumo di energia prodotta da fotovoltaico. Un preparatore rapido di acqua calda sanitaria è un dispositivo che riscalda l’acqua in modo rapido e continuo, in modo da poterla utilizzare per le attività quotidiane come la doccia, il lavaggio delle mani e la pulizia. Questi dispositivi sono disponibili in diverse dimensioni e modelli, a seconda delle esigenze e del budget del consumatore. I preparatori rapidi di acqua calda sanitaria sono solitamente alimentati da gas, elettricità o da inerziali termici a loro volta alimentati da altre fonti termiche anche in combinazione con fonti di energia rinnovabile come l’energia solare; esistono in mercato modelli installati a zaino su termoaccumulatori o modelli indipendenti per installazione a parete (es. ELBI mod. H2-FAST) o a basamento (es. ELBI mod. FB). I preparatori sono costituiti generalmente da: uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate o ispezionabili (fortemente indicato in caso di acque particolarmente dure o non addolcite), un circolatore elettronico

per il lato primario, una valvola miscelatrice, la strumentazione di regolazione (sonde di temperatura) ed un carter di protezione delle apparecchiature; a seconda della tipologia di alimentazione possono essere dotati di un sistema di adduzione del combustibile, un bruciatore ed un sistema di espulsione dei fumi di combustione. Uno dei vantaggi dei preparatori rapidi di acqua calda sanitaria è che riducono i tempi di attesa e l’acqua calda è sempre disponibile quando se ne ha bisogno; altro aspetto da non sottovalutare è l’assenza di rischio di formazione di legionella poiché non vi sono scorte di acqua calda sanitaria ma vengono prodotte rapidamente. Scegliere i preparatori rapidi di acqua calda sanitaria rispetto ai tradizionali bollitori rappresenta un investimento economico ripagato dall’alta qualità dei prodotti e dalla capacità di fornire elevate quantità di acqua calda. Inoltre, con un valido sistema di trattamento dell’acqua impiegata per la produzione di acqua calda sanitaria (costituito a sua volta da apparecchiature di filtrazione meccanica, di addolcimento e di condizionamento chimico dove questo sia reso necessario in funzione delle caratteristiche dell’acqua disponibile), si possono evitare problemi di corrosione o ostruzione che potrebbero causare una maggiore manutenzione rispetto ai tradizionali boiler. Il dimensionamento dell’impianto di produzione di acqua calda sanitaria e dunque del preparatore rapido di acqua calda sanitaria è stato eseguito rispettando la regola tecnica UNI 9182 dedicata agli impianti di alimentazione e distribuzione d’acqua fredda e calda ed applicabile sia negli impianti realizzai negli edifici ad uso abitazione che a quelli ad uso collettivo quali uffici, alberghi, ospedali, scuole, caserme, servizi generali di industrie, centri sportivi e simili. La regola prevede l’identificazione del numero di utenze per il calcolo delle unità di carico, del fabbisogno medio giornaliero di

Preparatore rapido di acqua calda sanitaria per installazione a parete, modello H2-FAST E120 acqua in funzione della tipologia di utenza e della frequenza di utilizzo dell’impianto con il calcolo del periodo di punta e del periodo di preriscaldo. Tali informazioni sono ricercabili nelle planimetrie fornite dai progettisti architettonici (qualità e quantità degli apparecchi utilizzatori) e nelle indicazioni della committenza circa il numero degli occupanti e della frequenza di utilizzo. In conclusione, per il caso oggetto di studio, il preparatore rapido di acqua calda sanitaria è risultato la soluzione più valida sotto l’aspetto tecnologico ed economico, in grado di rispondere all’esigenza progettuale di disporre di un prodotto energeticamente eﬃciente garantendo allo stesso tempo il comfort e il benessere dei fruitori dell’impianto. Investire in un preparatore rapido di acqua calda sanitaria può portare a un notevole risparmio energetico e a una migliore gestione delle risorse idriche, contribuendo anche alla riduzione dell’impatto ambientale. Sistema in cascata di preparatori rapidi di acqua calda sanitaria per installazione a parete, modelli H2-FAST E120

Rigenerazione urbana

Riqualificazione energetica e urbana di un intero quartiere residenziale Analisi degli interventi di riduzione dei consumi energetici realizzati in 17 edifici a Verdellino Zingonia, in provincia di Bergamo E. Casali, F. Simonetti*

a riqualificazione energetica degli edifici resi-

Ne è un significativo esempio

riqualificazione, essendo questi inse-

denziali del nostro territorio è certo un tema

un quartiere residenziale, composto

riti in un tessuto sociale che nel tempo

di grande attualità. L’opportunità offerta dalle

da 17 condomini, immerso nell’area

di era degradato, a pari passo con la

agevolazioni fiscali, in particolare il SuperBonus 110% e

industriale di Zingonia, in provincia di

degenerazione energetica, rischiando

la spinta europea verso l’aumento della classe energetica

Bergamo, che è oggetto di una riquali-

di compromettere l’ecosistema sociale

degli edifici, contenuta nella nuova Direttiva EPBD in fase

ficazione energetica e urbana (Figura 1).

della zona, una volta punto di riferi-

di approvazione, ha portato ad un incremento dell’atten-

Gli edifici, realizzati negli anni ’60,

zione sugli interventi di ristrutturazione del parco edilizio

che necessitavano di una serie di

nazionale, avviando in alcuni casi interventi massicci di

adeguamenti strutturali, sono stati

ammodernamento che non si sono limitati all’involucro,

oggetto, da un gruppo di professio-

Il quartiere è composto da 17 condo-

ma che hanno coinvolto anche l’aspetto urbano e sociale

nisti e di aziende della zona, di un

mini, ciascuno dei quali comprendenti

della zona di intervento.

complesso e profondo intervento di

16 appartamenti suddivisi su quattro

#82

mento industriale a sud di Bergamo.

La situazione pre-intervento

piani, oltre al piano terra, adibito ai box (Figura 2). Tutti i condomini sono praticamente di identica superficie, conformazione e geometria (Figura 3), con varie esposizioni solari in relazione alla loro posizione all’interno del quartiere. L’impiantistica iniziale, prevedeva, per ogni edificio condominiale, un impianto di riscaldamento centralizzato e sistemi autonomi per la produzione dell’acqua calda FIGURA 1

Vista complessiva del quartiere denominato “Nido” di Zingonia, con i 17 condomini oggetto dell’intervento di riqualificazione energetica e urbana

sanitaria. Interventi successivi su praticamente tutti gli immobili, realizzati dai singoli proprietari, hanno portato all’installazione di caldaie autonome per i singoli appartamenti, installate spesso sui balconi, con soluzioni impiantistiche in alcuni casi di dubbia regolarità impiantistica. Ciò è stato dovuto a causa di ripetuti e diffusi casi di insolvenza e morosità, situazione insostenibile in un contesto centralizzato. Tutti i condomini sono stati costruiti nella seconda

FIGURA 2 Vista esterna di uno dei 17 condomini oggetto dell’intervento di riqualificazione, prima dell’inizio dei lavori e a lavori ultimati

parte degli anni ’60, prima dell’avvento delle norme sull’isolamento termico obbligatorio per gli edifici, risultando quindi fortemente disperdenti energeticamente, con serramenti di scarsa qualità con vetri singoli, piano di calpestio del primo piano abitato verso box non isolato e soffitto dell’ultimo piano verso il sottotetto, anch’esso senza adeguato isolamento termico.

Gli interventi previsti sugli immobili Gli interventi, avviati anche grazie alla possibilità di accesso offerta dal Superbonus 110%, hanno interessato FIGURA 3

Pianta di un piano tipo di uno dei condomini oggetto della riqualificazione energetica

2 diversi aspetti: quello dell’efficientamento energetico, con un importante salto di classe, e quello di adegua-

I PRINCIPALI DATI DI BASE PRE-INTERVENTO

mento sismico degli edifici. In merito all’efficientamento energetico, prima di

Di seguito le principali caratteristiche tecniche dimensionali di ogni condominio:

procedere esecutivamente, sono stati presi in conside-

Volume delle parti di edificio abitabili (al lordo delle strutture) 4 623,78 m3

razione e valutate diverse soluzioni impiantistiche che,

Superficie disperdente delimitante il volume riscaldato

nel rispetto dei requisiti minimi per l’accesso agli incen-

Rapporto S/V (fattore di forma) Superficie utile riscaldata

2 407,06 m2 0,52 m-1 1 279,68 m2

L’edificio “tipo” presenta dispersioni termiche diffuse, rappresentate prevalentemente pareti perimetrali, con il 51% dell’intera dispersione complessiva (Figura 4). Le prestazioni energetiche del sistema edificio-impianto prima degli interventi di riqualificazione sono risultate: Fabbisogno globale di energia primaria (EPgl, tot) Energia consegnata (o fornita) (Edel)

263,1630 kWh /(m2 anno) 315 614,69 kWh /anno

Energia rinnovabile (EPgl,ren)

0,87 kWh /(m2 anno)

Energia rinnovabile in situ

0,00 kWh /anno

La classe energetica risultante (APE-Pre) prima degli interventi di miglioramento energetico è risultata G.

FIGURA 4 Suddivisione delle dispersioni termiche degli edifici oggetto degli interventi

#82 57

tivi, tenessero anche conto del fatto che tutti gli interventi sarebbero dovuti avvenire con gli appartamenti occupati, in quanto non era pensabile poter liberare i locali durante le attività di efficientamento energetico. La progettazione degli interventi non si è però fermata al soddisfacimento dei requisiti minimi, ma si deciso di studiare una serie di interventi che potessero fornire il massimo delle prestazioni, alle condizioni operative previste. Si sono quindi simulate le classi energetiche ottenibili dall’edificio, aggiungendo progressivamente interventi di efficientamento sulle diverse strutture e sui componenti d’impianto. Le simulazioni hanno dato indicazione del “peso” di riduzione dei consumi che ogni intervento avrebbe portato agli edifici. I dati risultanti sono riportati in Tabella 1. Gli interventi previsti hanno compreso anche modi-

TABELLA 1 Tipologia di intervento di eﬃcientamento e risultanze energetiche. Nota importante: gli interventi indicati sono aggiuntivi al precedente (cioè all’ultima riga si ha il risultato di tutti gli interventi elencati)

Fabb. energia globale (EPgl, tot) kWh /(m2 anno)

Classe energetica risultante

Stato di fatto

263,1630

Realizzazione di parete ventilata con coibentazione termica di 16 cm di lana di roccia

169,3390

Coibentazione termica su intradosso solaio verso piano terra (box) con pannelli in lana di roccia e coibentazione su estradosso solaio di copertura (sottotetto) con pannelli in poliuretano.

111,5270

Sostituzione di finestre e porte finestre con serramenti in PVC con taglio termico e vetro triplo basso emissivo.

92,3290

Sostituzione delle caldaie installate nei singoli appartamenti, con pompe di calore ad assorbimento a gas aria-acqua, per riscaldamento produzione di ACS centralizzati

40,5560

installazione di impianto solare fotovoltaico da 20 kWp + installazione di impianto solare termico da 10,55 m2

22,8064

Tipo di intervento

fiche strutturali dell’immobile, allo scopo di renderlo maggiormente idoneo al nuovo assetto impiantistico

appartamenti, senza influire sull’eroga-

di fiocchi in lana di vetro di 200 mm di

ed energetico. Il tetto a doppia falda è stato rimosso e

zione termica verso gli altri.

spessore, contenuto da una lastra di

sostituito da un tetto piano, sul quale sono stati posati i pannelli solari, le pompe di calore a gas e realizzato un vano tecnico nel quale sono stati collocati i serbatoi iner-

cemento rinforzata da 12 mm, sul quale

Gli interventi sull’involucro

è stata ancorata la sottostruttura del

Il miglioramento dell’efficienza

rivestimento, quest’ultimo composto da

energetica degli edifici ha richiesto

piastrelle in cotto 500 x 250 x 25 mm, in

La realizzazione degli impianti di distribuzione del

la realizzazione di una coibentazione

modo da realizzare una parete ventilata.

calore è stata pensata anche tenendo conto dei poten-

dell’involucro opaco e la riduzione delle

Per migliorare le prestazioni ener-

ziali problemi generati da condomini insolventi predispo-

dispersioni dalle parti finestrate.

ziale e di produzione dell’acqua calda sanitaria.

getiche della copertura, si è deciso di

nendo, all’interno del vano tecnico posto in copertura,

Partendo dalla struttura muraria

rimuovere completamente il tetto a

le partenze delle tubazioni di distribuzione del calore e

esistente (composta da una doppia

doppia falda in eternit (Figura 5), per

dell’acqua calda sanitaria per ogni appartamento servito,

fila di mattoni con interposta una

lasciare posto ad un tetto piano (Figura

in modo indipendente. In questo modo, sarà possibile

camera d’aria) si è utilizzato un isola-

6), capace di accogliere l’installazione

intercettare l’erogazione del calore a uno qualsiasi degli

mento termoacustico, con insuﬄaggio

degli impianti tecnologici: le pompe di calore, il locale tecnico con i serbatoi termici, l’impianto solare termico e quello fotovoltaico.

Gli interventi antisismici Nel progetto di riqualificazione si è anche previsto un importante intervento di adeguamento sismico, anche in considerazione della loro vetustà strutturale. Per ottemperare ai requisiti necessari, si è proceduto alla realizzazione di FIGURA 5

Particolare della copertura del tetto esistente, prima della sua rimozione (motivo della presenza di una copertura temporanea superiore)

#82

FIGURA 6

Fasi di realizzazione del nuovo tetto piano, sul quale verrano posati tutti gli impianti tecnologici

una innovativa struttura ad esoscheletro in tubi d’acciaio posti in facciata,

che ha “ingabbiato” l’immobile in una

consente di poter interrompere l’ero-

maglia di acciaio (Figura 7), in grado di

gazione del calore verso uno speci-

assicurare la stabilità sismica, fissandola

fico appartamento, semplicemente

ad un cordone di fondazione specifica-

intercettando le tubazioni nel locale

tamente progettato e realizzato intorno

tecnico posto in copertura. Essendo

al perimetro dell’edificio (Figura 8). L’eso-

il locale tecnico ad uso esclusivo del

scheletro e tutti gli impianti termici di

Terzo Responsabile, la gestione dell’e-

distribuzione verso i singoli apparta-

rogazione del calore può essere gestita

menti sono poi stati coperti e incapsulati

di fatto come singole utenze sotto la

nell’isolamento in lana di vetro, insuﬄata

responsabilità di un unico referente

nell’intercapedine posta sotto il rivesti-

nominato dal condominio.

mento esterno della parete ventilata.

Una volta definito lo schema di impianto e di distribuzione, la proget-

L’impianto di climatizzazione

tazione si è concentrata sulla tecnolo-

Anche l’impianto di climatizzazione è

gia da utilizzare, considerando 2 diverse

stato oggetto di un’attenta analisi di valu-

soluzioni: la prima costituita da pompe

tazione delle convenienze energetiche

di calore aerotermiche alimentate elet-

ed economiche, mettendo a confronto

tricamente (EDHP), la seconda compo-

diverse soluzioni tecnologiche che offris-

sta da pompe di calore aerotermiche ad

sero i necessari servizi di riscaldamento

assorbimento alimentate a gas (TDHP).

e produzione di acqua calda sanitaria.

Entrambe le soluzioni offrivano

La situazione esistente prevedeva

specifici vantaggi, rispetto alla situa-

la presenza per ogni appartamento di

zione ex-ante, pur utilizzando un

una caldaietta autonoma funzionante

diverso vettore di alimentazione.

a gas installata, per la maggior parte dei casi, sul balcone. Nella riprogettazione degli impianti, si è valutato che il sistema di tipo centralizzato era quello che avrebbe consen-

FIGURA 7 Realizzazione dell’esoscheletro antsismico, che ingabbia tutta la struttura dell’edificio

Per le pompe di calore elettriche: • elevato utilizzo di energia rinnovabile aerotermica; • nessuna necessità di locale centrale

FIGURA 8 Particolare del cordone di fondazione per il fissaggio a terra dell’esoscheletro antisismico

termica;

tito il maggior incremento di efficienza

• posizionamento all’esterno in coper-

• l’assenza di necessità di una manutenzione specializzata

dei servizi di riscaldamento e produ-

tura, senza problemi di rumorosità

per la gestione dei refrigeranti F-Gas (patentino F-gas e

zione di acqua calda sanitaria, e che

molesta;

denuncia dell’impianto);

rispondesse al meglio ai requisiti richiesti per l’accesso del meccanismo di

• parziale sfruttamento dell’impianto fotovoltaico.

• utilizzo del combustibile gassoso già presente nel sito di installazione;

incentivazione. Dovendo comunque

Per le pompe di calore ad assorbimento

• temperatura di mandata dell’acqua calda fino a 70 °C,

rispettare la volontà manifestata dai

a gas, i vantaggi applicativi erano prati-

molto utile in particolare per la produzione dell’acqua

condomini, l’impianto è stato pensato

camente simili a quelli delle pompe di

calda sanitaria in accumulo.

e realizzato in modo centralizzato, ma

calore elettriche, ad eccezione dell’uti-

La scelta quindi è caduta sulle pompe di calore ad assorbi-

garantendo l’autonomia di ogni appar-

lizzo dell’impianto fotovoltaico, se non

mento a gas, sia per il riscaldamento che per la produzione

tamento per quanto attiene all’eroga-

in minima parte per l’alimentazione

di acqua calda ad uso sanitario. Bisogna infatti considerare

zione del calore. In pratica, il calore viene

dei ventilatori e delle pompe. A favore

che per ogni condominio sarebbe stato necessaria una

generato dall’impianto centralizzato e

di quest’ultima tecnologia, hanno però

potenza elettrica installata non inferiore a 30 kW per le

quindi smistato ai vari appartamenti

giocato alcuni aspetti tecnici, peculiari per

sole pompe di calore elettriche. Un utilizzo simile per i 17

ognuno con proprie e indipendenti

le pompe di calore ad assorbimento a gas:

condomini che costituiscono il quartiere, avrebbe signifi-

linee di mandata e di ritorno dell’ac-

• l’utilizzo di fluido refrigerante naturale

cato richiedere un aumento della capacità elettrica della

qua calda. In questo modo il sistema

(ammoniaca);

zona di oltre 500 kW di potenza elettrica in bassa tensione,

#82 59

FIGURA 9 Gruppo preassemblato di pompe di calore ad assorbimento a gas per riscaldamento e ACS a servizio di ogni edificio condominiale

oppure la realizzazione di cabina elettrica dedicata alla trasformazione da media a bassa tensione.

Caratteristiche dell’impianto di climatizzazione

FIGURA 10 Schema unifilare del circuito primario di produzione del calore per il riscaldamento e per l’acqua calda sanitaria, attraverso due serbatoi, uno dei quali alimentato dall’impianto solare

I risultati ottenuti

sto i dati di prestazione.

Dalla situazione iniziale, il nuovo impianto è stato

L’intervento sull’intero quartiere, al

Moltiplicando quanto emerso dal

realizzato con n. 2 pompe di calore ad assorbimento a gas.

momento della redazione di questo

primo condominio a tutto il quartiere,

L’installazione del gruppo preassemblato è stata previ-

articolo non è ancora completamente

otteniamo:

sta in copertura, a fianco del locale tecnico, nel quale sono

concluso (Figura 11), ma possiamo

• riduzione dei consumi gas:

posizionati i serbatoi inerziale e di accumulo dell’acqua

estrapolare i risultati di quanto fatto

calda sanitaria, alimentati dalle pompe di calore e dall’im-

sui primi condomini, per trarne una

pianto solare termico (Figura 9).

valutazione complessiva.

250.825,99 m3/anno; • riduzione delle emissioni di anidride carbonica: 7.911,88 ton/anno.

Lo schema di funzionamento è stato progettato in

Le misure messe in campo hanno

modo che le due pompe di calore possano funzionare

portato i primi 8 edifici realizzati e

in parallelo per il riscaldamento, mentre una di esse può

completati dalla classe energetica G

essere deviata temporaneamente per caricare termica-

alla classe energetica A3. Al comple-

Il confronto tra i due impianti di climatizzazione a diverso vettore energetico

mente il serbatoio di accumulo dell’ACS (Figura 10).

tamento dell’intero intervento sui 17

Essendo l’obiettivo primario degli

Le pompe di calore ad assorbimento a gas selezionate

condomini, auspicando la successiva

interventi previsti, quello della riduzione

sono particolarmente idonee a questo tipo di impianto,

cantierizzazione dei restanti 9 quanto

dei consumi energetici, per ovvie ragioni

in quanto capaci di erogare acqua calda anche ad alte

prima, possiamo riassumere i risul-

era necessario valutare con attenzione

temperature, sia per il riscaldamento, ma soprattutto per

tati ottenuti confrontando i dati della

anche la tipologia di impianto di clima-

la produzione di acqua calda sanitaria (fino a 70 °C), senza

situazione ex-ante, con dati rilevati in

tizzazione da realizzare. Assodato che

particolari deficit in termini di prestazione.

un condominio “tipo” e la situazione

l’impianto doveva essere del tipo

Il gruppo di pompe di calore è controllato da un

ex-post assunta sulla base dei dati di

centralizzato, due distinte tecnologie,

sistema di regolazione capace di gestire i generatori in

prestazione alle varie condizioni di eser-

come detto, avrebbero potuto soddi-

modulazione in cascata, impostando un set-point di

cizio del sistema edificio-impianto. I

sfare i servizi di riscaldamento: quella

funzionamento dinamico, in base al servizio richiesto

dati di confronto sono contenuti nella

rappresentata dalle pompe di calore

(riscaldamento o produzione di ACS). Inoltre, il controllore

seguente Tabella 2.

elettriche e quella rappresentata dalle

è connesso in rete per una supervisione da remoto. Ciò

Come detto, l’intero intervento

permette di acquisire in tempo reale e in modo continua-

riguarda edifici condominiali tra loro

tivo i dati di funzionamento delle pompe di calore, utili per

del tutto paragonabili sotto l’aspetto

Il vettore di alimentazione è quindi il

eventuali ottimizzazioni di settaggio e parametrizzazione

delle dimensioni e delle dispersioni con

primo elemento che distingue le tecno-

del funzionamento delle pompe di calore.

l’edificio “tipo” del quale abbiamo espo-

logie, in conseguenza del quale vi sono

#82

pompe di calore ad assorbimento a gas, entrambe di tipo aerotermico.

della situazione impiantistica, in quanto: • consente la riduzione della temperatura di mandata dell’acqua calda grazie al minor carico termico indotto dall’isolamento degli elementi più disperdenti (pareti, copertura e elementi finestrati); • installazione di un impianto fotovoltaico. Quest’ultimo elemento spesso viene associato all’utilizzo di una pompa di calore ad attivazione elettrica, essendo l’energia elettrica da fotovoltaico rinnovabile e a costo nullo. Ma essendo in gioco la climatizzazione invernale e FIGURA 11 Vista complessiva dei lavori di riqualificazione energetica e sismica del quartire “Nido” di Zingonia (Bergamo) TABELLA 2 Dati di confronto di consumo energetico e di emissioni di anidride carbonica prima e dopo gli interventi di riqualificazione dei condomini del quartiere

Dati edificio Pre intervento Indice di prestazione energetica non rinnovabile condominio “tipo”

Dati edificio Post intervento

263,1630 kWh/(m2 anno) 22,81 kWh/(m2 anno)

Indice di prestazione energetica rinnovabile condominio “tipo”

0,85 kWh/(m2 anno)

11,39 kWh/(m2 anno)

Energia elettrica da rete

3.772,82 kWh

0,24 kWh

Combustibile gassoso (metano) complessivo

17.695,29 Sm3

2.940,85 Sm3

non quella estiva, la quantità di energia elettrica necessaria al funzionamento delle pompe di calore elettriche non sarebbe stata erogabile dall’impianto fotovoltaico, se non in minima parte. Come noto, infatti, l’irraggiamento solare, nelle regioni del nord Italia, consente di fornire energia elettrica per circa 1.300 kWh annui, dei quali solo il 27% circa riguarda i 6 mesi invernali, da ottobre a marzo (Tabella 3). L’utilizzo di una pompa di calore elettrica aerotermica avrebbe necessitato di un assorbimento elettrico di punta di circa 30 kW, richiedendo quindi un impianto fotovoltaico da almeno 100 kWp, cioè circa 4 volte maggiore di

Combustibile gassoso (metano) per singolo appartamento (convenzionale)

1.105,95 Sm3

183,80 Sm3

Emissioni di CO2 condominio “tipo”

432,12 kg/(m2 anno)

68,43 kg/(m2 anno)

Emissioni di CO2 per singolo appartamento (convenzionale)

27,01 kg/(m2 anno)

4,28 kg/(m2 anno)

Emissioni complessive condominio “tipo”

552,97 ton CO2/anno

87,57 ton CO2/anno

Risparmio di combustibile gassoso condominio “tipo”

-14.754,47 m3/ anno

Riduzione delle emissioni di CO2 condominio “tipo”

-465,40 ton/anno

quello previsto. Esiste un altro aspetto non trascurabile che ha determinato una scelta diversa: l’utilizzo dell’impianto di riscaldamento nel periodo meno favorevole per il fotovoltaico, cioè durante giornate invernali caratterizzate da sole basso sull’orizzonte, spesso offuscato da nubi e nebbie, con il massimo carico di assorbimento concentrato nelle ore serali, nelle quali la produzione di energia elettrica sarebbe stata praticamente nulla, costringendo il condominio ad utilizzare quasi esclusivamente energia elettrica da rete,

determinate scelte impiantistiche da

• sistema di emissione del calore in

fornibile attraverso un contatore idonea capacità, ben

considerare. Nel caso in questione, che

ambiente con elementi che richie-

maggiore di quello esistente, con i relativi costi di instal-

potrebbe essere riscontrato nella stra-

dono temperature medio-alte, per

lazione e mantenimento.

grande maggioranza di tutti gli inter-

assicurare l’emissione del calore negli

venti di retrofit, riqualificazione o anche

ambienti;

semplice sostituzione di un impianto di

• ridotta potenza elettrica installata

riscaldamento, queste sono le generi-

disponibile, idonea solo a sostenere

che condizioni di stato di fatto:

gli assorbimenti di energia elettrica

• presenza in sito di gas combustibile

per apparecchiature ausiliarie e di

in quantità adeguata ai servizi erogati;

piccola potenza.

Le differenze tra queste tecnologie non si limitano al vettore energetico, ma si evidenziano anche in altri aspetti impiantistici, quali: • influenzabilità delle prestazioni alle condizioni climatiche esterne; • massime temperature di mandata per riscaldamento e acqua calda sanitaria;

• impianto di distribuzione esistente e

La riqualificazione energetica profonda

• utilizzo di refrigeranti più o meno climalteranti (GWP).

dimensionato per salto di tempera-

degli edifici, d’altra parte, porta spesso

In merito al primo punto, è da evidenziare che il ciclo

tura di 10 °C;

con sé delle modifiche almeno parziali

termodinamico ad assorbimento è influenzato dalle

#82 61

condizioni esterne in modo meno netto rispetto al ciclo

TABELLA 3

Radiazione solare globale su piano orizzontale in provincia di Bergamo – valori medi mensili1

a compressione di vapore, e lo stesso avviene alle elevate

Mese

Radiazione kWh/m2

Percentuale sull’anno

temperature di mandata dell’acqua calda. Le pompe di

gennaio

42,47

calore ad assorbimento a gas GAHP hanno la capacità

febbraio

58,66

marzo

104.38

aprile

135,66

maggio

168,11

giugno

186,57

luglio

202,37

agosto

171,28

settembre

119,94

ottobre

75,27

warming potential) elevato, oggi utilizzati nelle pompe di

novembre

41,22

calore elettriche, quali l’R410a, che è caratterizzato da un

dicembre

33,70

GWP superiore a 2000, o il più recente R32, con un GWP

TOTALE

1339,62

100

di produrre acqua calda fino a 70 °C, temperature che possono certamente essere idonee anche in impianti esistenti ad alta temperatura e che consentono di produrre acqua calda sanitaria in accumulo senza integrazioni termiche per la gestione dei cicli anti-legionella. Anche il tema dei refrigeranti ha un ruolo sempre più importante nella scelta delle pompe di calore: le recenti regolamentazioni europee in fase di definizione vogliono limitare in modo deciso i refrigeranti con GWP (global

pari a circa 640, per spingere il mercato verso refrigeranti

ENEA – Atlante solare della radiazione solare – Tabelle della radiazione solare – http://www.solaritaly.enea.it/TabelleRad/TabelleRadIt.php

di tipo naturale come ad esempio l’R290 (propano) o l’ammoniaca, che è il refrigerante utilizzato dalle pompe

sul rinnovo degli spazi comuni intorno

che hanno riguardato l’intero involucro

di calore ad assorbimento a gas GAHP.

agli edifici, con nuovi spazi verdi, un

esterno degli edifici, l’utilizzo di mate-

nuovo percorso ciclopedonale che

riali basso emissivi e impianti termo-

renda più vivibile e moderno il quar-

tecnici in grado di utilizzare al meglio

tiere, che finora era considerato al limite

le energie rinnovabili dall’aria esterna

del degrado sociale e ambientale.

e dal sole.

La riqualificazione urbana I risultati ottenibili da questi interventi non sono solo di tipo economico ed ambientale, ma si spingono alla volontà di ottenere, come effetto positivo indiretto, l’in-

Nuovi regolamenti condominiali, la

Il risultato netto di questo complesso

tegrazione e riqualificazione sociale dell’intero quartiere.

possibilità di avviare Comunità Energe-

intervento, ancora in fase di attuazione,

Gli interventi previsti hanno consentito di ampliare

tiche Rinnovabili, grazie alla presenza

visto che sono stati ormai completati

la visione di una riqualificazione più estesa e profonda,

di tanti impianti fotovoltaici, non solo

gli interventi di 8 dei 17 condomini del

comprendendo anche una riconversione sociale ed

sugli edifici residenziali ma anche nelle

quartiere, è la riduzione dei consumi di

urbana.

aziende limitrofe, ci si augura possa

gas metano di oltre 250.000 m3/anno,

La startup innovativa specializzata nei processi di rige-

essere da rilancio e di rigenerazione

e la contestuale riduzione delle emis-

nerazione urbana, capofila di questo intervento, ha fatto

di un tessuto sociale che merita possa

sioni complessive di CO2 per oltre 8.000

da aggregatore di diverse aziende costruttrici del territo-

vivere ambienti interni ed esterni a vera

tonnellate/anno.

rio, dei Comuni, della Provincia e della Regione per esten-

misura d’uomo.

dere il processo di riqualificazione energetica a quello sociale ed urbano. Contestualmente ai lavori sugli edifici, si sta lavorando

In concreto, gli inquilini di questo quartiere, composto da circa 600

Conclusioni

persone in totale, dovrebbero vedere

La riqualificazione energetica, che è

le loro bollette energetiche scendere

stato possibile avviare in questo quar-

dal valore indicativo di 1.100 € anno,

tiere di Verdellino Zingonia, in provincia

a circa 250 €, con un risparmio signi-

di Bergamo, che non era certamente

ficativo, a fronte di un miglior comfort

tra i più rappresentativi di un benes-

interno agli appartamenti.

sere sociale, ha permesso da un lato

#82

di realizzare interventi di riduzione dei

* Enrico Casali, Robur SpA

consumi energetici e delle emissione

Filippo Simonetti, Architetto libero

di anidride carbonica molto significa-

professionista e Amministratore

tivi, grazie ad una serie di interventi

Unico di “Concreta”

Informazioni dalle aziende

INCONTRO TECNICO AiCARR IN BELIMO ITALIA Il 28 settembre 2023 alle ore 14.00 presso la sede Belimo in Via Zanica 19H a Grassobbio (BG) si è svolto l’incontro tecnico AICARR dal tema IMPIANTI IDRONICI ED AERAULICI ALLA LUCE DELLA UNI EN ISO 52120-1: Nuovi requisiti dei BACS per la riqualificazione degli edifici secondo il Decreto Requisiti Minimi e CAM

a Norma UNI EN ISO 52120-1:2022, in vigore dal mese di novembre 2022, è fortemente connessa alla prestazione energetica degli edifici poiché occupandosi di controllo, automazione e gestione degli impianti presenti in un edificio impatta fortemente sulla scelta di soluzioni e componenti meccanici. La nuova Norma, di fondamentale importanza per i progettisti di sistemi HVAC e i loro interlocutori, sostituisce la UNI EN 152321:2017 richiamata in vari decreti attinenti la prestazione energetica degli edifici fra i quali il D.M. 23 giugno 2022 “Criteri ambientali minimi per l’affidamento del servizio di progettazione di interventi edilizi, per l’affidamento dei lavori per interventi edilizi e per l’affidamento congiunto di progettazione e lavori per interventi edilizi”, cosiddetto decreto CAM. L’incontro tecnico si pone l’obiettivo di fornire a progettisti, installatori e building manager, sia privati che pubblici, una panoramica completa degli aspetti legati agli impianti HVAC citati dalla Norma, esplicitando le funzioni obbligatorie in relazione alle tipologie di edifici. Nel corso dell’incontro sono state descritte modalità ed accorgimenti che permettono il conseguimento delle prestazioni richieste in caso di impianti idronici e aeraulici, da un punto di vista teorico e successivamente eseguendo prove pratiche in diretta, alcune delle quali in presenza e altre in collegamento con un laboratorio di prova, verificando le potenzialità delle diverse soluzioni proposte. Infine, è stata presentata una visione com-

plessiva dello stato dell’arte dei sistemi di gestione degli edifici e degli sviluppi futuri, tenendo in conto sia l’evoluzione normativa che quella tecnologica, con il consueto taglio pratico e rigoroso. Inoltre sono stati approfonditi gli aspetti che hanno portato all’adozione di queste nuove tecnologie, le motivazioni che ne suggeriscono l’utilizzo, lo stato di fatto e la portata di questa innovazione tecnologica, con un focus sugli aspetti di sicurezza e di prevenzione incendi. Questo appuntamento è stato il primo di una serie di incontri sul tema, che si svolgeranno sia in presenza che in streaming, le prossime date saranno: • Siena 4 ottobre • Cuneo 12 ottobre • Bologna 26 ottobre • Roma 9 novembre • Mestre 22 novembre. Per ulteriori informazioni: https://www.aicarr.org/IncontriTecnici/IncontriTecnici_Dettaglio.aspx?id = 901

Focus sistemi ibridi

Riqualificazione energetica di un edificio condominiale con sistema ibrido Analisi tecnico-economica di due schemi impiantistici diﬀerenti allo scopo di ottimizzare il bilancio annuale garantendo lo stesso livello di comfort ottenibile con altre soluzioni più onerose in termini di gestione M. Toniolo*

l mercato della riqualificazione energetica nel

mento del sistema andando a ottimiz-

nibile con altre soluzioni più onerose in

settore edilizio italiano è notevolmente superiore

zare la gestione di due fonti energetiche

termini di gestione.

a quello delle nuove costruzioni, dove la possibi-

diverse in base alle condizioni di carico

lità di scelta dei generatori è limitata alle pompe di calore

richieste. In questa trattazione il focus

Presentazione del caso studio

grazie a stringenti normative europee e nazionali. Relativa-

è sui sistemi ibridi commerciali e sull’a-

Il caso studio analizzato in questa

mente alla riqualificazione il ventaglio in termini di propo-

nalisi tecnico economica di due schemi

trattazione si riferisce alla valutazione

ste è molto più ampio, passando dalle caldaie a condensa-

impiantistici differenti allo scopo di

preliminare per la riqualificazione ener-

zione alle pompe di calore tramite i sistemi ibridi. L’obiet-

ottimizzare il bilancio annuale garan-

getica di un edificio residenziale situato

tivo del sistema ibrido è quello di migliorare il funziona-

tendo lo stesso livello di comfort otte-

in provincia di Milano. L’edificio è costitu-

#82

S CU FO

ito da 6 appartamenti con una superfice

invernale, puntando quindi a minimiz-

• il sistema prevede l’utilizzo di un accumulo inerziale di

media di circa 110 m2/appartamento

zare fastidiose correnti d’aria gene-

1500 litri per la gestione del riscaldamento, dal quale poi

predisposti su 3 piani che si affacciano

rate da sistemi dotati di ventilatore e

si dipartono due mandate distinte di cui una diretta per

su una scala comune centrale interna.

a massimizzare l’effetto radiante dei

i radiatori e una miscelata per il radiante a pavimento;

La struttura è di concezione relati-

terminali ad alta temperatura;

La richiesta da parte del committente consisteva, in questo

vamente recente, essendo stato costru-

• nella zona giorno/notte è stato utiliz-

caso, nell’installazione di un sistema ibrido per aumentare

ito nei primi anni 2000, pertanto l’isola-

zato un sistema radiante, consen-

la quota di produzione tramite energia rinnovabile per la

mento delle pareti perimetrali, del solaio

tendo di lavorare a temperatura

generazione del calore necessario al riscaldamento inver-

di copertura e del solaio verso il piano

inferiore e di migliorare il comfort e

nale. Relativamente alla produzione di acqua calda sanita-

interrato è previsto ma ridotto rispetto

la distribuzione del calore nelle stanze

ria, essa viene demandata esclusivamente alle caldaie su

agli standard normativi attualmente in

più ampie dell’edificio.

espressa richiesta del committente e pertanto non verrà

vigore. In particolare l’isolamento delle

L’impianto prima dell’intervento di sosti-

trattata all’interno del seguente caso studio.

superfici perimetrali consiste in 6 cm di

tuzione della centrale termica risulta

L’intervento di riqualificazione energetica non prevede

EPS, 8 cm di lana di roccia in copertura e

costituito da una caldaia standard da

installazione di isolamenti delle pareti perimetrali o di

4 cm di EPS verso il locale con destina-

140 kW a gas metano che consente di

copertura, pertanto il carico termico richiesto dall’edifi-

zione d’uso “magazzino”. Nell’ipotesi di

sopperire al riscaldamento e alla produ-

cio non subisce alcuna variazione.

garantire il massimo comfort agli utiliz-

zione di ACS per il complesso residen-

zatori, il progettista ha optato per una

ziale. Analizzando con un maggiore

distinzione dei terminali di impianto in

grado di dettaglio il sistema si eviden-

base alle differenti destinazioni d’uso

ziano i seguenti aspetti:

impianto si è effettuato uno studio basato sul valore dei

dell’edificio.

• la caldaia si occupa della produzione

bin della località analizzata, metodo che tiene conto della

Nel caso studio analizzato la predispo-

di calore per il riscaldamento inver-

forte variabilità di temperatura dell’aria esterna durante

sizione dei terminali è stata la seguente:

nale, lavorando su un unico collettore

l’anno.

• all’interno dei servizi igienici si sono

posto in sequenza a uno scambiatore

L’analisi è consistita nella valutazione del funziona-

adottati i radiatori per garantire un

a piastre per la separazione del circu-

mento delle macchine (caldaie e pompe di calore) sia in

maggior comfort durante il periodo

ito primario dal circuito secondario;

base alle richieste di energia termica dell’impianto che in

Metodologia adattata Per effettuare l’analisi energetica degli schemi di

base alle condizioni climatiche esterne.

Soluzioni impiantistiche analizzate Il confronto che si riporta in questo articolo fa riferimento a due diverse tipologie impiantistiche relativamente alla distribuzione e alla generazione dell’energia. I generatori vengono mantenuti uguali nelle due soluzioni e viene fatto variare il sistema di distribuzione, puntando quindi a ottimizzare la gestione del sistema a parità di generazione simulata. Soluzione A – Sistema ibrido con unico accumulo inerziale per la gestione delle due zone ad alta e bassa temperatura La soluzione A prevede l’utilizzo di un accumulo inerziale all’interno del quale viene fatta convogliare la portata di acqua destinata al circuito radiante e quello a radiatori. Analizzando lo schema in Figura 1 è possibile evidenziare FIGURA 1

Schema di impianto riferito alla Soluzione A

come la temperatura dell’accumulo inerziale sia necessariamente maggiore della temperatura di mandata dell’im-

#82 65

FO CU S

pianto a radiatori per consentire di fornire il carico richie-

sto in ogni condizione. Soluzione B – Sistema ibrido con accumulo inerziale per la gestione del sistema radiante e mandata diretta per i radiatori La soluzione B prevede invece la gestione separata dei due circuiti gestiti dai diversi terminali di impianto come mostrato in Figura 2. Nonostante la generazione del calore venga sempre demandata alla pompa di calore e alla caldaia, in questo caso l’accumulo inerziale è al solo servizio dell’impianto radiante per massimizzare la resa della pompa di calore alle basse temperature, mentre il circuito costituito dai radiatori viene gestito in maniera produzione e il calore necessario viene generato esclusivamente dalla caldaia.

Risultati energetici

FIGURA 2

Schema di impianto riferito alla Soluzione B

In seguito all’analisi delle temperature di mandata e di ritorno e alla potenza della macchina è possibile deterTABELLA 1

minare la copertura del fabbisogno di energia tramite le

Consumo di energia primaria annuale per le due soluzioni analizzate

diverse fonti energetiche. operative in funzione della temperatura esterna e la potenza termica richiesta, si riportano in Tabella 1 i fattori

Soluzione A 10000 Consumo energia primaria [kWh]

di copertura relativi all’energia primaria annuale. Il risparmio in termini di energia primaria consumata

Soluzione B

Consumo di energia primaria annuale 4044 - Soluzione A

Ore di funzionamento Consumo di energia primaria [kWh]

Complessivamente, considerando il numero di ore

84600

4044 77742

8000 6000

due comparate. La maggiore efficienza

nell’accumulo e conseguenti minori

tra la soluzione A e la soluzione B è pari quindi all’8,1%.

della Soluzione B è legata a:

dispersioni di energia termica.

Risulta quindi evidente da questa prima analisi che l’uti-

• funzionamento delle pompe di calore

4000 2000 0

Per analizzare i contributi forniti dalle

lizzo di un accumulo inerziale alimentato dal sistema

16 ottenendo 15 14 13 12 11 10 singole 9 8 7 fonti 6 5 di4energia 3 2 1sul0totale -1 -2 si-3può -4 a temperature inferiori,

ibrido per la gestione del radiante e la mandata diretta

quindi una maggiore efficienza di [kWh] fare riferimento al spesa grafico di Figura Energia metano spesa per radiante Energia metano per radiatore [kWh]3

dalla caldaia per l’alimentazione del circuito a radiatori

generazione del calore (COP);

siano la soluzione energeticamente più efficiente tra le

T. ext. [°C]

Energia elettrica spesa per radiante [kWh]

• minore temperatura di stoccaggio

Consumo di energia primaria [kWh]

10000 8000 6000 4000 2000 16 15 14 13 12 11 10 9

FIGURA 3

T. ext. [°C]

Energia metano spesa per radiante [kWh] Energia elettrica spesa per radiante [kWh]

0 -1 -2 -3 -4

Energia metano spesa per radiatore [kWh] Energia elettrica spesa per radiatore [kWh]

Analisi del consumo di energia primaria per la Soluzione A

Consumo di energia primaria annuale - Soluzione B

#82

soluzione B.

Consumo di energia primaria annuale - Soluzione B

Consumo di energia primaria annuale - Soluzione A

Energia elettrica spesa per radiatore [kWh]

per la soluzione A e alla Figura 4 per la

10000 8000 6000 4000 2000 0

16 15 14 13 12 11 10 9

0 -1 -2 -3 -4

T. ext. [°C] Energia metano spesa per radiatore [kWh] Energia elettrica spesa per radiatore [kWh] FIGURA 4

Energia elettrica spesa per radiante [kWh]

Analisi del consumo di energia primaria per la Soluzione B

COP di pareggio nel tempo, in funzione

Spesa annuale totale ‐ Confronto

L’analisi economica delle soluzioni

del costo dell’energia elettrica e del gas

35.000 €

è di fondamentale importanza per

metano, il quale viene calcolato tramite

30.000 €

valutare in maniera coerente l’aspetto

la Formula 1.

25.000 €

S CU FO

Risultati economici

20.000 €

tecnico sviluppato per il caso studio.

(1)

Il costo delle soluzioni risulta quindi

Per analizzare le soluzioni in maniera

perfettamente comparabile, con un

coerente con le variazioni di prezzo veri-

maggiore costo per la soluzione A pari

ficatesi a partire dal 2021, i calcoli relativi

0€

2019

2020

2021

2022

a circa lo 0,5% rispetto alla soluzione B,

ai costi energetici sono stati effettuati

Soluzione A

11.693 €

10.129 €

12.958 €

29.825 €

legata esclusivamente alle dimensioni

per gli anni 2019, 2020, 2021 e 2022,

Soluzione B

10.266 €

8.895 €

11.346 €

25.586 €

dell’accumulo inerziale.

i quali vengono riportati in Tabella 2. La fonte adottata per la determina-

Analisi di convenienza economica

zione del prezzo medio annuale dell’e-

nella gestione d’impianto

nergia elettrica e del gas naturale deri-

15.000 € 10.000 € 5.000 €

FIGURA 5 Analisi economica annuale per le soluzioni impiantistiche analizzate. Per ciascun anno analizzato il prezzo dell’energia elettrica e del gas metano è quello riportato in Tabella 2

L’analisi di convenienza economica

vano da Arera (Autorità di Regolazione

in riscaldamento. Nei sistemi ibridi il cut-off solitamente

relativamente alla gestione del sistema

per Energia Reti e Ambienti) e fanno rife-

viene impostato a una temperatura notevolmente supe-

nelle due soluzioni analizzate è neces-

rimento a un consumatore domestico

riore rispetto ai limiti funzionali della macchina, consen-

sariamente dipendente dai prezzi dell’e-

nel regime di maggior tutela. Il valore

tendo quindi di ottimizzare l’efficienza della pompa di

nergia elettrica e del gas metano. La

del PCIgas adottato nelle simulazioni è

calore. All’interno di questa trattazione questo valore non è

variabilità dei prezzi nel corso degli

di 9,94 kWh/m3, ηCALDAIA considerato è

stato modificato nelle varie simulazioni ed è rimasto fissato

ultimi anni ha comportato enormi

pari a 0,98.

a 0 °C, per consentire di analizzare in maniera omogenea

difficoltà nella valutazione degli inve-

Si può dunque evidenziare come la

le soluzioni anche al variare dei prezzi dell’energia.

stimenti in ambito energetico, compor-

variazione dei prezzi di energia elettrica

In Figura 5 viene riportato il costo annuale di gestione

tando quindi enorme incertezza nei

e gas naturale abbia comportato una

in base ai consumi energetici esplicitati in Figura 8. È possi-

confronti del committente. Il COP di

sostanziale variazione del COP di pareg-

bile evidenziare che la Soluzione B risulti sempre più conve-

pareggio è un parametro che serve a

gio, spostando in maniera considere-

niente rispetto alla soluzione A per le annualità analizzate.

valutare se l’efficienza della pompa di

vole il punto di convenienza economica

calore, con una determinata tempera-

relativamente all’utilizzo della pompa

tura di mandata e temperatura dell’a-

di calore.

Conclusioni L’obiettivo dello studio era quello di sviluppare in

ria esterna, risulta maggiore di quello

Nell’ottica di ottimizzazione della

maniera analitica l’aspetto energetico ed economico

della caldaia in termini economici. Se il

gestione economica del sistema, per

per le due diverse soluzioni impiantistiche analizzate. In

COP con cui sta lavorando la pompa di

ovviare a questa variazione dei prezzi,

base alle simulazioni svolte è possibile evincere che l’im-

calore è inferiore a quello di pareggio

una modalità operativa consiste nel

pianto energeticamente più efficiente risulta essere quello

allora risulta economicamente conve-

modificare il valore di cut-off, ovvero

indicato nella Soluzione B. Le migliori prestazioni ener-

niente utilizzare la caldaia, viceversa se

la temperatura alla quale la pompa di

getiche dell’impianto consentono inoltre di confermare

il COP è superiore a quello di pareggio.

calore viene completamente spenta per

che, considerando anche le variazioni dei prezzi verifica-

La Tabella 2 riporta la variazione del

far funzionare esclusivamente la caldaia

tesi negli ultimi anni, la Soluzione B risulta essere la più sostenibile anche sotto il profilo economico.

TABELLA 2

Prezzo medio annuale di energia elettrica e gas metano per un utente domestico in regime di maggior tutela e valore del COP di pareggio

Prezzo energia elettrica[€/kWh] Prezzo gas metano [€/Sm3] COP pareggio 2019

0,2068

0,766

2,63

2020

0,1789

0,6660

2,62

2021

0,2337

0,8140

2,79

2022

0,6135

1,2789

4,67

I motivi della maggiore efficienza della Soluzione B rispetto alla soluzione A sono da ricercarsi principalmente nella gestione più efficiente delle pompe di calore (lavoro a temperature inferiori) consentendo un importante miglioramento del valore di COP medio annuale.

* Manuel Toniolo, Baxi s.p.a.

#82 67

Focus sistemi ibridi

La riqualificazione energetica degli impianti condominiali

Attraverso l’analisi di due casi di studio si evidenzia il vantaggio di poter utilizzare una pompa di calore ad alta temperatura in una configurazione ibrida S. Ronca*

L’

introduzione di forme di incentivazione dei

altra tecnologia, che pertanto oggi è

subentra solo quando è necessario, ad

sistemi energetici degli edifici, e in modo parti-

di fatto la scelta privilegiata nel caso di

esempio nei giorni più freddi dell’anno

colare del Superbonus 110%, ha posto al centro

abitazioni mono o bifamiliari, oppure

quando la sola pompa di calore farebbe

dell’attenzione la condizione del parco edilizio residenziale

in appartamenti termoautonomi, sia

“fatica” a funzionare con la massima effi-

in Italia, costituito da edifici nella maggioranza dei casi

di nuova costruzione che in caso di

cienza. Il sistema di gestione elettronico

costruiti prima del 1976 con scarsa attenzione per l’aspetto

riqualificazione energetica completa

a bordo farà in modo che l’edificio sia

energetico. L’esigenza di puntare su tecnologie in grado

con abbinamento a impianto di distri-

riscaldato sempre nel modo migliore e

di assicurare significativi miglioramenti nelle prestazioni

buzione a bassa temperatura.

più economico possibile, privilegiando

e nel contenimento delle emissioni inquinanti, requisito

In determinati contesti, tuttavia, è

il funzionamento della pompa di calore

essenziale per accedere ai vari incentivi, ha permesso di

necessario far ricorso a soluzioni ibride

ogni volta che ci siano le condizioni più

evidenziare, forse per la prima volta, il potenziale ruolo

caldaia-pompa di calore, in luogo di

vantaggiose.

delle pompe di calore nel contesto di riqualificazione

una pompa di calore pura. Una situa-

Nell’approfondimento che segue

energetica degli edifici.

zione tipica è quella di edifici non bene

vogliamo però dedicarci a un’appli-

In condizioni di funzionamento ottimali, i vantaggi

isolati in zone climatiche con tempe-

cazione ancora abbastanza comune,

delle pompe di calore sono ineguagliati da qualsiasi

rature esterne rigide, dove la caldaia

quella della riqualificazione degli

#82

S CU FO

impianti condominiali centralizzati, in

considerare è la UNI EN 442:2015, da

La presenza o meno di una contestuale riqualificazione

particolare dove vengono mantenuti

cui discende la relazione esponenziale

dell’involucro edilizio determina un chiaro effetto sulla

gli impianti a radiatori esistenti. Nel

seguente:

potenza di progetto dell’edificio e dei singoli locali; solo

momento in cui si affronta un inter-

a valle della definizione dell’intervento edilizio è possibile

vento di questo tipo, non si possono

verificare quale sia la temperatura media minima dell’ac-

non considerare le caratteristiche

dove,

qua d’impianto tale da garantire la copertura del carico

peculiari dell’impiantistica condomi-

θm: temperatura media del fluido tra

di progetto, ipotizzando il mantenimento dei radiatori

niale, caratterizzata da sottosistemi

ingresso e uscita dal radiatore [°C];

esistenti.

di generazione costituiti da caldaie,

θamb: temperatura dell’aria ambiente

spesso anche non a condensazione,

[°C];

significativo la temperatura di mandata del sistema in

e, radiatori come corpi scaldanti. Tali

P: potenza termica del radiatore (o

condizioni di progetto (il valore massimo della curva clima-

impianti spesso operano con regola-

elemento del radiatore) anelle condi-

tica), soprattutto per i condomini con impianti centralizzati

zione a temperatura di mandata fissa,

zioni effettive (θm; θamb) [W];

per i quali è necessario tenere in considerazione anche

comandati da un orologio program-

Pnom: potenza termica nominale del

le perdite termiche nella rete di distribuzione. In tali casi,

matore, o nella migliore delle ipotesi

radiatore nelle condizioni di riferimento

in funzione anche della potenza termica complessiva in

hanno una regolazione climatica, che

(70 °C, 20 °C) [W];

gioco, pare più naturale ipotizzare l’installazione di un

tuttavia presenta curve climatiche con

n: esponente caratteristico della tipo-

sistema ibrido caldaia-pompa di calore, in luogo di una

valori di temperatura massima molto

logia di elemento.

pompa di calore pura.

Tuttavia, non sempre è possibile diminuire in modo

elevati corrispondenti alle condizioni di

Come si può notare nel grafico di

A prescindere tuttavia da questo, se si vuole garantire

progetto. I valori di temperatura impo-

Figura 1, un radiatore a potenza nomi-

la massima copertura annuale con la pompa di calore, può

stati sono necessari al fine di superare

nale di 1 kW, con una temperatura

diventare importante avere a disposizione una pompa di

le perdite di distribuzione e garan-

media di 55 °C, presenta una potenza

calore elettrica in grado di operare anche a temperature

tire che i radiatori presenti nei diversi

termica effettiva di 600 W, circa il 60%

più elevate rispetto ai classici 55 °C.

locali possano soddisfare le condizioni

di quella nominale.

di progetto.

Nel momento in cui si impiegano

Sistemi ibridi commerciali e parametri chiave di funzionamento

È ben noto infatti che la potenza

pompe di calore, è primario obiettivo

termica emessa da un radiatore è

minimizzare la temperatura di mandata,

Quando si parla di applicazioni di sistemi ibridi calda-

funzione della differenza tra la tempe-

al fine di massimizzare il COP della

ia-pompa di calore condominiali (o analogamente impie-

ratura media dell’acqua fra ingresso

pompa di calore stessa (per ogni grado

gati in edifici del terziario, edifici pubblici, alberghi ecc.), si

e uscita e la temperatura dell’aria

di temperatura in meno, si incrementa

usa normalmente la terminologia sistemi ibridi “commer-

ambiente. La norma di riferimento da

infatti il COP di circa 2-2,5%!).

ciali”, per distinguerli dai ben più noti sistemi ibridi destinati al residenziale. Ai fini dell’accesso ai meccanismi di incentivazione così come attualmente definiti (detrazioni fiscali e Conto

Potenza termica radiatore [W]

Potenza termica radiatori 1600

Termico), è necessario che il sistema ibrido sia costituito

1400

da pompa di calore e caldaia a condensazione, espressa-

1200

mente concepiti dal costruttore per funzionare in abbi-

1000

namento tra loro, rispettando tre condizioni:

800

• il rapporto tra la potenza termica utile nominale della

600

pompa di calore e quella della caldaia debba essere

400

sempre ≤ 0,5; • il COP della PdC deve essere ≥ ai valori minini definiti da

200 0 20

Temperatura media θm FIGURA 1

Esempio di curva di potenza termica di un radiatore (Pnom = 1 kW, n = 1,3, θamb = 20 °C)

ciascun specifico sistema di incentivazione; • la caldaia deve essere del tipo a condensazione e il suo rendimento termico utile a carico pari al 100% della potenza termica utile nominale deve essere ≥ 93 + 2 log Pn.

#82 69

FO CU S

Poiché in applicazioni di questo tipo le potenze termiche richieste dagli edifici, anche a valle di riqualificazione energetica, sono comunque significative, l’architettura costrut-

tiva del sistema ibrido prevede tipicamente una pompa di

ACS (opzionale)

1. Pompa di calore

2. Kit idraulico - Puffer + Termostato

3. Caldaia/e

calore elettrica aria-acqua, una caldaia a condensazione, fisicamente separata, e un accumulo inerziale sul quale operano entrambi i generatori. A questo si aggiunge anche l’accumulo per la produzione di acqua calda sanitaria (Figura 2). Un sistema ibrido può di fatto operare secondo tre diversi regimi di funzionamento: • solo pompa di calore, dalla temperatura bivalente a salire;

FIGURA 2

• pompa di calore + caldaia, con pompa di calore in

Schema tipico di un sistema ibrido commerciale

priorità, per temperature comprese fra la temperatura bivalente e la temperatura settata di cut-off (Ta in Figura 3); • solo caldaia, al di sotto della temperatura dell’aria esterna definita limite, detta temperatura di cut-off, impostata secondo le valutazioni del progettista o gestore dell’impianto. Dal punto di vista della regolazione e del funzionamento di un sistema ibrido, i parametri chiave che influenzano il funzionamento del sistema, la copertura ottenibile con la pompa di calore e pertanto gli effettivi consumi, sono:

P O T E N Z A T E R M I C A

Punto di bivalenza Potenza termica PDC

Solo caldaia

Caldaia + PDC

Solo PDC Carico termico edificio

TEMPERATURA ARIA ESTERNA

• la temperatura di cut-off, al di sotto della quale si decide di spegnere la pompa di calore elettrica, a prescindere

FIGURA 3

Schema delle configurazioni operative del sistema ibrido in funzione della regolazione

dal fatto che possa ancora funzionare; • la temperatura massima di esercizio della pompa di calore a una data temperatura esterna: se l’impianto per via delle caratteristiche dei propri corpi scaldanti, deve operare a temperature più elevate, impostando in tal

Pompe di calore ad alta temperatura e refrigeranti a basso GWP

unità immobiliari, tuttavia sono meno frequenti pompe di calore aria-acqua di potenza maggiore, abbinabili anche

senso la climatica, a un certo punto l’impianto richie-

Dal punto di vista normativo, non

derà una temperatura di mandata superiore al limite

esiste una vera e propria definizione di

massimo ammissibile per la pompa di calore, lasciando

pompa di calore ad alta temperatura.

Si considera nel caso in esame una

operare la caldaia.

Se si considera la norma UNI EN 14511-

pompa di calore ad alta temperatura

La combinazione dei due precedenti fattori determina

2:2018, la condizione di prova definita

con un campo di lavoro in termini di

l’effettivo fattore di copertura della pompa di calore elet-

ad alta temperatura, per le macchine

temperatura descritto in Figura 4. Come

trica, che, a parità di potenze termiche, può essere più o

aria-acqua e acqua-acqua, considera

si può notare, la macchina può operare

meno elevato.

una temperatura di mandata in uscita

fino a 65 °C con aria fra –5 e 10 °C, garan-

Poter utilizzare in sistemi ibridi commerciali pompe di

dalla pompa di calore pari a 65 °C; in

tendo 62 °C anche con aria a –10 °C.

calore ad alta temperatura, in luogo di pompe di calore

generale si può considerare “ad alta

In Figura 5 si possono osservare i

tradizionali, consente di ottimizzare al meglio le presta-

temperatura” una pompa di calore elet-

valori di COP, fermo restando le presta-

zioni energetiche del sistema una volta installato.

trica in grado di operare con tempera-

zioni comunque interessanti anche a

ture superiori a 55 °C.

temperatura dell’acqua a 65 °C.

Di seguito si descriveranno le caratteristiche tecniche di pompe di calore ad alta temperatura, prendendo come riferimento un prodotto presente sul mercato. 70

#82

a sistemi ibridi destinati ad applicazioni condominiali.

Sul mercato sono proposti molti

Caratteristica particolare del

prodotti ad alta temperatura per singole

prodotto è anche l’impiego di un refri-

S CU FO

gerante a basso GWP, l’R454C (miscela

dal Regolamento UE 517/14 e dalla sua

è possibile operare nella maggior parte dei casi anche in

di R410 A e dell’HFO R1234yf ), caratte-

attuazione nazionale). Si tratta di un

presenza di radiatori esistenti non sostituiti che richie-

rizzato da un GWP pari a 146 e quindi

refrigerante A2L (secondo la classifi-

dono una curva climatica con temperature più elevate

inferiore alla soglia di 150, che defini-

cazione della UNI EN 378-1), pertanto

per soddisfare il carico, aumentando la copertura della

sce il limite minimo di assoggettabilità

leggermente infiammabile.

pompa di calore con i sistemi ibridi.

alla disciplina F-gas (così come definita

Con un campo di lavoro così ampio

Caso studio: edificio condominiale a Verona e Firenze Allo scopo di analizzare il vantaggio di poter utilizzare

-5°C; +65°C

una pompa di calore ad alta temperatura in una configu-

-10°C; +62°C Temperatura acqua prodotta [°C]

razione ibrida, si è considerato un caso studio relativo a un condominio, composto da due palazzine affiancate (Figura 6), con le seguenti caratteristiche: • superficie utile riscaldata: 4215 m2; • numero unità: 47. Il condominio è oggetto di riqualificazione energetica, con la realizzazione di un sistema a cappotto e la sostituzione di serramenti, che ha ridotto la potenza termica di

Temperatura aria esterna [°C] FIGURA 4

progetto. Nonostante questo, per soddisfare il carico nei

Campo di lavoro Pompa di calore ad alta temperatura

locali più critici, la temperatura di mandata di progetto non può scendere al di sotto di 65 °C.

-25

-20

-15

-10

COP

Si considera l’applicazione del caso studio in due

5,25 5 4,75 4,5 4,25 4 3,75 3,5 3,25 3 2,75 2,5 2,25 2 1,75 1,5

diverse località: Verona (zona climatica E) e Firenze (zona

-5

climatica D). Il sistema ibrido scelto è caratterizzato da: • pompa di calore con potenza termica nominale pari a circa 70 kW • n. 2 caldaie a condensazione modulanti con potenza nominale da 240 kW Si confrontano fra loro una pompa di calore standard e una 0

Temperatura aria esterna [°C] 35 °C

FIGURA 5

45 °C

55 °C

Andamento del COP per diverse temperature di mandata al variare della temperatura aria esterna

pompa di calore ad alta temperatura, di potenza termica analoga, accoppiate alle medesime caldaie a condensazione a comporre un sistema ibrido certificato. Al variare della temperatura di cut-off, e al variare della temperatura massima di mandata ammissibile, pari a 65 °C per la pompa di calore ad alta temperatura e 55 °C per la pompa di calore standard, si ottengono i risultati riportati in Tabella 1, considerando calcoli eseguiti in regime standard (asset rating) secondo le norme UNI TS 11300. La curva climatica impostata nell’edificio prevede una temperatura massima di 65 °C alle condizioni di progetto, a valle della riqualificazione energetica. Nel caso di Verona, le temperature medie mensili di mandata variano da 55,1 °C di gennaio ai circa 40 °C di aprile e ottobre. Chiaramente le differenze più marcate sono rela-

FIGURA 6

Rendering 3D del complesso condominiale oggetto di simulazione

tive soprattutto alla percentuale di copertura ottenibile con le pompe di calore sul fabbisogno energetico

#82 71

FO CU S

in riscaldamento.

TABELLA 1

Confronto in regime standard fra pompa di calore standard e pompa di calore ad alta temperatura per le due località scelte

Va precisato che le due pompe di calore presentano

un andamento delle prestazioni leggermente diverso

VERONA

fra loro, con quella standard che produce una potenza termica superiore a temperature più elevate, che rendono

PDC ALTA T 65 °C Tcut off

Epgl

°C

kWh/m2

più rigido, poter beneficiare della pompa di calore ad alta

–15

66,27

temperatura consente di migliorare la copertura ottenibile

con la pompa di calore elettrica di quasi il 14% (in termini

maggiore la copertura estiva in sanitario. Si può osservare, come prevedibile, che con un clima

SPF calcolato

PDC STANDARD 55 °C Tcut off

Epgl

°C

kWh/m2

3,13

62,33% –15

66,52

3,17

60,67%

71,07

3,39

42,77%

% PDC

69,24

54,77%

68,91

54,77%

70,93

3,17

44,60%

FIRENZE

relativi) rispetto alla situazione standard. PDC ALTA T 65 °C

Si è sviluppata anche una simulazione dinamica oraria secondo la UNI EN ISO 52016, ipotizzando di considerare

Tcut off

Epgl

la condizione di temperatura di cut-off a –15 °C, al fine di

°C

kWh/m2

verificare con maggiore precisione l’effettiva copertura

–15

ottenibile e il valore di COP mensile raggiungibile.

0 5

Effettuando il calcolo per la stagione di riscaldamento,

SPF calcolato

PDC STANDARD 55 °C Tcut off

Epgl

°C

kWh/m2

3,24

90,73% –15

3,24

90,73%

37,78

3,26

80,03%

% PDC

SPF calcolato

% PDC

39,02

3,16

88,48%

39,02

3,16

88,48%

40,09

3,23

81,00%

con profili di occupazione tipici per appartamenti (definiti dal progetto di norma), si ottengono risultati in linea con

TABELLA 2

quelli del metodo semi-stazionario mensile.

Valori delle prestazioni energetiche ottenute con simulazione dinamica in località Verona VERONA – SIMULAZIONE ORARIA

I valori di COP calcolati per la pompa di calore ad alta

PDC ALTA TEMPERATURA

temperatura, considerando anche l’effetto delle perdite a carico parziale secondo l’algoritmo della UNI TS 11300-

Tcut off

Epgl

4, sono comunque molto interessanti nonostante i valori

°C

kWh/m2

elevati di temperatura di mandata (Figura 7).

–15

75,23

Conclusioni

nella riqualificazione condominiale, specialmente in zona Climatica E (o chiaramente anche in climi più rigidi), l’im-

Epgl

°C

kWh/m2

–15

78,91

62,68%

SPF calcolato

% PDC

2,98

55,14%

novembre ottobre

temperatura consente di aumentare in modo significativo

aprile

la percentuale dei fabbisogni coperti da pompa di calore.

marzo

Nei condomini, per quanto oggetto di riqualificazione,

febbraio

e la difficoltà nel sostituire totalmente i sistemi di emis-

Tcut off

dicembre

piego nei sistemi ibridi di pompe di calore elettriche ad alta

considerando le difficoltà operative della distribuzione

3,13

% PDC

COP medio mensile in riscaldamento

Sia attraverso considerazioni di carattere tecnico sia attraverso il caso studio presentato, si è evidenziato come

SPF calcolato

PDC STANDARD

gennaio

sione esistenti, nell’operatività reale si è spesso costretti a

operare con temperature di mandata elevate per assicu-

FIGURA 7

2,2

2,4

2,6

2,8

3,2

3,4

3,6

3,8

COP medio mensile in riscaldamento, località Verona, per PDC alta temperatura

rare un adeguato comfort a tutti gli utenti. L’effetto delle dispersioni termiche della rete di distribuzione condiziona l’impostazione della curva climatica. Ciò concretamente

consente di estendere il periodo di

impianti fotovoltaici e l’incremento

porta a una riduzione della percentuale di copertura della

funzionamento della pompa di calore,

della percentuale di autoconsumo.

pompa di calore se quest’ultima è vincolata a una tempe-

con i conseguenti vantaggi connessi

ratura massima di 55 °C, o inferiore.

all’impiego del vettore elettrico, in parti-

L’impiego di pompe di calore ad alta temperatura 72

#82

colare il possibile accoppiamento con

* Simone Ronca, Viessmann Italia

AiCARR informa

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a cura di Lucia Kern

Ottimo bilancio per il Convegno di Napoli, il commento del Presidente Zilio Grande soddisfazione in AiCARR per i risultati registrati dal 39° Convegno nazionale, che si è svolto l’8 settembre scorso a Napoli. L’evento, focalizzato sulla riqualificazione energetica del patrimonio edilizio, ha richiamato oltre 130 partecipanti nell’Aula Magna del Centro Congressi Federico II e sollevato grande interesse per i temi trattati. “Gli argomenti oggetto di dibattito nella giornata di Convegno - ha commentato Claudio Zilio, Presidente di AiCARR - avranno impatti rilevanti dal punto di vista tecnico, finanziario e sociale su tutto il panorama nazionale già nell’immediato futuro. Le dinamiche dell’ormai necessario efficientamento degli edifici saranno guidate dalle azioni normative e di legge, come ad esempio la prossima EPBD. AiCARR trarrà spunto anche dai risultati di questo Convegno per rafforzare il proprio contributo nei tavoli di lavoro normativi e di consultazione e per continuare a supportare a livello tecnico-culturale i professionisti e le aziende impegnati a rendere “green” quell’80% di edifici realizzati in Italia prima delle leggi sul contenimento dei consumi energetici”. La giornata è stata scandita da contributi particolarmente attuali e stimolanti, a partire dai saluti iniziali del Sindaco di Napoli, Gaetano Manfredi, e di Rita Maria Antonietta Mastrullo, Pro-Rettrice Vicaria dell’Università Federico II. Due le relazioni a invito che hanno, rispettivamente, evidenziato esiti e criticità dei vent’anni trascorsi dalla prima EPBD alla Direttiva Case Green, e illustrato il

progetto Greenroad nato per facilitare la mobilitazione degli investimenti per la riqualificazione energetica del patrimonio immobiliare italiano e favorire il dialogo tra attori, stakeholder e decisori del settore. “Gli spunti di approfondimento messi sul tavolo dalle relazioni a invito sono stati poi declinati nelle trenta relazioni libere, che hanno sviluppato gli aspetti normativi, finanziari e tecnici degli interventi di riqualificazione contestualizzati in ambito residenziale e non, e nel patrimonio immobiliare storico e pubblico. Nutrito il numero degli sponsor che hanno creduto nell’evento, testimoniando l’impatto che i temi proposti hanno anche a livello industriale. Il successo del Convegno è il risultato virtuoso dei contributi condivisi delle varie componenti dell’Associazione: il mondo accademico, le aziende, i progettisti e i giovani” ha concluso il Presidente di AiCARR.

Premiate al Convegno di Napoli le vincitrici italiane dei REHVA Professional Awards Si è tenuta nel corso del 39° Convegno nazionale AiCARR a Napoli la premiazione ufficiale delle due vincitrici italiane dei prestigiosi REHVA Professional Awards. Mariapia Colella, Amministratore Unico di AiCARR Educational Srl, ha ricevuto il REHVA Professional Award in Education, e a Francesca Romana d’Ambrosio, ex Presidente AiCARR, è stato assegnato il REHVA Professional Award in Science. Complimenti da tutta l’Associazione.

Quantificare e valorizzare il risparmio energetico, il nuovo corso Pensato in particolare per project ed energy manager di enti pubblici e aziende private, tecnici progettisti dei settori climatizzazione ed edilizia e per tecnici che operano presso le ESCO, questo nuovo modulo, proposto a novembre nel Percorso Specializzazione, è dedicato alla determinazione e conseguente rendicontazione del risparmio energetico connesso ad una serie di attività poste in essere quando ci si occupa di efficientamento energetico. A partire dalla definizione dei concetti di misurazione e risparmio si introducono quelli legati alla disponibilità delle misure e, quindi, alla necessità delle simulazioni ponendo l’accento sull’effetto dell’incertezza nelle misurazioni e sui diversi scenari di valorizzazione che si possono generare al variare dell’interesse e dell’inflazione. CFP: per ingegneri Il calendario 9 e 10 novembre

A novembre, i moduli conclusivi del Percorso Industria Gli impianti presenti negli stabilimenti industriali necessitano dell’intervento di professionisti di grande competenza, non solo in fase di progettazione, ma anche di installazione e soprattutto di gestione e di manutenzione, perché il loro funzionamento ottimale comporta grandi risparmi in termini energetici e quindi economici. È quindi sempre molto seguito e apprezzato il Percorso di AiCARR Formazione dedicato alla gestione dell’energia nell’industria, che prosegue e si conclude a novembre con 5 moduli, come sempre affidati a professionisti fra i migliori esperti in materia e rivolti a progettisti termotecnici, Energy Manager, EGE, responsabili di stabilimento e a chi si occupa di gestione dell’energia all’interno di stabilimenti industriali. CFP: per ingegneri Il calendario 7 novembre - L’illuminazione degli ambienti nell’industria 9 e 14 novembre - Il controllo del rumore nell’ambiente industriale 16 novembre - Pompe e ventilatori nelle applicazioni industriali 21 e 23 novembre - Impianti frigoriferi industriali e del terziario 28 e 29 novembre - Il riscaldamento negli ambienti dell’industria

AiCARR informa Edifici NZEB, come progettare gli impianti di climatizzazione È organizzato in diretta streaming il 28 e 30 novembre il corso “La progettazione degli impianti di climatizzazione negli edifici NZEB”, che affronta dal punto di vista pratico la progettazione e la gestione di impianti a basso consumo energetico, condizione sine qua non per la realizzazione di edifici NZEB. Il corso si rivolge a progettisti e ai tecnici delle PA e di aziende, illustrando, con particolare attenzione all’aspetto pratico, alcune scelte fondamentali per il corretto dimensionamento e funzionamento delle apparecchiature, temi generalmente non considerati dalle norme. Più in generale, il modulo fornisce indicazioni utili per affrontare la progettazione di impianti HVAC&R a servizio di un edificio NZEB, le cui caratteristiche di involucro siano state opportunamente definite e condivise fra i progettisti in un’ottica di progettazione integrata. CFP: per ingegneri Il calendario 28 e 30 novembre

In anteprima, il Percorso Fondamenti 2024 Nell’ambito della Scuola di Climatizzazione di AiCARR Formazione, frequentata con successo da oltre vent’anni da professionisti e neolaureati che intendono ampliare le proprie competenze e tenersi sempre aggiornati sulle novità tecnologiche e normative, prende il via il 13 febbraio il Percorso Fondamenti. Si tratta di corsi sui principi di base della progettazione termotecnica, rivolti in modo particolare a chi intraprende una professione nel settore HVAC. Il Percorso, che offre Crediti Formativi Professionali per gli ingegneri, è frequentabile integralmente oppure selezionando i corsi di interesse grazie alla struttura modulare. IAQ, calcolo dei carichi termici estivi e invernali, progettazione delle diverse tipologie di impianti di climatizzazione (ad aria, ad acqua, misti), centrali termofrigorifere, caratteristiche di pompe di calore, di unità di trattamento aria e regolazione automatica degli impianti sono le aree tematiche che verranno sviluppate nel corso delle dirette web. Il calendario completo del Percorso è disponibile sul sito di AiCARR Formazione.

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a cura di Lucia Kern

Call for Papers per il 53º Convegno internazionale AiCARR

Sono attesi entro il 25 ottobre gli abstract per il 53° Convegno internazionale AiCARR, dal titolo “Dagli NZEB agli ZEB: gli edifici dei prossimi decenni per un futuro salubre e sostenibile”, che si terrà il 12 e 13 marzo 2024 in occasione di Mostra Convegno Expocomfort, a Fieramilano Rho. La revisione della Direttiva europea sulla Prestazione Energetica degli Edifici - EPBD in corso nel 2023 prevede che entro il 2028 tutti gli edifici di nuova costruzione siano ad emissioni zero e che tutti gli edifici esistenti diventino a emissioni zero entro il 2050. L’obbligo riguarderà tutti gli edifici, sia residenziali sia con altre destinazioni d’uso (con alcune eccezioni), e prevederà il raggiungimento di classi energetiche davvero sfidanti: gli immobili residenziali dovranno raggiungere la classe energetica E entro il 2030 e la classe energetica D entro il 2033; agli altri edifici, compresi quelli di proprietà di enti pubblici, è invece richiesta la classe E a partire dal 2027 e la D dal 2030. Gli esoneri previsti potranno mitigare l’impatto di tale obbligo, ma certamente gli effetti della Direttiva saranno davvero importanti in un paese come l’Italia in cui gran parte del patrimonio edilizio residenziale è stato costruito prima del 1991 e, quindi, la ristrutturazione profonda degli edifici più vecchi richiederebbe tempi decisamente più lunghi rispetto

a quelli decisi in sede europea, e a costi elevati. Inoltre, la sempre maggiore diffusione delle fonti energetiche rinnovabili e la spinta crescente all’elettrificazione dei consumi sta introducendo questioni urgenti circa l’ottimizzazione dei sistemi ibridi, l’utilizzo di sistemi a pompa di calore multisorgente, l’accumulo di energia nelle sue forme più diverse (compreso l’utilizzo dei nuovi vettori energetici come l’idrogeno), nell’ottica di una decarbonizzazione sempre più spinta degli edifici. In questo contesto, AiCARR ritiene fondamentale indagare, attraverso il contributo di relazioni di ampio respiro e di interventi più specialistici, le opportunità fornite da un approccio in grado di integrare le tecnologie, i sistemi e la progettazione dell’edificio nel passaggio dal paradigma NZEB a ZEB, non trascurando le nuove necessità di qualità dell’ambiente interno. Con il Call for Papers, AiCARR invita tutti gli interessati a inviare, entro il 25 ottobre attraverso il sito, proposte di contributi di interesse per il settore HVAC, relativi ad approcci progettuali innovativi, nuovi sistemi di monitoraggio e controllo, nuovi componenti e sistemi, con relativi approfondimenti del loro impatto sul consumo energetico, sul comfort (termoigrometrico, acustico, visivo, qualità dell’aria) e sulla salubrità degli ambienti.

Save the date

40º Convegno Nazionale AiCARR Strategie e tecnologie per un’industria competitiva, energeticamente efficiente e pulita Peschiera del Garda (VR), 26 settembre 2024

Esperti e professionisti a livello mondiale per Clima 2025 a Milano Dopo l’edizione 2022, organizzata dall’associazione olandese TVVL, il testimone passa ora ad AiCARR per l’organizzazione di CLIMA 2025, il 15° Congresso Mondiale HVAC di REHVA che si terrà a Milano, presso il Politecnico di Milano Bovisa, dal 4 al 6 giugno 2025. Il tema di questa edizione italiana è “Decarbonized, healthy and energy conscious buildings in future climates”, un argomento che evidenzia l’importanza fondamentale del settore HVAC in tutti i suoi aspetti. “In occasione di CLIMA World Congress 2025, tutti

gli esperti di settore saranno chiamati a condividere le loro più recenti conoscenze sulle nuove tecnologie HVAC e le loro riflessioni sugli aspetti economici e sociali legati alla prossima generazione di edifici energeticamente consapevoli e salubri. Partecipare al Congresso significa dunque avere l’opportunità di incontrare una vasta comunità di esperti e professionisti a livello mondiale. Inoltre, a chi viene da fuori, l’evento offrirà l’opportunità di visitare Milano e, con brevi spostamenti, lasciarsi ispirare da numerose

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a cura di Lucia Kern

Progettare impianti HVAC e classi BACS con sistemi BMS aperti

città italiane che nella loro unicità rappresentano un patrimonio dell’umanità”, ha illustrato

Claudio Zilio, Presidente AiCARR e Presidente del Congresso.

Pubblicata nella Gazzetta Ufficiale europea la nuova EED È stata pubblicata nella Gazzetta Ufficiale europea la Direttiva 2023/1791, la revisione della Direttiva europea sull’Efficienza Energetica 2012/27. Il provvedimento fa parte del pacchetto Fit for 55 della Commissione europea, mirato ad allineare la normativa dell’UE in materia di clima ed energia all’obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 e a quello di ridurre entro il 2030 le emissioni nette di gas a effetto serra di almeno il 55% rispetto ai livelli del 1990. Obiettivo principale della Direttiva è che gli Stati membri garantiscano collettivamente una riduzione del consumo di energia finale di almeno l’11,7% nel 2030, rispetto allo scenario del 2020, percentuale che si traduce in un limite massimo al consumo di energia finale dell’UE pari a 763 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio e a 993 milioni di tonnellate equivalenti di petrolio per il consumo primario. Il limite per il consumo finale, che rappresenta l’energia consumata dagli utilizzatori finali, sarà vincolante per gli Stati membri a livello collettivo, mentre l’obiettivo per il consumo di energia primaria, comprensivo anche di ciò che viene utilizzato per la produzione e la fornitura di energia, sarà indicativo. In base alla Direttiva, tutti gli Stati membri stabiliranno contributi nazionali indicativi e traiettorie per il conseguimento dell’obiettivo nei rispettivi Piani Nazionali Integrati per l’Energia e il Clima. La formula per il calcolo dei contributi nazionali, che viene definita nell’allegato I del documento e che si basa fra l’altro sull’intensità energetica, sul PIL pro capite, sullo sviluppo delle energie rinnovabili e sul potenziale di risparmio energetico,

sarà indicativa, con la possibilità di discostarsene del 2,5%. Nel caso l’impegno degli Stati membri non sia sufficiente a raggiungere il target dell’11,7%, la Commissione apporterà correzioni ai contributi nazionali. La Direttiva stabilisce inoltre nuovi obiettivi di risparmio energetico annuale per il consumo di energia finale di ciascuna nazione; il risparmio di energia dovrà aumentare gradualmente a partire dal 2024, raggiungendo l’1,9% al 31 dicembre 2030. È previsto un obbligo specifico per il settore pubblico, che dovrà conseguire una riduzione annuale del consumo energetico dell’1,9% rispetto al 2021, con la possibilità di escludere eventualmente dal conteggio trasporti pubblici e forze armate. Inoltre, gli Stati membri saranno tenuti a ristrutturare ogni anno almeno il 3% della superficie totale degli immobili di proprietà di enti pubblici. La Direttiva, pubblicata il 20 settembre, è in vigore dal 10 ottobre e dovrà essere poi recepita negli ordinamenti nazionali degli Stati membri: in particolare in Italia dovrà essere emesso un provvedimento che aggiorni e integri il Dlgs 102/2014. Per approfondimenti vi invitiamo a leggere nella rubrica Normativa di questo numero l’articolo di Luca A. Piterà, Segretario Tecnico di AiCARR.

Si intitola “Progettare impianti HVAC raggiungendo le classi prestazionali BACS della Norma UNI ISO 52120-1:2022 con sistemi BMS aperti” il nuovo corso di AiCARR Formazione della durata di 10 ore. I BACS, Building & Automation Control System, sono l’insieme degli strumenti di automazione e regolazione intelligente che permettono di “controllare” e rendere automatiche alcune operazioni all’interno di un edificio, contribuendo anche alla riduzione dei consumi energetici, mentre i BMS (Building Management Systems) sono sistemi per la gestione integrata di tutte le funzioni tecnologiche di un edificio (controllo accessi, sicurezza, rilevazione incendi, luci, ascensori intelligenti, climatizzazione). Sono sempre più numerose le norme che prescrivono l’adozione di sistemi di automazione degli impianti e i professionisti che si occupano di impianti HVAC devono quindi progettarli rispettando tali norme e prevedendo i componenti necessari a garantire le funzioni BACS del sistema di gestione dell’edificio (BMS), anche nei casi in cui quest’ultimo non sia di loro competenza. Per ottenere i risultati desiderati, è necessario conoscere la Norma UNI ISO 52120-1:2022, che prescrive le funzioni da attuare al fine di conseguire la classe prestazionale prescritta, e, quindi, selezionare i componenti necessari da prevedere per attuare le suddette funzioni. Inoltre, per ottenere i giusti livelli di automazione degli edifici, è fondamentale comprendere quali siano i protocolli di comunicazione da utilizzare e le loro caratteristiche. Il corso, proposto in diretta web a novembre, non solo approfondisce la conoscenza della Norma UNI ISO 52120-1:2022, ma fornisce anche utili strumenti pratici da impiegare nella progettazione. Il corso illustra: gli elementi da prevedere in un progetto HVAC per attuare le funzioni BACS richieste dalla Norma UNI ISO 52120-1:2022; i protocolli di comunicazione più adatti alle differenti tipologie di impianti HVAC; le differenze tra protocolli aperti e protocolli standard; le caratteristiche di un sistema BMS integrato e indipendente dal produttore. CFP: per ingegneri Il calendario 27 novembre, 1 e 4 dicembre

Tutte le informazioni relative ai corsi sono pubblicate sul sito www.aicarrformazione.org

ABBONATISU www.quine.it

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#75

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO13 - MAGGIO-GIUGNO 2022

NORMATIVA FOTOVOLTAICO: NOVITÀ DAL DL ENERGIA VERSO UN SISTEMA ELETTRICO FLESSIBILE, TRA SFIDE E OPPORTUNITÀ SMART HEAT PUMP E INTERAZIONE CON LA RETE ELETTRICA PDC AD ALTA TEMPERATURA IN CONDOMINIO CASE STUDY PROGETTAZIONE IMPIANTISTICA DI STRUTTURE RICETTIVE POMPA DI CALORE CON IMPIANTO IDRONICO PER UN POLO PRODUTTIVO VANTAGGI DEI SISTEMI IBRIDI IN EDIFICI ESISTENTI PERCHÉ E COME NASCONO I SISTEMI IBRIDI

POMPE DI CALORE SISTEMI IBRIDI

POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

FOCUS TECNOLOGICO

#78

Efficienza energetica

Rinnovabili

#79

Impiantistica per il terziario

Refrigerazione

#80

Residenziale

Climatizzazione

#81

Qualità dell’ambiente interno

Ventilazione/filtrazione

#82

Pompe di calore

Sistemi ibridi

#83

Progettazione sostenibile

BIM/BACS

Qualità dell’aria Tecnologie per la IAQ

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO13 - SETTEMBRE 2022

EPBD, LE NOVITÀ DELLA QUARTA REVISIONE COMUNITÀ DELL’ENERGIA PER IL FUTURO ENERGETICO IL RUOLO DELLE PDC NELLA DECARBONIZZAZIONE VERSO L’INVOLUCRO EDILIZIO 4.0 DATI CLIMATICI DATI METEREOLOGICI PER LA SIMULAZIONE ENERGETICA CAMBIAMENTO CLIMATICO E COMFORT INTERNO L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE APPLICATA AI MODELLI DI CLASSIFICAZIONE DEL CONSUMO ENERGETICO CASE STUDY TRIGENERAZIONE PER L’AEROPORTO

Reti di distribuzione IPMPV

#76

#77

ISSN:2038-2723

Organo Ufficiale AiCARR

ISSN:2038-2723

DOSSIER MONOGRAFICO

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

ANNO13 - OTTOBRE 2022

NUOVI CAM EDILIZIA, QUALI NOVITÀ? SCUOLE PIÙ SALUBRI GRAZIE ALL’IOT DCV NEGLI EDIFICI RESIDENZIALI: L’IMPATTO DELLA EPBD III VERSO UNA NUOVA GENERAZIONE DI UTA CERTIFICATE TECNOLOGIE PER LA SALUBRITÀ DELL’ARIA ACCUMULO STAGIONALE NEL RESIDENZIALE

ISSN:2038-2723

Organo Ufﬁciale AiCARR

#74

Edifici e il futuro Modelli climatici predittivi

Organo Ufficiale AiCARR

Pompe di calore Sistemi ibridi

Fascicolo

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

Tutti gli ARRETRATI li trovi su www.quine.it EDIFICI E IL FUTURO

MODELLI CLIMATICI PREDITTIVI

QUALITÀ DELL’ARIA

TECNOLOGIE PER LA IAQ

Editore: Quine srl · Via G. Spadolini, 7 · 20141 Milano - Italia · Tel. +39 02 864105 · Fax. +39 02 70057190 POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - GIPA/LO/CONV/003/2013.

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ANNO13 - NOVEMBRE-DICEMBRE 2022

DECRETO REQUISITI MINIMI: LE NOVITÀ NELLA REVISIONE IL BILANCIAMENTO IDRONICO ALLA LUCE DELLA EN ISO 52120-1 SISTEMA DI CONTROLLO PER OTTIMIZZARE IL RADIANTE WATER LOOP HEAT PUMP PER LA RIQUALIFICAZIONE DIMENSIONAMENTO DEI CAMPI SONDA GEOTERMICI, UNA WEBAPP IPMVP LA DISCIPLINA DEL M&V NEI CONTRATTI SERVIZIO ENERGIA L’APPLICAZIONE DEL PROTOCOLLO IPMVP PER LA VALORIZZAZIONE DEL RISPARMIO ENERGETICO INDUSTRIALE

RETI DI DISTRIBUZIONE IPMVP

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COMFORT, AMBIENTE E RISPARMIO.

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compatte e facili da installare

Distribuito in esclusiva per l’Italia da Argoclima S.p.A.

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