AiCARR Journal #84 - Efficienza energetica | Tecnologie per la decarbonizzazione

NORMATIVA

LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R

LA DIRETTIVA EUROPEA SULL’EFFICIENZA

ENERGETICA DEGLI EDIFICI

CBAM E STRATEGIA DI POLITICA AMBIENTALE DELLA UE

LA SFIDA DELLA DECARBONIZZAZIONE IN ITALIA

STATO DELL’ARTE DELLA TRIGENERAZIONE INDUSTRIALE

RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA

INTERVENTO DI CLIMATIZZAZIONE AL TEATRO ALLA SCALA

PREMIO TESI

VENTILAZIONE MECCANICA IN AULE SCOLASTICHE

DATA CENTER

RAFFREDDAMENTO ED EFFICIENZA ENERGETICA

ASSOCIAZIONI

BUILDING AUTOMATION E CONTRASTO

AI CAMBIAMENTI CLIMATICI

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Periodico Organo ufficiale AiCARR n. 84 gennaio-febbraio 2024

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)

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Dimitri Kaliakatsos (Italy)

Essam Khalil (Egypt)

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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 | Responsabile

Erika Seghetti | Coordinamento Editoriale

Francesca De Vecchi | redazione.aicarrjournal@quine.it

Hanno collaborato a questo numero | Matteo Benedetti, Francesca Caff ari, Nicolandrea Calabrese, Davide Chiaroni, Vittorio Chiesa, Gianfranco Gianni, Renato Lazzarin, Andrea Lena, Stefano Mozzato, Giovanni Murano, Luca Alberto Piterà, Reparto R&D-Easyfrontier.

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

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

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Sede legale

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AiCARR journal è una testata di proprietà di AiCARR – Associazione Italiana Condizionamento dell’Aria, Riscaldamento e Refrigerazione

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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

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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.

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“ENERGY EFFICIENCY FIRST”

Questo numero della rivista ha come tema principale l’efficienza energetica con un focus sulle tecnologie per la decarbonizzazione.

Nella letteratura scientifica alcuni autori distinguono storicamente tre diverse transizioni energetiche.

La prima è avvenuta agli albori della prima rivoluzione industriale con il passaggio da una produzione di energia basata quasi esclusivamente sulla combustione di legno e biomasse all’impiego di carbone fossile. La seconda transizione ha visto l’introduzione di petrolio e gas naturale come combustibili alternativi al carbone. Come noto, le problematiche ambientali hanno dimostrato come, ai fini della sostenibilità, sia assolutamente indispensabile ridurre le emissioni di gas serra dovuti all’uso dei combustibili fossili. Alcuni autori parlano quindi di “transizione energetica sostenibile”. Questa “terza” transizione è attualmente in corso e presenta criticità enormi che pervadono molti aspetti a livello tecnologico, economico e sociale.

Un testo recente intitolato “The 4Ds of Energy transition”, curato da M. Asif ed edito da Wiley nel 2022, indica i quattro pilastri che dovrebbero sostenere questa transizione, ovvero le 4Ds di cui parla il titolo: Decarbonization, Decentralization, Digitalization, Decreasing energy use.

La “decarbonizzazione” è sicuramente l’obiettivo più ambizioso con un percorso che viene solitamente proiettato al 2050.

Decentralization richiede una progressiva transizione da una architettura tradizionale centralizzata della rete elettrica verso una configurazione fortemente decentralizzata, per promuovere un impiego pervasivo delle fonti rinnovabili. Evidentemente gli investimenti necessari sono enormi e tempi di implementazione relativamente lunghi.

La “digitalizzazione” offre supporto decisivo alla transizione energetica: la sua diffusione anche nel settore energetico sta crescendo in maniera esponenziale, ma sono

necessari ancora sforzi in termini di ricerca e sviluppo in molti settori e applicazioni.

Da ultimo “decreasing energy use”: è una misura che possiamo applicare qui e ora in ogni settore e in ogni azione quotidiana. La declinazione più importante del concetto generale di “diminuire i consumi di energia” passa attraverso il principio di “energy efficiency first”. Tale principio peraltro ispira come guida il percorso verso gli obiettivi di sostenibilità, neutralità climatica e crescita verde dell’Unione Europea.

Il concetto di “energy efficiency first” accompagna anche le più recenti revisioni della Energy Performance of Building Directive (EPBD) come riportato in un articolo all’interno di questo numero.

L’EPBD avrà un impatto significativo sulle attività quotidiane di ciascuno di noi. Allo stesso tempo, l’EPBD pone sfide e opportunità professionali per i progettisti, le aziende e, per certi aspetti, anche per chi come me si occupa di ricerca. Abbiamo voluto trattare il tema dell’efficienza energetica in questo numero della rivista che potete consultare anche all’interno di Mostra Convegno Expocomfort.

In questa edizione, MCE ha come temi ispiratori l’evoluzione per l’innovazione e la sfida verso l’efficienza e la sostenibilità ambientale, economica e sociale.

All’interno di MCE AiCARR porta il suo 53º Convegno internazionale dal tema: “Dagli NZEB agli ZEB: gli edifici dei prossimi decenni per un futuro salubre e sostenibile”, dove alcuni degli aspetti legati alle tematiche della EPBD saranno trattati in 3 relazioni a invito, un workshop tematico e oltre 60 presentazioni di articoli.

“Energy efficiency first” è un motto che AiCARR sostiene da anni: il percorso da fare verso la decarbonizzazione è ancora lungo, ma l’Associazione unisce conoscenze, abilità e competenze che possono contribuire in maniera significativa a livello nazionale e internazionale: spero vorrete condividere con tutti i soci questa sfida!

Claudio Zilio, Presidente AiCARR

L’ecosistema

HAIER

Soluzioni

16

NORMATIVA

EPBD v.4: verso un futuro decarbonizzato

Analisi dei criteri contenuti nella revisione della direttiva europea sull’efficienza energetica degli edifici L.A. Piterà

22

DECARBONIZZAZIONE

La sfida per la decarbonizzazione in Italia: luci e ombre di un percorso che ancora stenta a catturare l’attenzione

Panoramica sulle tappe percorse e ancora da intraprendere per raggiungere l’obiettivo di efficienza energetica in Italia

D. Chiaroni, V. Chiesa

RIQUALIFICAZIONE E RISPARMIO ENERGETICO

30

Riqualificazione di un appartamento: misure per l’efficienza energetica a confronto

L’articolo compara il potenziale risparmio energetico, ambientale ed economico durante la stagione di riscaldamento, conseguente a interventi di efficientamento su un appartamento risalente agli anni 1970-1980, in cinque diverse zone climatiche d’Italia

N. Calabrese, F. Caffari, G. Murano

38

STATO DELL’ARTE

Trigenerazione industriale: stato dell’arte e possibili sviluppi

L’articolo presenta un confronto energetico di combinazioni possibili fra diversi motori a combustione interna (alternativi, turbine e microturbine) con valori molto diversi nella capacità di recupero termico e nei livelli di temperatura e chiller ad assorbimento per la produzione frigorifera

R. Lazzarin

50

DATA CENTER

La Rivoluzione del Raffreddamento e dell’Efficienza Energetica in un nuovo contesto per l’Italia: i Mega Data center

L’articolo analizza le caratteristiche tecniche delle infrastrutture, in termini di consumi energetici e di dissipazione del calore, con uno sguardo alle evoluzioni future

S. Mozzato

PREMIO TESI AICARR

58

Strumenti e linee guida progettuali per la ventilazione meccanica

nelle aule scolastiche mediante simulazioni CFD

Analisi prescrittiva e prestazionale di sistemi di ventilazione di ambienti scolastici,mettendo a confronto due strategie diverse

A. Lena

RIQUALIFICAZIONE

66

Impianti per l’ampliamento del Teatro alla Scala di Milano

Progetto e realizzazione degli impianti di climatizzazione asserviti alla nuova palazzina realizzata per ampliare gli spazi dello storico teatro milanese

G. Gianni

CARBON BORDER ADJUSTMENT MECHANISM

72

Il CBAM, la nuova strategia di politica ambientale della UE

Il meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere (CBAM): in quale contesto agisce, come si applica e quali sono le implicazioni a livello doganale per le imprese

Team Ricerca Easyfrontier

FOCUS

76

Building Automation e decarbonizzazione

Una riflessione di AIBACS, sul contributo della building automation in termini di efficienza energetica degli edifici e di contrasto ai cambiamenti climatici

M. Benedetti

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Novità Prodotti

NUOVI STANDARD DI COMFORT E SALUBRITÀ INDOOR

Il progetto di riqualificazione urbana Balduina 142 a Roma si distingue per l’estetica e la ricercatezza dei materiali, ma anche per l’attenzione alla salubrità degli ambienti. L’edificio residenziale in viale Medaglie d’Oro è stato infatti riprogettato secondo i più moderni standard abitativi, garantendo l’eccellenza in termini di prestazioni energetiche e comfort indoor. Tutti gli appartamenti sono dotati di sistemi di Ventilazione Meccanica Controllata Helty Flow40 a scomparsa che si integrano in modo “invisibile” nella muratura. Una soluzione ideale soprattutto in caso di riqualificazione, progettata per la ventilazione di singole stanze, con un’installazione snella che non richiede tubazioni o controsoffittature e non compromette l’estetica degli ambienti. L’elegante cover a vista nasconde un sistema altamente performante, con un filtro F7 che garantisce la purificazione costante dell’aria d’ingresso, e uno scambiatore di calore entalpico che consente un recupero termico fino al 91%. La VMC Flow40 offre anche un controllo intelligente dell’umidità attraverso un sensore igrometrico di serie. Altro punto di forza è la silenziosità, grazie a un elevato abbattimento acustico di facciata e a una pressione sonora di soli 18 dB alla prima velocità.

SCHEDA PROGETTO

// Intervento | Complesso residenziale Balduina 142

// Luogo | Roma, Viale Medaglie d’Oro 142

// Anno di completamento | 2023

// Studio di progettazione | Studio di Architettura e Ingegneria Marzullo – arch. Francesco Marzullo e Paolo Marzullo

// Progettazione impianti | SOCIP S.r.l. Società Impianti Progettazioni – ing. Federico Antonini

// Costruttore | RDP Costruzioni – Roma

// Sistemi di VMC | Helty – Flow40 www.heltyair.com

POMPA DI CALORE

ALL IN ONE

La ALL IN ONE di Haier è una pompa di calore splittata con accumulo tecnico per la produzione di acqua sanitaria e ha una gestione integrata per il raffreddamento e il riscaldamento; è una soluzione sostenibile a energia rinnovabile grazie alla sua classe energetica A+++.

Tra le principali caratteristiche di ALL IN ONE troviamo il controllo con curva climatica, che permette di regolare automaticamente la temperatura di mandata dell’acqua in base alla temperatura dell’ambiente esterno e il comando touch, che consente di impostare i parametri di funzionamento e avere pieno controllo dell’impianto.

Inoltre, adottando un sistema di accumulo da 200 litri con serpentino a elevata capacità di scambio in Acciaio Inox, soddisfa le richieste d’acqua calda mediante la produzione istantanea con scambiatore di calore.

Altro plus è la sua flessibilità di installazione: le unità Superacqua consentono fino a 50 metri di splittaggio tra l’unità esterna e l’unità interna. www.haiercondizionatori.it

PURIFICATORI D’ARIA A PEROSSIDO D’IDROGENO

POMPE DI CALORE GEOTERMICHE AD ALTE PRESTAZIONI

Un SCOP di 6,22*, silenziosità assoluta (pressione sonora a 1 metro di distanza: 21-32) e un nuovo refrigerante rispettoso dell’ambiente, rendono le nuove geotermiche NIBE altamente efficienti, ad alte prestazioni e con bassi costi di gestione (classe A+++). Queste soluzioni sono dotate di regolazione S SERIES, compressore e pompe di circolazione con controllo inverter ed energy meter integrato. Il modello S1256 prevede, di serie, un bollitore da 180 lt a serpentino integrato per l’accumulo di ACS. Sono adatte per abitazioni fino a circa 400 m² e sono disponibili in tre diverse potenze-taglie: 1,5-8 kW, 3–13 kW e 4–18 kW, in alimentazione monofase e trifase. Le pompe geotermiche NIBE S1156 e S1256 sono caratterizzate dalla presenza di un regolatore touch screen che permette la connessione tramite Wi-Fi a sensori ambiente e il collegamento remoto da PC o con APP gratuite myUplink da tablet o smartphone. L’applicazione SG Ready è integrata (utile per la gestione dei consumi legati alle tariffe elettriche e alla produzione di un eventuale impianto fotovoltaico). Queste funzioni garantiscono l’ottimizzazione del monitoraggio e del funzionamento del sistema per offrire il massimo delle prestazioni. * NIBE S1156-18 e S1256-18 hanno un SCOP di 6,22 (clima freddo 35 °C) e un SCOP di 5,94 (clima medio 35°) in accordo con lo Standard Europeo EN 14825-2018. www.domusgaia.com

Passiamo il 90% della nostra vita in ambienti chiusi e respiriamo mediamente 12.000 litri d’aria al giorno dando per scontato che l’aria negli edifici sia “sana”.

La qualità dell’aria interna è un tema essenziale per i professionisti che si occupano di progettazione, collaudo e manutenzione degli impianti ad aria. Per questo TADIRAN GROUP ha sviluppato la linea AIROWTM, innovativi purificatori d’aria a perossido d’idrogeno.

La novità? Il perossido viene prodotto tramite una piccola corrente elettrica che scinde l’ossigeno naturalmente presente nell’aria, il quale poi si lega all’acqua per formare H 2O 2. Senza emissioni di ioni né ozono.

Perché il perossido? Perché è efficace contro virus, muffe e batteri e il suo effetto dura a lungo.

AIROW 3, primo modello oggi disponibile, è installabile all’interno di split, fancoil e cassette ed è progettato per integrarsi con i sistemi esistenti. Zero manutenzione, montaggio rapido, consumo irrisorio.

Non l’ennesimo purificatore, ma la promessa di un’aria sana. www.airow-iaq.com

Novità Prodotti

CLIMATIZZATORE E POMPA DI CALORE IN UN UNICO SISTEMA

Un climatizzatore multisplit e una pompa di calore aria-acqua uniti in un unico sistema: questo è Ecodan Multi serie PXZ di Mitsubishi Electric. Ecodan Multi permette di soddisfare tutte le esigenze domestiche, con la massima versatilità: riscaldamento ad acqua, collegando il modulo idronico ai terminali di riscaldamento, siano essi classici radiatori o sistemi radianti; riscaldamento e raffrescamento ad aria tramite una vasta scelta di unità interne a espansione diretta; acqua calda sanitaria utilizzando moduli Hydrotank o unità Inwall a incasso. Ecodan Multi serie PXZ è disponibile in 2 taglie, da 7,5 kW o da 8,5 kW con la possibilità di collegare un modulo idronico e rispettivamente fino a 3 o 4 unità interne a espansione diretta. La selezione del sistema può essere agevolata tramite il configuratore: https://climatizzazione.mitsubishielectric.it/it/configuratore-pxz Equipaggiato con refrigerante R32 a basso GWP, è super efficiente (Classe A+++ in raffrescamento, A++ in riscaldamento e A+ per ACS) ed estremamente silenzioso. Tutto il sistema è controllabile da locale e da remoto tramite smartphone attraverso la piattaforma MelCloud. climatizzazione.mitsubishielectric.it

VMC PER IL SETTORE RESIDENZIALE

Ariosa HV è la nuova unità VMC di Valsir per il settore residenziale, disponibile nelle taglie da 170 e 250 m 3/h e in versione sensibile oppure entalpica.

Lo scambiatore di calore in dotazione offre una superficie di scambio più ampia rispetto alla media dei dispositivi in commercio, con un tasso di efficienza che supera il 90%. I ventilatori elettronici sono in grado di variare automaticamente il numero di giri per garantire una portata costante in tutto l’impianto.

Quattro le sonde di temperatura e umidità a bordo (oltre a quella installata all’interno del pannello di controllo): tutti i parametri di funzionamento possono essere regolati attraverso il display LCD del pannello o tramite app per smartphone e tablet.

Anche la manutenzione è semplificata: Ariosa HV è in grado di rilevare elettronicamente la necessità di eseguire pulizia e manutenzione, segnalando il momento ideale per intervenire.

Le unità Ariosa HV sono state progettate per semplificare l’installazione: sono così leggere che l’intervento può essere eseguito da un solo operatore e le dimensioni compatte (solo 21 cm di altezza) sono adatte a ogni tipo di controsoffitto o armadio. Le quattro connessioni orientabili in maniera indipendente consentono di effettuare i collegamenti senza dover riposizionare la macchina o aprire il guscio dell’unità. www.valsir.it

VASI DI ESPANSIONE PER RISCALDAMENTO

CIMM dal 1968 offre una vasta gamma di serbatoi a membrana adatti a ogni uso e necessità, soluzioni differenziabili per modalità costruttive e applicative, principalmente in vasi di espansione a membrana intercambiabile e in vasi di espansione a membrana fissa.

le prestazioni di utilizzo del vaso di espansione e senza sprecare acqua, con un notevole risparmio energetico.

Tre buoni motivi per scegliere i vasi di espansione CIMM per riscaldamento.

Risparmio energetico e riduzione dei consumi: CIMM sfrutta al meglio le caratteristiche dei diversi tipi di membrana, studiando la forma più adatta e installandole in funzione delle dimensioni dei vasi.

Ogni membrana inserita nei vasi per acqua tecnica ha una particolare geometria, variabile a seconda del modello e delle dimensioni, che le permette di lavorare senza sforzi sempre in condizioni ottimali, aumentando

Praticità e compattezza: i vasi di espansione CP a geometria circolare e RP a geometria rettangolare sono studiati appositamente per gli impianti a circuito chiuso, per le caldaie, le stufe idro a biomassa, i termocamini e le pompe di calore. Il loro funzionamento negli impianti ad acqua calda è eccellente, grazie anche all’apposita membrana a diaframma che fa in modo che la precarica di aria duri molto più a lungo ad alte temperature. Studiati per l’ottimizzazione degli ingombri negli impianti a circuito chiuso, le dimensioni contenute e le sagomature agevolano l’installazione di questi specifici prodotti in spazi ristretti.

Garanzia e affidabilità: i prodotti CIMM sono interamente realizzati in Italia secondo gli standard regolati dalle normative europee PED 2014/68/UE e EN 13831 vigenti, con volume effettivo e corretto dimensionamento e con materiali costruttivi certificati. In aggiunta, la qualità di questi prodotti è riconosciuta e garantita anche da vari enti certificatori internazionali. www.cimmspa.com

In ogni attim di calore

Novità Prodotti

CLIMATIZZAZIONE DI MILANELLO E SAN SIRO PER AC MILAN

Nel 2024 Clivet continuerà la partnership con AC Milan, fornendo soluzioni sostenibili in pompa di calore per il riscaldamento, il condizionamento, il rinnovo e la purificazione dell’aria. Nel 2023 la palestra della prima squadra a Milanello è stata dotata di 3 sistemi VRF MV6 abbinati a

6 unità interne VRF Ceiling & Floor DDLC. Le unità esterne MV6, grazie alla tecnologia inverter che permette di modulare il funzionamento in base ai carichi dell’edificio, consentono a quelle interne di soddisfare le esigenze di comfort e, allo stesso tempo, di ridurre al minimo gli assorbimenti elettrici. L’abbinata del controllo centralizzato CCM270 e del Data Converter CCM15 assicura inoltre la massima flessibilità di gestione e il monitoraggio dell’impianto da locale e da remoto. Nell’ottobre 2023 Clivet è arrivata a San Siro, dotando le aree adibite a spogliatoi, massaggi e relax della prima squadra Milan di un sistema per il riscaldamento e il condizionamento mini VRF di nuova generazione MSAN8-X 160M composto da 1 unità esterna e 5 unità interne con Data Converter CCM15, che gestisce e monitora ogni unità da remoto attraverso la Cloud App Clivet. L’efficienza è garantita dalla tecnologia full inverter, applicata sia al compressore sia ai ventilatori, che permette di seguire i carichi dell’edificio, assicurando al contempo comfort e risparmio energetico. L’esteso campo di funzionamento assicura il benessere con temperature dell’aria esterna molto alte (fino a 52 °C in raffrescamento) o molto basse (fino a – 20 °C in riscaldamento), mentre la lunghezza delle linee frigorifere, che può essere estesa fino a 300 m, garantisce facilità di installazione e adattabilità alla struttura esistente.

www.clivet.com

MLE: LA NUOVA GAMMA DI UNITÀ POLIVALENTI

La nascita della nuova gamma di polivalenti a recupero totale condensante ad aria a bassissime emissioni MLE di Galletti fa parte della strategia di “Advance Design” ritenuta fondamentale per il percorso di sviluppo dell’Azienda di Bentivoglio (BO).

La nuova gamma MLE di Galletti si caratterizza per l’utilizzo del refrigerante R454B: un refrigerante A2L di ultima generazione in grado di garantire uno dei più bassi GWP (Global Warming Potential) del mercato, pari solamente a 467, che assicura alla gamma il rispetto della graduale riduzione di emissioni di gas a effetto serra imposta dalla normativa F-GAS.

La gamma è composta da 12 modelli con potenze in raffrescamento che vanno da 40 a 240 kW, disponibili per impianti 2+2 tubi (versione M) o 4 tubi (versione P) con cui è possibile soddisfare il fabbisogno di riscaldamento, di acqua calda sanitaria e di raffrescamento di un intero edificio in un’unica soluzione. Principali punti di forza sono l’elevata efficienza stagionale, volta a ridurre definitivamente i consumi energetici annui e il rispetto dei requisiti minimi di efficienza voluti dal regolamento europeo ErP. Al fine di aumentare l’efficienza ai carichi parziali tutti i modelli MLE sono equipaggiati con soluzioni bi-circuito, utilizzano fino a 4 compressori scroll con valvola IDV (Intermediate Discharge Valve) e sono equipaggiati di serie con valvola d’espansione

elettronica. Tutti i modelli della gamma permettono l’accesso all’incentivo del conto termico e alle detrazioni fiscali del 65 e 110%. www.galletti.com

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APRI LE PORTE A UN CLIMA NATURALE

MCE

Climatizzazione, riscaldamento, rinnovo e purificazione dell’aria: le nostre pompe di calore, in sinergia con l’ambiente, offrono soluzioni innovative per il residenziale, l’industriale e il terziario. Per conoscerci meglio, visita clivet.com

Novità Prodotti

POMPA DI CALORE FULL INVERTER MULTIFUNZIONE POLIVALENTE

NAW HIVE, prodotta da Eneren, è una pompa di calore aria-acqua full inverter, multifunzione o polivalente a recupero totale (6-17 kW) e in classe energetica A+++. NAW HIVE è una pompa di calore monoblocco, versatile e a elevata efficienza energetica, grazie all’utilizzo di compressori inverter BLDC digital scroll e a bassissime emissioni di CO 2 grazie all’utilizzo del refrigerante R454B (GWP = 467). La pompa opera con temperature esterne fino a – 20 °C ed è in grado di soddisfare i fabbisogni di riscaldamento, raffrescamento e di produzione di acqua calda sanitaria. È disponibile in tre versioni: M per impianti a 2 tubi con acqua calda sanitaria, in recupero totale, P per impianti a 4 tubi, per soddisfare contemporaneamente i fabbisogni di riscaldamento e di raffrescamento, in recupero totale, H per impianti a 2 tubi con acqua calda sanitaria, in priorità. Grazie al circuito frigorifero dedicato in recupero totale del calore mediante condensatore in parallelo è in grado di soddisfare i fabbisogni termici e sanitari degli impianti a 4 tubi commerciali e industriali, senza dover invertire il ciclo frigorifero a ogni richiesta di riscaldamento e raffrescamento. Un compressore scroll BLDC inverter, ad altissima efficienza, permette di produrre acqua calda fino a 65 °C. La batteria con trattamento idrofilico facilita la rimozione della condensa superficiale con conseguente riduzione dei cicli di sbrinamento. Le pompe elettroniche e le valvole all’interno dell’unità garantiscono il controllo della portata a temperatura costante o del delta T costante e, grazie al microprocessore, sono in grado di adattarsi a ogni esigenza dell’impianto. HiBox fonoassorbente del compressore, griglia afonica e ventilatore maggiorato con velocità di rotazione al 50% garantiscono la massima riduzione del rumore. È dotata di Smart Grid Ready per la gestione dell’autoconsumo elettrico con dispositivo My economy integrato e del Sistema Enerweb per la supervisione e il telecontrollo dell’impianto da qualsiasi dispositivo web. www.eneren.it

COMPRESSORI TRANSCRITICI PER GRANDI IMPIANTI

BITZER amplia il portfolio di compressori transcritici offrendo una gamma ancora più completa, con un range di potenza esteso verso le grandi capacità. I nuovi compressori a pistoni a 8 cilindri per CO 2 transcritici sono infatti la scelta giusta per gli impianti di elevata capacità frigorifera: sono più efficienti di circa il 10% rispetto ai compressori a 6 cilindri attualmente sul mercato e la CO2, refrigerante naturale e a zero impatto ambientale, applicata nei grandi impianti per la refrigerazione commerciale o negli impianti industriali, permette di contenere le dimensioni degli impianti stessi

e ridurne le emissioni. Grazie all’IQ module e al regolatore dell’olio OLM, i compressori 8 cilindri per CO 2 BITZER diventano semplici da integrare, da installare, da comandare e manutenere. L’elevata efficienza, l’assenza di vibrazioni, il design solido e di grande affidabilità, rendono inoltre i compressori 8 cilindri per CO 2 BITZER i più innovativi sul mercato e adatti a tutte le grandi esigenze. www.bitzergreenpoint.com

CSW

EPBD v.4: verso un futuro decarbonizzato

Analisi dei criteri contenuti nella revisione della direttiva europea sull’efficienza energetica degli edifici

L.A. Piterà*

La revisione della EPBD, la Energy Performance Building Directive, diffusamente nota come Direttiva Case Green, è conseguente al rilascio del pacchetto “Pronti per il 55%” e mira alla decarbonizzazione del parco immobiliare dell’UE entro il 2050 proponendo norme minime obbligatorie di prestazione energetica, valutazioni d’impatto e politiche di sostegno di accompagnamento, in linea con gli obiettivi fissati dall’Unione Europea per il 2030 e il 2050.

A seguito dell’approvazione della prima bozza di revisione, che risale al 14 marzo scorso, per tutto il 2023 si sono svolti i negoziati con i governi degli Stati membri e quelli tra il Parlamento, il Consiglio e la Commissione, il cosiddetto Trilogo (Parlamento europeo, 2023). Lo scorso 7 dicembre si è concluso l’ultimo Trilogo, che ha portato all’approvazione di una nuova bozza della revisione, approvata il 15 gennaio anche dalla Commissione ITRE-Industria, Ricerca, Telecomunicazione ed Energia del Parlamento Europeo; l’approvazione definitiva è all’ordine del giorno della prossima riunione plenaria della Commissione Europea, programmata per l’ultima settimana di febbraio (BOX 1 per maggior dettaglio).

La revisione, i cui aspetti principali sono riportati nel seguito, è focalizzata principalmente sulla riqualificazione del patrimonio edilizio esistente europeo, che conta oltre 220 milioni unità immobiliari costruite prima del 2001, ma traccia anche il percorso verso la decarbonizzazione degli edifici di nuova costruzione.

Requisiti minimi di prestazione energetica per edifici

Gli Stati membri devono stabilire i requisiti minimi di prestazione energetica per gli edifici e per le unità immobiliari; a livello nazionale si dovrà quindi procedere all’ag-

giornamento del D.Lgs. 192 del 2005 (Governo Italiano, 2005) e s.m.i. e del DM 26 giugno 2015 (Governo Italiano 2015) e s.m.i.

In particolare, gli Stati membri devono fissare requisiti minimi per gli elementi edilizi che impattano significativamente sulla prestazione energetica dell’involucro durante le sostituzioni o le riqualificazioni, tenendo conto dei costi e della distinzione tra edifici esistenti e nuove costruzioni, nonché tra diverse tipologie edilizie. Questi requisiti devono prendere in considerazione i livelli ottimali di qualità degli ambienti interni evitando effetti negativi dovuti a una bassa qualità dell’aria, le condizioni climatiche locali, l’uso e l’età dell’edificio. Gli Stati membri sono inoltre chiamati a riesaminare i requisiti minimi almeno ogni cinque anni, in funzione dei progressi tecnici, delle risultanze dell’analisi cost-optimal e degli aggiornamenti delle politiche energetiche e climatiche nazionali.

Gli Stati membri possono adottare requisiti specifici per gli edifici storici e per quelli che si trovano in zone protette, qualora il rispetto dei requisiti minimi comportasse un’alterazione inaccettabile del carattere o dell’aspetto dell’edificio.

Infine, gli Stati membri potranno

scegliere di non applicare i requisiti minimi:

• agli edifici di proprietà delle forze armate o del governo centrale, o utilizzati a livello nazionale per scopi difensivi;

• agli edifici utilizzati come luoghi di culto o per attività religiose;

• ai fabbricati temporanei il cui utilizzo è previsto per un periodo inferiore a due anni, ai siti industriali, alle officine, agli edifici agricoli non residenziali a basso consumo energetico;

• agli edifici residenziali utilizzati meno di quattro mesi all’anno o comunque per un periodo limitato, con consumo energetico previsto inferiore al 25% del consumo annuale;

• gli edifici agricoli non residenziali rientranti in un accordo nazionale settoriale sulla prestazione energetica;

• i fabbricati indipendenti con superficie coperta inferiore a 50 m2 Entro il 30 giugno 2025, la Commissione procederà alla revisione del quadro metodologico comparativo per il calcolo dei livelli ottimali in base ai costi (analisi cost-optimal), applicato ai requisiti minimi di prestazione energetica sia per gli edifici esistenti soggetti a ristrutturazioni importanti sia per i singoli elementi edilizi; ovviamente, ciò comporterà la definizione di uno o più nuovi strumenti legislativi anche in Italia.

Impianti tecnici per l’edilizia

Gli Stati membri devono stabilire i requisiti per ottimizzare il consumo energetico degli impianti tecnici presenti negli edifici attraverso l’utilizzo di tecnologie efficienti, il loro corretto dimensionamento e la loro corretta installazione, la regolazione e, dove necessario, la taratura e il bilanciamento. Questi requisiti dovranno essere applicati agli edifici sia nuovi sia esistenti durante l’installazione dei sistemi tecnici, la loro sostituzione totale o parziale o la loro riqualificazione, tenendo conto delle condizioni tipiche o medie di progettazione e funzionamento.

Devono essere fissati requisiti relativi alle emissioni di gas a effetto serra degli edifici senza creare ostacolo ingiustificato al mercato, prevedendo una graduale eliminazione dei combustibili fossili fino alla loro completa abolizione entro il 2040. Inoltre, dal primo gennaio 2025 non sarà più possibile godere di incentivi finanziari per l’installazione di caldaie alimentate a combustibili fossili, lasciando però aperta la possibilità a biocombustibili e a vettori energetici rinnovabili come l’idrogeno.

Gli edifici non residenziali a emissioni zero devono essere dotati di dispositivi per il controllo e la misura della qualità dell’aria interna, mentre quelli esistenti devono esserlo, purché sia tecnicamente ed economicamente fattibile. Per quanto riguarda gli edifici residenziali, la scelta sull’installazione di questi dispositivi è lasciata a ciascuno Stato membro.

Gli edifici non residenziali, laddove sia tecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibile, devono essere dotati dal 31 dicembre 2024 di sistemi di Building Automation Control Systems (BACS); l’installazione di sistemi automatici di controllo dell’illumina -

zione è prevista dal 31 dicembre 2027 per gli edifici con potenza superiore ai 290 kW e dal 31 dicembre 2029 per quelli con potenza superiore a 70 kW. Gli edifici residenziali nuovi e quelli soggetti a ristrutturazioni importanti devono essere dotati di:

• sistemi di monitoraggio e misura dell’efficienza degli impianti che informino la proprietà o i gestori dell’edificio nei casi in cui ci siano significative deviazioni dalle condizioni di progetto;

• sistemi di regolazione volti a conseguire condizioni ottimali di generazione, distribuzione, accumulo e utilizzo dell’energia e, dove applicabile, anche il bilanciamento degli impianti idronici;

• sistemi capaci di adattarsi alle condizioni esterne e contenere i consumi energetici.

Impianti a energia solare negli edifici

È prevista la definizione di nuovi requisiti minimi in accordo con la direttiva sull’utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili (Unione Europea, 2018) in termini di installazione di impianti solari sugli edifici, se tecnicamente idonei e realizzabili sotto il profilo economico e funzionale. Le scadenze sono le

seguenti:

• dal 31 dicembre 2026 su tutti i nuovi edifici pubblici e i nuovi edifici non residenziali con superficie utile superiore a 250 m2;

• dal 31 dicembre 2027 su tutti gli edifici pubblici esistenti con superficie utile maggiore di 2.000 m2;

• dal 31 dicembre 2027 su tutti gli edifici esistenti non residenziali con superficie utile maggiore di 500 m2, soggetti a ristrutturazione importante o riqualificazione della copertura o installa-

zione di nuovi sistemi impiantistici;

• dal 31 dicembre 2028 su tutti gli edifici pubblici esistenti con superficie utile maggiore di 750 m2;

• dal 31 dicembre 2029 su tutti gli edifici nuovi residenziali;

• dal 31 dicembre 2029 su tutti i nuovi parcheggi coperti fisicamente adiacenti agli edifici;

• dal 31 dicembre 2030 su tutti gli edifici pubblici esistenti con superficie utile maggiore di 250 m2

Edifici di nuova costruzione

Gli edifici di nuova costruzione devono essere a emissioni zero. Le scadenze sono le seguenti:

• dal 1º gennaio 2028 per gli edifici di nuova costruzione occupati da enti pubblici o di proprietà di questi ultimi;

• dal 1º gennaio 2030 tutti gli edifici di nuova costruzione. In attesa di queste scadenze, gli edifici di nuova costruzione devono conseguire almeno l’obiettivo di Nearly Zero Energy Building. Nel caso in cui la Pubblica Amministrazione intenda occupare un edificio di nuova costruzione non di sua proprietà, questo deve essere uno Zero Emission Buildings.

Viene richiesto agli Stati membri di definire i valori massimi di consumo di energia primaria totale, che devono essere almeno il 10% più bassi di quelli definiti per gli NZEB alla data di entrata in vigore di questa direttiva, mentre vengono eliminati i limiti del consumo totale annuo di energia primaria in funzione della tipologia di edificio e della zona climatica (l’Italia era in Zona Mediterranea).

L’edificio a zero emissioni, sia nuovo sia ristrutturato, non può generare emissioni locali di carbonio da combustibili fossili, quindi deve garantire che il consumo totale annuo di energia primaria sia completamente coperto da fonti energetiche rinnovabili, incluse quelle in loco, da comunità di energia rinnovabile o da sistemi di teleriscaldamento e teleraffrescamento efficienti; solo se questi requisiti non sono tecnicamente soddisfacibili, l’edificio può coprire il consumo totale annuo di energia primaria prelevando energia dalla rete, sulla base dei criteri nazionali che gli Stati membri devono definire.

È definito l’obbligo di inserire all’interno nell’attestato di prestazione energetica il potenziale di riscaldamento globale, GWP, calcolato nel ciclo di vita degli edifici di nuova costruzione, espresso come indicatore numerico per ogni fase su una media annuale di 50 anni, in conformità alla norma UNI EN 15978 (UNI, 2011) e agli standard previsti dall’UE Level(s); è possibile utilizzare altri strumenti

di calcolo purché soddisfino i criteri dell’UE Level(s). Le scadenze e i vincoli sono i seguenti:

• dal 1º gennaio 2028 per tutti gli edifici di nuova costruzione con superficie coperta utile superiore a 1.000 m2;

• dal 1º gennaio 2030 per tutti gli altri edifici di nuova costruzione.

Edifici esistenti

In generale, gli Stati Membri devono adottare le misure necessarie per migliorare la prestazione energetica degli edifici, o di loro parti, entro i limiti tecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibili.

Inoltre, gli Stati Membri devono garantire l’ottimizzazione della prestazione energetica degli elementi edilizi sostituibili o rinnovabili che hanno un impatto significativo sulla prestazione energetica dell’intero involucro edilizio e incentivare l’utilizzo di sistemi alternativi ad alta efficienza per la produzione di energia, nella misura in cui ciò sia tecnicamente, funzionalmente ed economicamente fattibile.

Per quanto concerne le ristrutturazioni importanti devono essere fornite indicazioni in merito alla qualità degli ambienti interni, all’adattamento ai cambiamenti climatici, alla sicurezza antincendio, al rischio sismico, alla rimozione di sostanze pericolose per la salute come ad esempio l’amianto, e la rimozione di barriere architettoniche.

Requisiti minimi per la riqualificazione del patrimonio esistente

Ciascuno Stato membro deve definire i valori limite di prestazione energetica, come di seguito indicato.

Edifici non residenziali

Gli edifici non residenziali devono rispettare i seguenti criteri:

• i limiti massimi di prestazione energetica devono essere definiti rispetto ai valori di prestazione energetica del settore al 1° gennaio 2020 in termini di energia primaria o finale, espressa in kWh/m2|a;

• la prestazione energetica minima deve essere calcolata tenendo conto di quella del patrimonio edilizio nazionale; in ogni caso, il valore deve essere inferiore rispetto a quello attuale almeno del 16% al 2030 e del 26% al 2033.

Agli Stati membri è lasciata la libertà di definire differenti limiti massimi della prestazione energetica per differenti tipologie o categorie di edifici.

Edifici residenziali

Gli edifici residenziali devono rispettare i seguenti criteri:

• a partire dalla data di recepimento della revisione della EPBD deve essere definita una strategia per la riqualificazione del patrimonio esistente residenziale con obiettivi al 2030, 2040 e al 2050 per la completa trasformazione in ZEB; tale strategia deve essere espressa in termini di consumo medio di energia primaria, in kWh/m 2 | a , dell’intero patrimonio residenziale nazionale esistente nel periodo dal 2020 al 2050, identificando un tasso di riqualificazione annuo;

• va garantito un tasso di riduzione del consumo medio di energia primaria rispetto ai valori del 2020 di almeno il 16% al 2030 e del 20÷22% al 2035; entro il 2040, e successivamente ogni 5 anni, il tasso di riduzione va calcolato tenendo conto della riduzione ottenuta al 2030 e della riduzione necessaria per raggiungere la completa trasformazione del patrimonio residenziale esistente in ZEB al 2050;

• va garantito che almeno il 55% della riduzione del consumo medio di energia primaria sia imputabile alla riqualificazione del patrimonio edilizio esistente più energivoro.

Viene lasciata discrezione a ciascun Stato membro di stabilire norme minime di prestazione energetica per la ristrutturazione di tutti gli altri edifici esistenti.

Sono previste le stesse esenzioni per le tipologie di edifici previste nel paragrafo sui requisiti minimi di prestazione energetica.

A fine di conseguire gli obiettivi precedenti in termini di prestazioni energetiche minime gli stati membri devono:

• implementare misure finanziarie

adeguate, con particolare attenzione alle famiglie vulnerabili, persone in povertà energetica e residenti in

BOX 1

DOWNLOAD BOZZA DI DIRETTIVA

Il testo della bozza di direttiva è scaricabile al seguente indirizzo http://tinyurl.com/EPBDV4 o dal QR Code per scaricare il PDF.

BOX 2

Come noto, il consumo finale di energia degli edifici rappresenta il 40% dell’intero consumo energetico dell’Unione Europea, che corrisponde a una percentuale di emissioni di gas a effetto serra pari al 36% sul totale. Nella UE, il 75% degli edifici è ancora inefficiente dal punto di vista energetico e per quanto riguarda la fonte di energia utilizzata per il riscaldamento degli edifici residenziali il gas naturale rappresenta il 39%, il gasolio il 11% e il carbone circa il 3%. A livello mondiale, il settore edile è responsabile del 39% delle emissioni di CO2, mentre a livello europeo è responsabile della metà delle emissioni di PM2,5 Ciò rende l’implementazione di tecnologie volte all’efficienza energetica, all’utilizzo di fonti di energia rinnovabile e alla qualità degli ambienti interni più indispensabile che mai. Il percorso per raggiungere l’obiettivo di zero emissioni nette entro il 2050, previsto dal pacchetto di riforme “Fit for 55”, è complesso e richiede l’applicazione su vasta scala di queste tecnologie.

alloggi di edilizia popolare, in linea con l’articolo 22 della direttiva sull’efficienza energetica rifusa;

• fornire assistenza tecnica, compreso l’accesso a sportelli unici per supportare l’attuazione delle norme di prestazione energetica;

• implementare regimi di finanziamento integrati per sostenere l’adeguamento alle norme di prestazione energetica;

• rimuovere gli ostacoli di natura non economica, inclusa la gestione di divergenze di interessi;

• valutare l’impatto sociale delle misure, con particolare attenzione ai gruppi più vulnerabili.

L’APE

Entro la data di recepimento della revisione dell’EPBD, l’APE deve essere conforme a quanto previsto dall’allegato V della proposta.

Viene confermato che la classe di prestazione energetica dell’edificio è indicata su una scala chiusa, utilizzando esclusivamente le lettere da A a G; a questo proposito, si ricorda che in Italia la classificazione della prestazione energetica è basata su scale mobili definite dall’edificio di riferimento. La lettera A sarà assegnata agli edifici a emissioni zero, mentre la G agli edifici con le prestazioni energetiche più basse al momento dell’introduzione della scala. Deve essere inoltre garantita una distribuzione uniforme degli indicatori tra le classi di prestazione energetica, da B a F, assicurando un’identità visiva comune degli attestati sul territorio nazionale.

È possibile definire una classe energetica A+, attribuibile agli edifici che hanno un fabbisogno di energia minore almeno del 20% rispetto al limite fissato per gli ZEB e che generano annualmente più energia rinnovabile in-situ del fabbisogno energetico annuale richiesto dall’edificio.

Per gli edifici esistenti riqualificati in classe A+, si deve garantire che l’indice GWP sul ciclo di vita dell’edificio sia calcolato e inserito nell’APE.

Passaporto di ristrutturazione

Devono essere introdotti i passaporti di ristrutturazione, definiti come un documento personalizzato di ciascun edificio che fornisce una tabella di marcia dettagliata e volontaria per la riqualificazione, suddivisa in fasi mirate a migliorare significativamente la prestazione energetica dell’edificio. Il passaporto deve avere le seguenti caratteristiche:

• essere rilasciato da un esperto qualificato o certificato dopo un’ispezione in loco;

• includere una tabella di marcia volontaria per la riqualificazione, delineando fasi integrate per trasformare l’edificio esistente in uno ZEB entro il 2050;

• indicare i benefici attesi, tra cui risparmio energetico, riduzione delle bollette energetiche e taglio delle emissioni di gas serra, nonché benefici più ampi in termini di salute, comfort e adattabilità climatica dell’edificio;

• fornire informazioni sulle possibilità di supporto finanziario e tecnico disponibili.

Ogni Stato membro deve sviluppare un tool gratuito per lo sviluppo e l’aggiornamento del passaporto di ristrutturazione, da mettere a disposizione dei cittadini.

I passaporti vanno gestiti attraverso il catasto degli attestati di prestazione energetica.

Predisposizione degli edifici all’intelligenza

Viene confermata il regime facoltativo per la valutazione della predisposizione degli edifici all’intelligenza, l’indice SRI, con l’adozione dell’atto delegato relativo entro il 30 giugno 2027. L’applicazione è rivolta ai soli edifici non resi-

denziali con Pn utile > 290 kW per gli impianti di riscaldamento o gli impianti di riscaldamento e ventilazione combinati di ambienti.

Conclusioni

La revisione della direttiva europea sull’efficienza energetica degli edifici offre un’opportunità per affrontare la decarbonizzazione dell’UE e promuovere la riqualificazione energetica del patrimonio edilizio nazionale esistente. Affinché gli obiettivi di efficienza energetica siano raggiunti, sono necessarie soluzioni innovative a livello europeo e nazionale, affrontando sfide tecniche, normative e amministrative legate alla riqualificazione energetica.

È cruciale introdurre strumenti finanziari più efficaci e stabili del Superbonus, evitando impatti negativi sul mercato. Infatti, con oltre 12 milioni di edifici costruiti più di 30 anni fa, l’Italia richiede meccanismi di sostegno più incisivi rispetto a quelli di altre nazioni europee. Oltre agli incentivi, a breve termine sono necessari interventi formativi specifici per i professionisti coinvolti nella riqualificazione edilizia, tra cui progettisti, installatori e operatori del settore delle costruzioni.n

* Luca A. Piterà, Segretario Tecnico di AiCARR

BIBLIOGRAFIA

∙ 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). Bruxelles. Gazzetta Ufficiale Europea.

∙ Governo italiano. 2005. Decreto Legislativo 19 agosto 2005, n. 192. Attuazione della direttiva 2002/91/ CE relativa al rendimento energetico nell’edilizia. Roma. Poligrafico dello stato.

∙ Governo italiano. 2015. Decreto interministeriale 26 giugno 2015. Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici. Roma. Poligrafico dello Stato.

∙ UNI. 2011. Sostenibilità delle costruzioni - Valutazione della prestazione ambientale degli edifici - Metodo di calcolo. Norma UNI EN 15978. Milano: Ente Italiano di Normazione.

La sfida per la

decarbonizzazione in Italia:

luci e ombre di un percorso che ancora stenta a catturare l’attenzione

A che punto è il processo di decarbonizzazione in Italia? L’articolo analizza le tappe percorse in termini di emissioni e i punti critici che stanno rallentando il raggiungimento dell’obiettivo; infine suggerisce possibili interventi per realizzare, nei tempi previsti, i target di efficienza stabiliti dalle politiche energetiche europee

D. Chiaroni, V. Chiesa*

La sfida per la decarbonizzazione appare sempre più complessa e, certo, non solo per l’Italia. Da un lato vi sono il perdurare di forti tensioni geo-politiche ai confini dell’Europa e l’emergenza di dati economici che, anche a livello globale, non paiono certo incoraggianti, con un’aria di crisi che ha colpito anche quei Paesi, come la Germania, che maggiormente si erano fatti promotori di una politica europea “aggressiva” sul fronte della transizione ecologica. Dall’altro lato, indubbiamente, va crescendo – soprattutto in Italia – un certo scetticismo circa l’efficacia delle azioni che nel recente passato si sono poste l’obiettivo di accelerare il passo della decarbonizzazione: con la crescita sì delle installazioni da fonti rinnova-

bili; ma ancora troppo lontana dal ritmo auspicabile, con i ritardi legati all’attuazione delle riforme (ad esempio quelle legate alle comunità energetiche); con il rallentamento delle immatricolazioni di auto elettriche e nella realizzazione delle collegate infrastrutture; con il “naufragio” delle politiche sull’efficientamento energetico nell’edilizia, che anzi ora sono accusate di aver ipotecato larga parte dello spazio di manovra del Governo per affrontare altri temi di politica economica e sociale che richiedono attenzione.

A che punto siamo con il processo di decarbonizzazione in Italia?

Il quadro appena delineato evidentemente influenza in maniera non positiva lo scenario futuro, ma anche lo sguardo al passato e quanto fatto sino a ora non pare particolarmente incoraggiante. Le emissioni nazionali di gas serra sono diminuite a partire dal 2005 a oggi di circa il –30%, al netto della situazione eccezionale del 2020. Chiusa, sperabilmente, la fase pande-

mica, è però da rilevare come le emissioni dell’ultimo periodo, confrontate con quelle immediatamente pre-covid, abbiano fatto segnare un calo di solo un punto percentuale. In buona sostanza, sembriamo aver raggiunto una sorta di “punto morto” nel processo di decarbonizzazione, dove le azioni di risparmio energetico e di emissioni sono sostanzialmente compensate dall’incremento dei consumi (e delle emissioni) associati alla naturale crescita dell’economia. Risulta pertanto evidente come sia ancora lunga – e sempre più impervia quindi – la strada per raggiungere l’obiettivo di ridurre le emissioni complessive al 2030 del –55% rispetto ai livelli del 1990. Considerando che mancano solo 8 anni al target del –55% voluto dall’Unione Europea e per il quale dovremmo essere “fit”, le emissioni dovrebbero ridursi di oltre il 4% l’anno, ben 8 volte tanto quanto fatto nell’ultimo trentennio.

Il quadro – per essere compreso –richiede però di essere ulteriormente segmentato, come fatto in Figura 1, tenendo conto delle diverse “componenti” che determinano le emissioni del nostro Paese. Se si guarda alla situazione

di partenza del 2005 (in azzurro nel grafico) è evidente come la produzione di energia e calore fosse di gran lunga la componente più emissiva, seguita ovviamente dai trasporti. La classifica si ribalta se si guarda la situazione a oggi (in giallo nel grafico) dove i trasporti, che sono tra le componenti che meno hanno migliorato nel corso dell’ultimo ventennio, superano (e non di poco) la produzione di energia e calore.

La ragione è evidente. Lo sviluppo delle rinnovabili e la progressiva e continua diminuzione dell’uso dei combustibili fossili per il fabbisogno energetico di elettricità e calore, che è frutto di una politica di modifica del mix energetico che – con qualche variazione – è però in essere nel nostro Paese ormai dal 2007, appaiono evidentemente avere dato i loro frutti. Il gap da coprire, 26 Mton di CO2, è comunque importante (pari al 36% di quanto acquisito, ma nel corso di un periodo di un terzo più corto), ma vi è già dimostrazione del fatto che il risultato è alla portata. La ripresa delle installazioni rinnovabili, soprattutto nell’ultimo biennio, lascia ben sperare da questo punto di vista.

Altrettanto interessante è l’andamento misurato nel mondo industriale dove, complici la crescita dell’impatto economico della bolletta energetica e l’attenzione agli aspetti ambientali come fattore competitivo sul mercato finale, tantissimo è stato fatto in termini di riduzione di emissioni e dove la quota di risparmio ancora da raggiungere per l’obiettivo (24 Mton di CO2 se si considerano nel complesso industria e processi industriali) appare tutto sommato fattibile, se si pensa che, rispetto al 2005, si sono già conseguiti risparmi per oltre 56 Mton di CO2

Decisamente meno roseo è l’andamento del settore residenziale, commerciale e dei servizi pubblici, che dal 2005 a oggi è riuscito a ridurre solo di 14 Mton di CO2 le proprie emissioni e che dovrebbe invece acquisirne ulteriori 42 da qui al 2030. Per non parlare del mondo dei trasporti, dove la distanza dal target è ancora di 60 Mton di CO2, contro le sole 22 che si sono effettivamente risparmiate dal 2005 a oggi. Qui non si tratta quindi di “accelerare” un processo già avviato, bensì di cambiare drasticamente una politica di supporto alla decarbonizzazione che non ha dato i propri frutti.

E i segnali che la ricetta non sia così semplice da trovare sono manifesti, con il citato caso del Super Ecobonus (per l’edilizia) o della “corsa” a ostacoli dell’elettrificazione della mobilità.

E cosa sta facendo la Politica?

È innanzitutto, importante sottolineare come l’Europa, per lo meno sino alle elezioni del 2024, stia tenendo ormai

FIGURA 1 L’evoluzione delle emissioni nazionali e la distanza dal target al 2030 (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

da oltre un decennio la “barra dritta” sulla propria politica di decarbonizzazione, che anzi è andata via via modificandosi con obiettivi sempre più sfidanti, sino appunto agli ultimi passi del “fit for 55%” e del Repower EU in risposta alla invasione russa dell’Ucraina.

Ma al di là dei target, è interessante sottolineare come si sia recentemente assistito a un cambio di “approccio” nella politica europea.

L’Europa, dopo una lunga fase “espansiva” delle politiche sulla decarbonizzazione (dal Next Generation EU che ha dato vita al nostro PNRR, al Repower EU), sta ora mettendo in campo soluzioni che vanno invece nella direzione di definire disincentivi economici alle emissioni.

L’EU Emission trading system è il primo sistema per lo scambio di quote di emissioni al mondo. Istituito nel 2005, è fondato sul principio “cap and trade”. Introduce un tetto (cap) alle emissioni consentite nel territorio dell’UE per i settori inclusi nel sistema, a cui corrisponde un numero equivalente di permessi a emettere. Gli attori del perimetro EU ETS compensano le proprie emissioni rilasciando un numero corrispondente di quote (1 ton CO2eq = 1 quota), le quali possono essere scambiate sul mercato (trade).

La revisione dell’EU ETS mira a rafforzarne il funzionamento, allineandolo ai target 2030 e 2050 del Green Deal, sulla base di due direttrici: i) la riduzione del cap delle emissioni; ii) l’estensione del perimetro di applicazione. La Direttiva UE 2023/959 porta al 62% l’ambizione di riduzione delle emissioni entro il 2030 nei settori EU ETS, il quale viene esteso al trasporto marittimo a partire dal 2024. Inoltre, istituisce un nuovo sistema separato per il settore dell’edilizia e del trasporto stradale (EU ETS II), operativo dal 2027 e accompagnato dal Fondo sociale per il clima, al fine di mitigarne gli impatti socioeconomici. La revisione del sistema prevede, inoltre, la riduzione progressiva delle quote di emissione a titolo gratuito per il trasporto aereo, fino alla loro eliminazione dal 2026.

Il Regolamento CBAM (Carbon Border Adjustment Mechanism) è entrato in vigore il 17 maggio 2023 e ha visto la sua concreta applicazione dal 1° ottobre 2023. Mediante tale meccanismo, l’Unione Europea tassa per la prima volta le emissioni incorporate in alcune tipologie di merci importate all’interno del proprio territorio doganale. Con questa misura, l’UE affronta il rischio di carbon leakage (rilocalizzazione della CO2) e adegua il prezzo del carbonio importato a quello interno. Il prezzo dei certificati CBAM sarà infatti ancorato alla media dei prezzi d’asta delle

quote ETS. La sua applicazione è inoltre in linea con la graduale eliminazione delle quote gratuite previste dall’EU ETS per i settori a rischio carbon leakage. La sua implementazione richiede una stretta collaborazione con gli importatori e verifiche efficaci sulle loro dichiarazioni. L’introduzione del meccanismo contribuisce allo sforzo internazionale verso l’istituzione di un prezzo unico del carbonio a livello mondiale.

Il CBAM riguarda al momento i seguenti settori: cemento, acciaio, alluminio, ferro, concimi, energia elettrica e idrogeno. Tuttavia, la Commissione Europea auspica l’estensione del perimetro a tutti i settori EU ETS entro il 2030. L’applicazione del meccanismo avviene in due fasi. Durante la prima (fase transitoria), gli importatori CBAM dovranno soltanto comunicare la quantità di merci importate in UE e le emissioni in esse incorporate. L’atto di esecuzione al regolamento CBAM disciplina questa fase. Dal 2026, il sistema sarà pienamente operativo (Figura 2).

È evidente che l’estensione degli schemi ETS ai building e ai trasporti e l’introduzione del Carbon Border Adjustment Mechanism generino maggiore “ostilità” da parte degli operatori economici che ne vengono colpiti, spesso

trovando “sponda” nei Governi nazionali. Anche l’Italia ha decisamente “frenato” sul tema delle politiche per la decarbonizzazione, con la revisione “al ribasso” del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) e i ritardi – per ora ancora contenuti – ma probabilmente destinati ad aumentare nella implementazione di quanto previsto.

Nonostante la presenza di Missioni dedicate a transizione ecologica e mobilità sostenibile, le riforme e gli investimenti del PNRR vengono valutati rispettivamente come di medio impatto sulla decarbonizzazione e, soprattutto, dall’importo decisamente non sufficiente allo sviluppo dei pillar della decarbonizzazione. A ciò si aggiunge anche un ritardo – seppur contenuto – nell’implementazione di oltre la metà dei pillar, un ritardo che riguarda in particolare gli investimenti. Infatti, considerando l’avanzamento medio delle misure del PNRR relative ai pillar della decarbonizzazione (M2C1, M2C2, M2C3, M3C1) rispetto all’avanzamento preventivato, emergono un gap del 4% nell’attuazione delle riforme e uno del 15% nell’attuazione degli investimenti rispetto a quanto previsto dal Piano per settembre 2023. Da ciò consegue la necessità di un’accelerazione nell’erogazione dei

FIGURA 2 Settori e timeline di applicazione del CBAM (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

fondi stanziati dal PNRR a supporto dei pillar della decarbonizzazione (Figura 3).

Inoltre, la recente approvazione da parte della Cabina di Regia sul PNRR delle proposte di revisione del PNRR ha comportato modifiche che riguardano oltre il 48% degli investimenti e riforme. In diversi casi, queste variazioni hanno comportato un de-finanziamento. Con particolare riferimento alla Missione 2, la Missione dedicata alla transizione ecologica, le modifiche riguardano in totale 36 misure per un valore di circa 51 miliardi di euro. Tra queste, per 5 misure si chiede il definanziamento, per un valore di circa 9 miliardi di euro. La misura più rilevante per cui si chiede il definanziamento è relativa a “Interventi per la resilienza, la valorizzazione del territorio e l’efficienza energetica dei Comuni”, la quale ammonta a 6 miliardi di euro (Figura 4).

La revisione (oggettivamente al ribasso sul fronte della decarbonizzazione) del PNRR e la difficoltà a trovare spazio “costruttivo” nell’agenda politica per la transizione ecologica completano un quadro certo non confortante.

Il rischio, tuttavia, è che fermarsi ora possa disperdere il patrimonio, non solo di asset, ma soprattutto di competenze e imprese, che nel nostro Paese si è via via costituito e rafforzato nel corso dell’ultimo decennio o poco più (dal 2011 a oggi, si potrebbe dire).

E cosa accade sul fronte dell’innovazione tecnologica?

Buona parte delle tecnologie che ci serviranno per la decarbonizzazione sono ancora da sviluppare. Così sentenziava l’International Energy Agency qualche tempo fa,

con riferimento soprattutto all’orizzonte 2050. Sebbene, infatti, le soluzioni oggi già sul mercato siano quelle da considerare per arrivare all’appuntamento del 2030, non bisogna dimenticarsi che questa è solo una tappa nel più lungo percorso di completa decarbonizzazione. Per questo è necessario verificare non solo come stia andando il mercato attuale, ma chiedersi anche se e come si stia mettendo in campo uno slancio tecnologico che ci consenta di guardare oltre il decennio. Purtroppo, anche in questo ambito, l’analisi sull’attività brevettuale per la decarbonizzazione mostra il nostro Paese decisamente dietro Germania (di oltre un ordine di grandezza), Francia e Spagna nello sviluppo dell’innovazione.

Partendo dal database ENV-TECH

dell’OCSE, pubblicato nel 2015 per identificare una metodologia completa per misurare l’innovazione nelle tecnologie legate all’ambiente (Brevetti Ambientali), l’analisi si è focalizzata sulle invenzioni attinenti alle tecnologie a più alto potenziale per la decarbonizzazione (Climate Change Mitigation Technologies). La Germania ne registra più di 310 mila, un quantitativo pari a quasi dieci volte l’equivalente di Spagna e Italia (34 e 38 mila). La Francia risulta invece il secondo Paese più inventivo in Europa, registrando ca. 75 mila brevetti. Di questi, meno di uno su cinque risulta però essere un brevetto ambientale. Tuttavia, una quota preponderante dei brevetti ambientali è rappresentata dai brevetti per la decarbonizzazione (media dell’80%). La Spagna è terza con oltre 4.500 brevetti, distaccando il nostro Paese, ultimo in questa classifica, con poco più di 3.400 brevetti (Figura 5).

Per quanto riguarda le dimensioni tecnologiche coperte dall’attività brevettuale, l’efficientamento energetico appare essere una priorità condivisa dai quattro Paesi in analisi. Segue un forte interesse nella generazione energetica, per Italia (solare fotovoltaico e termico) e Spagna (eolico), e nell’elettrificazione (specialmente nei trasporti) in Germania e Francia. L’infrastruttura, in particolare quella ener-

FIGURA 3 Overview dello stato di attuazione del PNRR relativamente ai pillar della decarbonizzazione (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023, rielaborazione su dati OpenPNRR)

FIGURA 4 I progetti di Transizione Ecologica definanziati nella revisione del PNRR (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

getica, contribuisce in quote minori del 15% al totale mediamente, con una leggera crescita negli anni. Compare, inoltre, un incrementale interesse verso l’economia circolare e i combustibili alternativi, specialmente riguardo l’idrogeno in Germania e i biofuels in Spagna e Italia (Figura 6).

Il problema non è quindi tanto nella “composizione” dell’attività di ricerca, tanto è vero che per l’Italia appunto la

generazione da rinnovabili, l’efficienza energetica e i biocarburanti (che soprattutto nell’ultimo periodo sono saliti alla ribalta del dibattito pubblico) sono temi di sicuro interesse. La “scala” però di questo processo innovativo, come visto estremamente ridotta rispetto a quella degli altri Paesi, rappresenta un limite evidente e che purtroppo non scarica i propri effetti sul presente, quanto sul futuro della decarbonizzazione.

Quale scenario in assenza di interventi?

In uno Scenario Business As Usual (BAU) le emissioni complessive al 2030 caleranno complessivamente di circa 46,4 MtCO₂eq rispetto al contesto AS-IS. In particolare, di questa diminuzione, circa 22 MtCO₂eq risultano riducibili grazie allo sviluppo della mobilità sostenibile (47% del totale), mentre efficienza energetica e rinnovabili costituiscono il secondo e il terzo contributore (37% del totale).

Il rimanente 16% è attribuibile ai restanti cinque ambiti presi in esame (comunità energetiche, economia circolare, cattura della CO2 e strumenti di carbon in e offsetting), che mostrano quindi una rilevanza decisamente inferiore, almeno sull’orizzonte 2030 (Figura 7).

Il gap da colmare resta quindi enorme e pari a 125 MtCO₂eq, ma è un gap che non possiamo permet-

FIGURA 7 La riduzione delle emissioni da qui al 2030 in assenza di interventi aggiuntivi (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

FIGURA 6 I principali ambiti brevettuali nei 4 principali Paesi europei (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

FIGURA 5 I brevetti ambientali nei 4 principali Paesi europei (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

terci di non affrontare. Da un lato perché non raggiungere – e di molto – l’obiettivo al 2030 rende praticamente impossibile poi avvicinare l’obiettivo di completa decarbonizzazione al 2050. Dall’altro lato perché, come più volte ripreso in questo testo, rallentare ora la corsa rischia di avere un impatto non solo sugli investimenti, ma anche nella ricerca di possibili future soluzioni.

Quali interventi sono necessari?

Colmare questo divario non è impossibile, richiede però una visione molto coraggiosa. La mancanza di obiettivi specifici per cinque degli otto pilastri (come rappresentato in Figura 8) e le discrepanze in termini di sviluppo normativo, tecnologico e di mercato rendono necessario oltrepassare la visione delle tematiche associate alla decarbonizzazione come silos a sé stanti tramite l’adozione di un approccio integrato.

Efficienza energetica, mobilità sostenibile e rinnovabili presentano i più elevati gap di riduzione delle emissioni rispetto al target 2030 e, di conseguenza, un maggior potenziale nel colmare questo divario, a cui si affianca la presenza di obiettivi definiti che introducono un traguardo da raggiungere entro la fine del decennio. Emerge, tuttavia, un importante divario per quanto concerne la maturità degli otto pilastri della decarbonizzazione.

Una prospettiva di policy olistica, che miri alle sinergie dei diversi pilastri della decarbonizzazione, potrebbe infatti rappresentare la carta vincente su cui“puntare”per promuovere il processo di decarbonizzazione nel nostro Paese (Figura 9).

Le ricette ci sono e, importante sottolinearlo, non sono particolarmente “innovative” prese singolarmente, bensì richiedono – ed è questa la vera sfida –un coordinamento tra le diverse azioni che permetta di apprezzarne le sinergie. Sono proprio queste sinergie che

ci sono sino a ora mancate (si pensi agli interventi di efficienza raramente accoppiati a quelli di generazione da rinnovabili o di mobilità) e sono quindi queste quelle da cui ripartire.

Il tempo stringe, ma da qui al 2030 abbiamo ancora la possibilità di scrivere l’agenda giusta per la decarbonizzazione!n

* Davide Chiaroni, Vittorio Chiesa, Energy & Strategy, Politecnico di Milano

• Incentivare i Power Purchase Agreement (PPA): i PPA, ovvero contratti di fornitura tra un produttore di energia e un consumatore, si stanno rivelando uno strumento sempre più efficace per la diffusione delle FER, richiedendo un sostegno crescente.

Rinnovabili

Infrastruttura di rete

Efficienza Energetica

Mobilità sostenibile

Energy communities

Circular economy

Cattura della CO 2

Carbon in/off setting

• Semplificazioni: data la lentezza dei processi burocratici confermata per il 2022, è necessaria una semplificazione ulteriore per autorizzazioni, installazione, connessione.

• Semplificazioni: necessarie ulteriori semplificazioni per le autorizzazioni

• Elettrificazione: considerato l’aumento atteso dei consumi elettrici conseguente alla diffusione di sistemi elettrici in sostituzione di quelli a combustibili fossili, è necessaria una pianificazione del potenziamento della rete.

• Riorganizzazione dei bonus edilizi: a valle della controversa applicazione del Superbonus, si rende necessaria una riorganizzazione delle linee guida per i bonus edilizi

• Chiarezza normativa: in aggiunta, tutte le tecnologie di efficienza dovrebbero essere considerate e incentivate chiaramente da parte del policy maker.

• Prospettiva LCA: al fine di garantire la neutralità tecnologica, si rende necessario considerare tutto il ciclo di vita.

• Trasporto pubblico, merci e «off-road»: considerato l’impatto ambientale di tali tipologie di mezzi, è necessario pianificare la decarbonizzazione del trasporto pubblico locale, del trasporto merci ed «off-road».

• Obiettivi di attivazione delle Comunità: attualmente, la normativa non inquadra target per le CER in Italia, che sarebbero necessari ad accelerarne la diffusione.

• Sviluppo filiere circolari: in quest’ambito, il policy maker dovrebbe favorire la libera circolazione delle risorse al fine di sostenere lo sviluppo di filiere che possano utilizzarle in modo efficiente.

• Incentivare la tecnologia: ad oggi, la cattura della CO 2 compare raramente nei documenti istituzionali, nonostante il potenziale della tecnologia in ottica di decarbonizzazione.

• Definizione di un quadro normativo: attualmente questa pratica non risulta regolamentata, dando potenzialmente spazio ad iniziative di greenwashing.

FIGURA 9 La proposta di agenda politica della decarbonizzazione (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

FIGURA 8 Lo stato dell’agenda politica della decarbonizzazione (fonte: Zero Carbon Policy Agenda Report, Energy & Strategy, 2023)

LA RIVOLUZIONE

NELL’INDOOR AIR QUALITY INDOOR

Purificatori aria a perossido di idrogeno Airow

Installabili in: ventilconvettori (fancoil) cassette a soffitto

MASSIMA SICUREZZA

Bassi livelli di perossido di idrogeno

Nessuna produzione di ozono

Zero emissioni di

mini split ductless

ELEVATA EFFICIENZA GRANDE RISPARMIO

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

Effetto duraturo, anche quando l’aria condizionata è spenta

Copre ambienti di grandi dimensioni, raggiungendo anche gli spazi più inaccessibili

Ottimo rapporto qualità/prezzo

Non richiede nessuna manutenzione

Bassi consumi energetici

Riqualificazione di un appartamento:misure per l’efficienza energetica a confronto

L’articolo compara il potenziale risparmio energetico, ambientale ed economico durante la stagione di riscaldamento, conseguente a interventi di efficientamento su un appartamento risalente agli anni 1970-1980, in cinque diverse zone climatiche d’Italia

N. Calabrese, F. Caffari, G. Murano*

Premessa

Al fine di quantificare il potenziale di risparmio economico e di impatto ambientale conseguibile con interventi di efficientamento energetico, sono state condotte alcune simulazioni di calcolo su un appartamento rappre-

sentativo del parco edilizio residenziale italiano, abitato da una famiglia di quattro persone ed edifi cato nel periodo 1970-1980. L’appartamento utilizzato per le simulazioni è collocato

in un piano intermedio di un edificio condominiale, ha una superficie utile di circa 100 m² ed è caratterizzato da un involucro edilizio poco performante: pareti a cassa vuota non isolate di circa

30 cm (con trasmittanza termica pari a 1,1 W/(m2K)) e infissi in alluminio con cassonetto non isolato (trasmittanza termica pari a 4,4 W/(m2K)). Il riscaldamento dell’abitazione è garantito da una caldaia a gas di tipo tradizionale, da un sistema di emissione a radiatori privi di valvole termostatiche e da un sistema di regolazione con termostato di zona.

L’obiettivo delle simulazioni, svolte con il metodo di calcolo orario della UNI

EN ISO 52016:2018 (Appendice nazionale) [1], è stato quello di calcolare il fabbisogno energetico per riscaldamento e stimare il potenziale risparmio ottenibile con l’implementazione di varie misure volte a migliorare le prestazioni energetiche dell’immobile. Le misure per l’efficienza energetica analizzate sono le seguenti:

• isolamento termico delle pareti

esterne al fine di raggiungere i livelli ottimali di trasmittanza termica previsti dalla legislazione vigente;

• sostituzione dei serramenti esistenti (compreso il cassonetto degli avvolgibili non isolato) con altri caratterizzati da prestazioni termiche conformi alla legislazione vigente;

• isolamento termico delle pareti esterne e sostituzione dei serramenti esistenti (compreso il cassonetto degli avvolgibili non isolato) in uno scenario complessivo di ristrutturazione dell’involucro opaco e trasparente del fabbricato;

• sostituzione del generatore termico esistente con sistemi a pompa di calore del tipo monosplit aria-aria ad alta efficienza energetica (tre unità interne);

• isolamento termico, sostituzione dei

serramenti esistenti (compreso il cassonetto degli avvolgibili non isolato) e sostituzione del generatore termico esistente con pompe di calore aria-aria del tipo monosplit ad alta efficienza energetica in uno scenario di ristrutturazione completa dell’appartamento.

Le simulazioni di calcolo, eseguite in cinque diverse località appartenenti alle zone climatiche nazionali definite dal D.P.R. 412/1993 [2] (esclusa la zona A, troppo poco rappresentativa), sono state effettuate utilizzando gli archivi climatici orari (Test Reference Year) della UNI 10349-1 [3]. Le informazioni riportate in Tabella 1 fanno riferimento alle disposizioni normative vigenti e forniscono indicazioni sulla differenziata severità climatica delle località considerate durante la stagione di riscaldamento.

Interventi sull’involucro del fabbricato

Le caratteristiche degli interventi sono state diversificate per le varie località analizzate ipotizzando involucri caratterizzati da livelli di trasmittanza termica post operam differenziati a seconda della zona climatica, nel rispetto dei valori di riferimento indicati dal Decreto interministeriale 26 giugno 2015 (Appendice A) [5]. Le relative caratteristiche sono riportate in Tabella 2.

Località

Zona climatica secondo D.P.R. 412/1993 [2]

Gradi giorno di riscaldamento secondo il D.P.R. 412/1993 [2]

Gradi giorno di riscaldamento secondo la UNI 10349-3 [4] (Tbase = 20 °C)

Radiazione solare cumulata nel periodo di riscaldamento [4]

Zona climatica

Trasmittanza termica in W/(m 2 K )

Ante operam Post operam Pareti

La trasmittanza termica media ante operam dell’involucro del fabbricato considerato è di 1,7 W/ (m2K). La prima parte dell’analisi si è concentrata sul miglioramento delle prestazioni termiche dell’involucro del fabbricato, in quanto esso costituisce la barriera fondamentale tra l’ambiente interno ed esterno. Tale separazione riveste un ruolo prioritario nel limitare gli scambi di energia termica, contribuendo così a mantenere all’interno degli spazi abitativi condizioni ambientali confortevoli.

Le analisi condotte hanno messo in risalto risparmi energetici significativi, soprattutto nell’ambito delle zone climatiche più fredde E e F, caratterizzate da consumi di partenza più elevati, dovuti alle basse temperature dell’aria esterna e al numero maggiore di ore di accensione degli impianti. Combinando l’intervento di isolamento termico dell’involucro esterno con quello relativo alla sostituzione dei serramenti (compreso il cassonetto degli avvolgibili), si ottiene un risparmio totale di gas metano che oscilla tra circa il 50% nelle zone climatiche più calde e il 60% nelle zone climatiche più fredde. In termini assoluti, i volumi di gas risparmiati in un anno di riscaldamento sono molto diversi al variare della zona climatica: 268 m3 in meno sulla base della simulazione svolta a Palermo, 1.458 m3 in

TABELLA 2 Trasmittanze termiche ante e post operam

TABELLA 1 Caratteristiche delle località scelte per le simulazioni di calcolo

Zona climatica da D.P.R. 412/1993 Località

H’T

Consumi Ante intervento

Consumi Post intervento Risparmio energetico Risparmio economico

riferimento

Aspetti

H’T: Coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione per unità di superficie determinato secondo il D.M. 26/06/2015 [5]

* Prezzo del gas naturale a novembre 2023: 1,0478 €/m3

** Prezzo del gas naturale a dicembre 2022: 1,5095 €/m3

*** Stima effettuata considerando un fattore di conversione da Sm3 di gas a kg CO2 pari a 1,991. Coefficiente utilizzato per l’inventario delle emissioni di CO2 nell’inventario nazionale UNFCCC (media dei valori degli anni 2019-2021).

TABELLA 4 Risultati delle simulazioni: misura di efficienza energetica concernente la sostituzione dei serramenti esistenti (compreso il cassonetto per tapparella non isolato)

H’T: Coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione per unità di superficie determinato secondo il D.M. 26/06/2015 [5]

* Prezzo del gas naturale a novembre 2023: 1,0478 €/m3

** Prezzo del gas naturale a dicembre 2022: 1,5095 €/m3

*** Stima effettuata considerando un fattore di conversione da Sm3 di gas a kg CO2 pari a 1,991. Coefficiente utilizzato per l’inventario delle emissioni di CO2 nell’inventario nazionale UNFCCC (media dei valori degli anni 2019-2021).

TABELLA 5 Risultati delle simulazioni: misura di efficienza energetica concernente la riqualificazione complessiva dell’involucro (opaco e trasparente)

H’T: Coefficiente medio globale di scambio termico per trasmissione per unità di superficie determinato secondo il D.M. 26/06/2015 [5]

Asol,est/ Asup utile: Area solare equivalente estiva per unità di superficie determinato secondo il D.M. 26/06/2015 [5]

* Prezzo del gas naturale a novembre 2023: 1,0478 €/m3

** Prezzo del gas naturale a dicembre 2022: 1,5095 €/m3

*** Stima effettuata considerando un fattore di conversione da Sm3 di gas a kg CO2 pari a 1,991. Coefficiente utilizzato per l’inventario delle emissioni di CO2 nell’inventario nazionale UNFCCC (media dei valori degli anni 2019-2021).

TABELLA 3 Risultati delle simulazioni: misura di efficienza energetica concernente l’isolamento termico delle pareti esterne per raggiungere le trasmittanze termiche dell’edificio di

meno se si considera una città fredda come Cuneo.

Sono stati inoltre stimati i risparmi economici, utilizzando le tariffe pubblicate da ARERA [6] relative alle condizioni economiche di fornitura per un consumatore domestico tipo, in regime di tutela. La Tabella 3 riporta i risultati concernenti la misura di efficienza energetica di isolamento termico delle pareti esterne per raggiungere le trasmittanze termiche dell’edificio di riferimento, la Tabella 4 mostra i risultati relativi alla sostituzione dei serramenti esistenti con altri ad alte prestazioni, la Tabella 5 indica infine i risultati complessivi relativi alla riqualificazione completa dell’involucro (opaco e trasparente).

Considerando i prezzi del gas naturale registrati a novembre 2023, lo scenario complessivo che comprende l’isolamento termico e la sostituzione degli infissi (inclusi i cassonetti degli avvolgibili) potrebbe portare a un risparmio annuale di circa 281 euro nelle zone climatiche più calde e di circa 1.528 euro nelle zone climatiche più fredde. Se i prezzi dell’energia dovessero aumentare, ritornando ai livelli di dicembre 2022, i risparmi annuali sarebbero ancora più significativi: oltre

400 euro/anno in località calde come Palermo e circa 2.200 euro/anno in località fredde come Cuneo.

In relazione alle previsioni di emissioni di CO2 equivalenti durante la fase operativa per la copertura dei fabbisogni del servizio di riscaldamento, si osservano emissioni evitate annue che variano da 533 kgCO2 per Palermo a 2.903 kgCO2 per Cuneo.

Interventi sul sistema di riscaldamento

Gli interventi simulati prevedono la sostituzione dell’impianto di riscaldamento esistente (caldaia e radiatori) con tre pompe di calore aria-aria del tipo monosplit.

Secondo il Rapporto ISTAT sui “Consumi energetici delle famiglie, anno 2021” [7], circa la metà delle famiglie (48,8%) dispone di un sistema di condizionamento; la diffusione è sostenuta in tutte le aree del Paese: 51,2% nel Mezzogiorno, 49,1% al Nord e 44,2% al Centro. Risulta inoltre che il 32,6% delle famiglie ha un unico sistema per il riscaldamento e la climatizzazione, con impianti o apparecchi singoli in grado di produrre sia aria calda che fredda, grazie anche alla crescente diffusione delle pompe di calore.

Obiettivo dell’analisi è quello di indagare quanto convenga, in termini economici e ambientali, utilizzare anche durante il periodo invernale i sistemi a espansione diretta che solitamente vengono utilizzati solo per il condizionamento estivo degli ambienti (pompe di calore elettriche a compressione aria-aria).

In Tabella 6 sono riportati i dati prestazionali della pompa di calore utilizzata nelle simulazioni al variare della temperatura dell’aria esterna e al variare della temperatura all’interno dell’ambiente riscaldato (Tamb):

Le simulazioni riportate in Tabella 7 evidenziano come il fattore di rendimento stagionale medio stimato per tali pompe di calore (SPF) passi dal 3,89 di Cuneo al 4,59 di Palermo: questo comporta dei valori percentuali di risparmio superiori nelle località più calde (56% a Palermo).

In valori assoluti, tuttavia, la spesa si riduce maggiormente al nord, dove le ore di funzionamento dell’impianto di riscaldamento sono maggiori: per lo stesso appartamento, il risparmio annuo per una famiglia è stimato in 1.148 euro a Cuneo, 930 euro a Milano, 572 euro a Roma, 417 euro a Lecce e 301 euro a Palermo. Anche la riduzione di anidride carbonica è considerevole, valutata in un range che va dal 70% per Cuneo al 76% a Palermo.

Scenario complessivo –Riqualificazione dell’involucro e del sistema di riscaldamento

Nell’ultima valutazione sono state implementate misure di isolamento termico e sostituzione degli infissi, l’isolamento termico dei cassonetti degli avvolgibili e la sostituzione dell’impianto di riscaldamento esistente con tre pompe di calore aria-aria.

TABELLA 6 Caratteristiche del sistema di riscaldamento adottato per le simulazioni. Pompa di calore aria-aria

Tamb: Indoor temperature [°C WB]; TC: Total capacity [kW]; PI: Power input [kW]; COP: Coefficient of Performance

Zona climatica da D.P.R. 412/1993 Località

EDIFICIO ESISTENTE CON CALDAIA A GAS

SOSTITUZIONE DEL GENERATORE CON TRE POMPE DI CALORE ARIA-ARIA

Consumi energetici Spesa Emissioni di CO 2 Consumi energetici Spesa Emissioni di CO 2 SPF Differenza di spesa Differenza delle

* Prezzo del gas naturale a novembre 2023: 1,0478 €/m3

** Stima effettuata considerando un fattore di conversione da Sm3 di gas a kg CO2 pari a 1,991. Coefficiente utilizzato per l’inventario delle emissioni di CO2 nell’inventario nazionale UNFCCC (media dei valori degli anni 2019-2021).

*** Prezzo complessivo dell’energia elettrica per un utente domestico tipo del mercato tutelato con 3 kW di potenza impegnata e consumo annuo di 2.700 kWh: 0,2829 €/kWh

**** Calcolo effettuato considerando un fattore di conversione pari a 0,2933 kg/kWhe

TABELLA 8 Risultati delle simulazioni: riqualificazione integrale dell’involucro (opaco e trasparente) e sostituzione del generatore esistente con tre pompe di calore aria-aria

EDIFICIO ESISTENTE CON CALDAIA A GAS

RIQUALIFICAZIONE DELL’INVOLUCRO E DEL SISTEMA DI RISCALDAMENTO

* Prezzo del gas naturale a novembre 2023: 1,0478 €/m3

** Stima effettuata considerando un fattore di conversione da Sm3 di gas a kg CO2 pari a 1,991. Coefficiente utilizzato per l’inventario delle emissioni di CO2 nell’inventario nazionale UNFCCC (media dei valori degli anni 2019-2021).

*** Prezzo complessivo dell’energia elettrica per un utente domestico tipo del mercato tutelato con 3 kW di potenza impegnata e consumo annuo di 2.700 kWh: 0,2829 €/kWh

**** Calcolo effettuato considerando un fattore di conversione pari a 0,2933 kg/kWhe

I risultati di tale scenario complessivo, dettagliati nella Tabella 8, evidenziano che durante la fase operativa dell’impianto di riscaldamento si ottengono i massimi benefici in termini di risparmi energetici, economici e ambientali. La riduzione della spesa annua si attesta mediamente tra il 77% e l’80%, mentre la diminuzione delle emissioni di anidride carbonica è stimata tra 87% e 89%.

Conclusioni

Le conclusioni che emergono dall’analisi delle misure per l’efficienza energetica, inserite in una ristrutturazione profonda, rivestono un ruolo fondamentale nel guidare decisioni ponderate nel contesto degli interventi edilizi.

Le considerazioni seguenti, come delineato in Figura 1, sintetizzano gli impatti osservati nei diversi scenari d’intervento analizzati e forniscono una panoramica sulle prestazioni delle soluzioni adottate. Tali risultati costituiscono un contributo alla comprensione delle dinami-

TABELLA 7 Risultati delle simulazioni: sostituzione del generatore esistente con tre pompe di calore aria-aria

10 €

8 €

6 €

4 €

0 €

MEE_01

MEE_01: Sostituzione dei serramenti esistenti, MEE_02: Isolamento termico delle pareti, MEE_03: Sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-arial, MEE_04: Riqualificazione integrale dell’involucro, MEE_05: Riqualificazione integrale dell’involucro (opaco e trasparente) e sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria

MEE_01:

MEE_01: Sostituzione dei serramenti esistenti, MEE_02: Isolamento termico delle pareti, MEE_03: Sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria, MEE_04: Riqualificazione integrale dell’involucro, MEE_05: Riqualificazione integrale dell’involucro (opaco e trasparente) e sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria

che intercorrenti tra le diverse strategie di efficienza energetica, fornendo indicazioni per gli stakeholders del settore edilizio e ambientale. Le cifre riportate in Figura 1 sono state norma-

lizzate rispetto alla superficie utile dell’appartamento.

L’analisi relativa alla sostituzione dei serramenti esistenti con altri ad alte prestazioni (MEE_01) comporta risparmi

annui di 0,9 euro/m2 per Palermo (17%); 1,8 euro/m2 per Lecce (23%); 2,8 euro/m2 per Roma (25%); 4,8 euro/m2 per Milano (26%); 6,7 euro/m2 per Cuneo (27%).

L’implementazione dell’isolamento termico delle pareti (MEE_02), pratica altamente efficace per conse -

: Sostituzione dei serramenti esistenti, MEE_02: Isolamento termico delle pareti, MEE_03: Sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria, MEE_04: Riqualificazione integrale dell’involucro, MEE_05: Riqualificazione integrale dell’involucro (opaco e trasparente) e sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria

FIGURA 1 Risparmio economico annuo ottenibile attraverso l’implementazione delle varie misure per l’efficienza energetica (riferimento prezzi dell’energia a novembre 2023)

FIGURA 2 Emissioni di CO2 evitate attraverso l’implementazione delle misure per l’efficienza energetica analizzate

Sostituzione dei serramenti esistenti, MEE_02: Isolamento termico delle pareti, MEE_03: Sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria, MEE_04: Riqualificazione integrale dell’involucro, MEE_05: Riqualificazione integrale dell’involucro (opaco e trasparente) e sostituzione del generatore di calore esistente con tre pompe di calore aria-aria.

guire risparmi energetici consistenti e migliorare e prolungare il comfort interno dei locali, comporta risparmi annui di 1,7 euro/m2 per Palermo (32%); 2,5 euro/m2 per Lecce (32%); 3,7 euro/m2 per Roma (34%); 6,0 euro/m2 per Milano (32%); 7,9 euro/m2 per Cuneo (32%).

La sostituzione del generatore di calore con tre pompe di calore aria-aria (MEE_03) si configura come un investimento strategico testimoniando i rendimenti più significativi in termini di risparmi economici ed energetici. Tale intervento comporta risparmi annui di 3,0 euro/m2 per Palermo (56%); 4,1 euro/m2 per Lecce (52%); 5,6 euro/m2 per Roma (52%); 9,2 euro/m2 per Milano (50%); 11,3 euro/m2 per Cuneo (46%).

È interessante notare che, solamente per la località di Palermo, tale misura di efficienza energetica è economicamente più vantaggiosa rispetto alla misura di efficienza energetica che prevede la riqualificazione integrale del solo involucro (MEE_04).

L’approccio di riqualificazione completa dell’involucro (MEE_04), considerando sia gli elementi opachi che trasparenti e conservando l’impianto di riscaldamento esistente si presenta come un’opzione altamente vantaggiosa. Tale scenario comporta risparmi annui di 2,8 euro/m2 per Palermo (52%); 4,6 euro/m2 per Lecce (58%); 6,7 euro/m2 per Roma (62%); 10,9 euro/m2 per Milano (59%); 15,0 euro/m2 per Cuneo (61%).

La combinazione delle misure di riqualificazione integrale dell’involucro e della sostituzione del generatore di calore (MEE_05) evidenzia il massimo potenziale di risparmio economico. Tale scenario comporta risparmi annui di 4,2 euro/m2 per Palermo (79%); 6,2 euro/m2 per Lecce (78%); 8,7 euro/m2 per Roma (80%); 14,2 euro/m2 per Milano (77%); 19,1 euro/m2 per Cuneo (77%).

Tali risultati riflettono la robustezza delle diverse strategie di efficienza energetica e forniscono indicazioni utili per decisioni informate nelle ristrutturazioni degli edifici.

Una parte dello studio è dedicata all’analisi dei benefici ambientali derivanti dalla notevole riduzione delle emissioni di anidride carbonica (CO2). Tale valutazione mette in luce l’impatto positivo delle strategie di efficienza energetica e di ristrutturazione profonda degli edifici nel contesto della mitigazione dell’impatto ambientale causato dalle attività legate al servizio energetico di riscaldamento. La Figura 2 presenta in maniera sintetica i risultati dello studio, fornendo una visione complessiva delle strategie adottate e dei benefici attesi.

Lo studio si è focalizzato esclusivamente sulle emissioni di anidride carbonica durante la fase operativa di utilizzo degli impianti di riscaldamento e non tiene conto dell’analisi delle emissioni connesse alla fase di produzione degli elementi coinvolti nelle strategie implementate in un ciclo di vita completo.

La scelta di adottare pompe di calore aria-aria emerge come una strategia particolarmente vantaggiosa, con notevoli benefici ambientali che crescono da Sud a Nord. Questa tecnologia, di più semplice attuazione, dimostra un potenziale significativo nel contribuire alla riduzione delle emissioni di CO2. I dati indicano un aumento progressivo delle emissioni operative evitate annue per metro quadrato da 7,6 kgCO2/m2 a Palermo a 33,1 kgCO2/m2 a Cuneo.

La combinazione della ristrutturazione integrale dell’involucro con la sostituzione del generatore di calore con le pompe di calore aria-aria offre potenziali ancor più considerevoli, con valori che variano da 8,9 kgCO2/m2 a Palermo a 41,2 kgCO 2 /m 2 a Cuneo. Questo sottolinea l’efficacia sinergica di strategie involucro-impianti combinate.

I risultati indicano che, oltre alle

BIBLIOGRAFIA

performance intrinseche delle tecnologie, è fondamentale considerare le specificità climatiche locali e le esigenze energetiche per massimizzare l’efficienza e i benefici ambientali delle strategie adottate. La ricerca in questione si è focalizzata sui vantaggi in termini di risparmio energetico, ambientale ed economico durante la stagione di riscaldamento. Tuttavia, va notato che gli interventi presi in considerazione comportano ampi benefici (energetici ed economici) anche durante la stagione estiva dove vengono sempre più ampiamente utilizzati gli impianti di condizionamento del tipo a espansione diretta. Tali interventi, infatti, contribuiscono ad aumentare la resilienza dell’edificio riducendo la dipendenza dalle risorse energetiche necessarie per la climatizzazione sia in inverno che in estate.n

* Nicolandrea Calabrese, Francesca Caffari, Giovanni Murano, Dipartimento Unità Tecnica

Efficienza Energetica di ENEA Laboratorio efficienza energetica negli Edifici e Sviluppo Urbano

[1] UNI EN ISO 52016-1 “Prestazione energetica degli edifici - Fabbisogni energetici per riscaldamento e raffrescamento, temperature interne e carichi termici sensibili e latenti - Parte 1: Procedure di calcolo”

[2] D.P.R. 26 agosto 1993, n. 412 “Regolamento recante norme per la progettazione, l’installazione, l’esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art. 4, comma 4, della legge 9 gennaio 1991, n. 10”

[3] UNI 10349-1:2016 “Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici - Parte 1: Medie mensili per la valutazione della prestazione termo-energetica dell’edificio e metodi per ripartire l’irradianza solare nella frazione diretta e diffusa e per calcolare l’irradianza solare su di una superficie inclinata”

[4] UNI 10349-3:2016 “Riscaldamento e raffrescamento degli edifici - Dati climatici - Parte 3: Differenze di temperatura cumulate (gradi giorno) e altri indici sintetici”

[5] Decreto interministeriale 26 giugno 2015 “Applicazione delle metodologie di calcolo delle prestazioni energetiche e definizione delle prescrizioni e dei requisiti minimi degli edifici”

[6] https://www.arera.it/dati-e-statistiche Pagina consultata il 12/12/2023

[7] Rapporto ISTAT sui “Consumi energetici delle famiglie, anno 2021” pubblicato il 21 Giugno 2022

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Trigenerazione

industriale: stato dell’arte e possibili sviluppi

Gli sviluppi tecnologici offrono nuove prospettive alla trigenerazione industriale. L’articolo presenta un confronto energetico di combinazioni possibili fra diversi motori a combustione interna (alternativi, turbine e microturbine) con valori molto diversi nella capacità di recupero termico e nei livelli di temperatura e chiller ad assorbimento per la produzione frigorifera

R. Lazzarin*

Introduzione

“Non tutta l’energia termica può essere convertita in lavoro in un processo ciclico (2° Principio)”. Dal momento che la potenza meccanica è prodotta principalmente dalla conversione del calore derivante dalla combustione di combustibili con cicli termodinamici in cui il calore da dissipare è a temperature relativamente elevate, la sua utilizzazione può consentire significativi risparmi energetici. Questa operazione viene chiamata cogenerazione.

Il calore cogenerato non risulta sempre di utilità. Per esempio, esso è utile nel teleriscaldamento nel periodo invernale, ma negli altri mesi dell’anno la domanda di

energia termica si limita a quella necessaria alla produzione dell’acqua calda per usi sanitari. Viceversa, è tipica d’estate la domanda di raffrescamento che suggerisce l’impiego dell’energia termica derivante da cogenerazione per la produzione di freddo. Questo risulta possibile con la tecnologia dell’assorbimento con un ciclo frigorifero che opera con differenti sostanze e dispositivi. La produzione congiunta di potenza meccanica, termica e frigorifera da uno

stesso combustibile viene denominata “trigenerazione” [1]. Un altro possibile impiego dell’energia termica cogenerata è nella produzione di potenza meccanica addizionale in un ciclo combinato nel quale un ciclo Rankine a vapore d’acqua o con fluido organico viene alimentato da calore cogenerato. Lasciando da parte il teleriscaldamento, molte applicazioni industriali [2] e del terziario, ad esempio strutture ospedaliere e alberghiere, richiedono potenza

frigorifera durante tutto l’anno con relativa domanda elettrica, dimodoché la cogenerazione potrebbe offrire significativi risparmi energetici [3].

Nel passato il sistema trigenerativo più comune era costituito da un motore alternativo a combustione interna (c.i.) accoppiato a un chiller ad H 2 O-LiBr ad assorbimento a singolo effetto. Oggi risultano disponibili molte soluzioni alternative sia riguardo al motore primo (turbine e microturbine [4], senza considerare le celle a combustibile [5]) che riguardo ai cicli ad assorbimento, a partire da macchine a doppio e triplo effetto, oltre che all’impiego di macchine operanti con la coppia NH3-H2O che consente di produrre freddo a temperature al di sotto degli 0 °C.

Un confronto energetico di alcune delle nuove possibili combinazioni può suggerire ai potenziali utenti della trigenerazione delle soluzioni maggiormente convenienti rispetto a quella fin qui prevalente.

I principali motori primi

In questa sede saranno considerati solo motori a c.i. e in particolare motori alternativi e turbine [6]. Le loro prestazioni sono fortemente legate alla taglia del motore. La scelta qui proposta considera solo due potenze caratteristiche di targa del motore: 100 kW e 1 MW. La potenza minore può servire come riferimento per utenze del terziario, mentre la più alta può essere caratteristica sia del terziario che del settore industriale.

Riguardo alla cogenerazione la grande differenza fra queste due tecnologie (motori alternativi e turbine) è imputabile al doppio livello di temperatura nei motori alternativi, cioè una temperatura elevata (che può partire da 550 °C) derivante dal recupero dai

fumi di scarico e una temperatura più bassa (di solito non superiore a 95 °C), derivante dal liquido di raffreddamento del motore, dell’olio lubrificante e, quando presente, dell’intercooler. Il recupero termico nelle turbine a gas deriva, invece, solo dal raffreddamento dei gas di scarico da una temperatura che dipende dai valori di ciclo (rapporto delle pressioni, massima temperatura di ingresso in turbina), orientativamente dell’ordine di 550 °C. Valori notevolmente più bassi, dell’ordine di 250 °C, sono disponibili nelle microturbine che operano con ciclo rigenerativo.

Motori alternativi a c.i.

Un motore alternativo a c.i. da 100 kW può raggiungere un’efficienza elettrica che, in maniera cautelativa, possiamo fissare al 32%, con un recupero termico sull’energia in ingresso al motore del 25% sia dal raffreddamento dei gas di scarico che dei liquidi di raffreddamento. Un motore da 1 MW può superare un’efficienza elettrica del 40% con un recupero termico del 35% sui prodotti della combustione e del 20% dal recupero termico complessivo sull’acqua di raffreddamento del motore, sul raffreddamento dell’olio lubrificante e dell’intercooler.

Turbine e microturbine

Una microturbina da 100 kW può avere un’efficienza elettrica del 30% con un recupero fra il 40 e il 50% dell’energia in ingresso a seconda del limite posto alla temperatura inferiore del recupero che può essere fra i 100 e i 120 °C. Anche la turbina a gas da 1 MW può arrivare a un’efficienza elettrica di circa il 30% (valore abbastanza ottimistico per quella taglia, mentre efficienze ben più elevate, prossime anche al 40% si possono avere per macchine di capa-

cità maggiore, dell’ordine di decine di MW). Il recupero termico dalla turbina considerata può superare il 60% con temperature che consentono di produrre vapore tecnologico a 130 °C o più, grazie alla più alta temperatura dei gas di scarico rispetto alle microturbine.

Chiller ad assorbimento

Una prima possibile classificazione considera i chiller con una produzione frigorifera a circa 5 °C e i chiller che possono operare a temperature sotto gli 0 °C. La prima categoria include naturalmente le macchine ad assorbimento a H2O-LiBr e le macchine frigorifere ad adsorbimento. Se le applicazioni del freddo riguardano il condizionamento dell’aria, anche la possibilità del ciclo chiamato a deumidificazione-umidificazione va considerata.

La seconda categoria è costituita essenzialmente dai chiller ad assorbimento a NH3-H2O.

I parametri principali da considerare in queste macchine sono il COP (rapporto fra l’effetto frigorifero e l’input termico) e la temperatura richiesta per l’input termico.

La Figura 1 riassume la temperatura degli input termici richiesti per i chiller ad assorbimento sia del tipo ad H2O-LiBr che a NH3-H2O in funzione della temperatura di uscita del fluido raffreddato (i valori sono espressi in gradi celsius). I chiller a H2O-LiBr possono essere sia a singolo che a doppio effetto e non possono operare a temperature al di sotto degli 0 °C. I chiller a NH3 -H2O lavorano anche a temperature sotto gli 0 °C al prezzo di temperature più alte di alimentazione delle macchine. Le caratteristiche di ciascuna tecnologia vengono di seguito brevemente commentate.

temperatura del freddo prodotto

Chiller ad assorbimento ad H²O-LiBr a singolo effetto

Il COP di questi chiller presenta valori attorno a 0,7 con un ingresso termico a 90 °C. Quest’ultimo si può ridurre con alcuni vincoli anche al di sotto di 80 °C a prezzo di una riduzione del COP a 0,5 e un’importante riduzione nella capacità frigorifera (che si può dimezzare).

Chiller ad assorbimento ad H²O-LiBr a doppio effetto

In linea di principio, il ciclo a doppio effetto dovrebbe poter raddoppiare il COP. Tuttavia, le inefficienze connesse all’aumento negli scambi termici entro la macchina consentono di raggiungere un COP di circa 1,2 con una temperatura all’ingresso del generatore di 160 °C.

Chiller ad assorbimento ad H²O-LiBr a triplo effetto

Sono da qualche anno disponibili commercialmente dei chiller ad assorbimento ad H2O-LiBr a triplo effetto, anche se con una diffusione ridotta per la loro complessità e costo. Si può raggiungere un COP di 1,6 con una temperatura di alimentazione dell’ordine di 220 °C [7].

Chiller ad adsorbimento

Il ciclo ad adsorbimento è del tutto simile a quello ad assorbimento. Il refrigerante utilizzato è normalmente acqua, mentre l’adsorbente può essere silica gel [8]. I vari scambi termici richiesti nel ciclo sono ostacolati dal fatto che l’adsorbente è un solido a bassa conducibilità termica. Si può valutare un COP di 0,4-0,5 con una fornitura di calore a circa 70 °C.

Ciclo a deumidificazione-umidificazione (ciclo d-h)

Per questo ciclo sono disponibili vari schemi che trattano direttamente l’aria immessa o espulsa in un edificio. Ad esempio, in uno schema, detto in ventilazione, l’aria espulsa dagli ambienti viene prima umidificata, quindi raffredda l’aria di rinnovo e, prima di essere scaricata, viene riscaldata a una temperatura idonea a rigenerare la soluzione igroscopica, utilizzata nella deumidificazione, ovvero la ruota di deumidificazione (chiamata anche ruota entalpica). La temperatura richiesta potrebbe essere dell’ordine di 120 °C. L’aria di rinnovo viene prima deumidificata da una soluzione igroscopica o in una ruota di deumidificazione (A). Nella deumidificazione si raggiunge una temperatura relativamente elevata, per cui l’aria viene raffreddata in uno scambio termico solo sensibile dall’aria di espulsione che era stata umidificata (B). Un’umidificazione finale

controllata (C) consente di introdurre l’aria di rinnovo negli ambienti a una temperatura sufficientemente bassa per soddisfare il carico frigorifero. L’energia termica è necessaria per aumentare la temperatura dell’aria espulsa (F) in modo da rigenerare la sostanza deumidificante. La Figura 2, cui si riferiscono le lettere precedenti, rappresenta una macchina in commercio che opera con ruota di deumidificazione. Il COP ottenibile dipende dai parametri interni ed esterni all’edificio. Un valore ragionevole è attorno a 0,5.

Chiller ad assorbimento GAX a NH³-H²O

Anche se questi chiller sono normalmente alimentati a fiamma diretta, sono stati realizzati alcuni prototipi alimentati da acqua pressurizzata a 140 °C con un COP di 0,6 e una produzione frigorifera a –5 °C.

Chiller ad assorbimento a NH³-H²O di nuova concezione

Recentemente sono stati posti sul mercato chiller a NH3 -H2O di nuova concezione con capacità frigorifera fra 50 e 1000 kW. Il COP può risultare di appena 0,45 per un effetto frigorifero

a –5 °C. Tuttavia, la fornitura termica può avvenire a solo 95 °C. Inoltre, se il calore fosse disponibile a 160 °C, l’effetto frigorifero potrebbe produrre temperature fino a –30 °C con un COP di 0,65 [9,10]

L’accoppiamento di motori primi e chiller ad assorbimento per la refrigerazione

Motori alternativi a c.i. e chiller ad assorbimento

Il primo ostacolo nell’accoppiare un motore alternativo a c.i. con un chiller ad assorbimento sta nella scarsa corrispondenza nei salti di temperatura nelle due macchine. Tipicamente il raffreddamento dell’acqua in un motore alternativo richiede una caduta di circa 15 K, ad esempio da 85 °C a 70 °C. La differenza di temperatura caratteristica fra ingresso e uscita in un generatore di un chiller ad assorbimento è di circa 5 K, ad esempio da 88 °C a 93 °C. Mentre è sconsigliabile aumentare la temperatura dell’acqua di raffreddamento di un motore esistente di più di 5 K, è possibile far lavorare il chiller ad assorbimento a una temperatura più bassa o con un più elevato salto di temperatura. Il prezzo

FIGURA 2 Schema di un’apparecchiatura frigorifera del tipo d-h disponibile in commercio, operante tramite una ruota entalpica

da pagare è una riduzione di circa il 30% sia della capacità frigorifera che del COP. La Figura 3 illustra la penalizzazione nella capacità frigorifera per una macchina ad H2O-LiBr a singolo effetto e per un chiller ad assorbimento per temperature dell’acqua calda di alimentazione minori di 90 °C. Generalmente la soluzione descritta è svantaggiosa. Ne deriva il fatto che solo 1/3 del calore recuperato dall’acqua di raffreddamento, dall’olio lubrificante ed eventualmente dall’intercooler può essere utilizzato per azionare il chiller ad assorbimento. Per quanto riguarda il motore da 100 kW i risultati sono riassunti in Figura 4.

Data un’efficienza elettrica del 32%, l’input energetico al motore è di 312,5 kW. Si può quindi stimare in 28 kW 1/3 della frazione recuperabile dai liquidi di raffreddamento, mentre il recupero sui gas di scarico può mettere a disposizione 78 kW. I 104 kW risultanti dal doppio recupero possono azionare un chiller ad assorbimento con un COP di 0,7. Ne deriva una capacità frigorifera di 73 kW a 7 °C; quindi 108,5 kW vanno dissipati. Alternativamente il recupero termico dai soli gas di scarico a 160 °C può azionare un chiller ad assorbimento a doppio effetto. Il recupero termico utile sarebbe ora di 55 kW: con un COP di 1,2 l’effetto frigorifero è di 67 kWf. In questo caso il calore da dissipare sarebbe di 156,5 kW. Il chiller a doppio effetto può essere alimentato con acqua pressurizzata o, più tipicamente, con vapore tecnologico, ad esempio a 5 ate e 160 °C, come illustrato in Figura 5.

Nel caso del motore alternativo da 1 MW, l’input energetico è di 2,5 MW con un recupero termico per il chiller a singolo effetto di 1042 kW (potenza frigorifera 729 kWf ).

FIGURA 3 Riduzione della capacità frigorifera di chiller ad assorbimento e ad adsorbimento per temperature dell’acqua calda di alimentazione al di sotto del valore nominale di 90 °C

FIGURA 4 Accoppiamento di un motore alternative a c.i. da 100 kW con macchine ad assorbimento a H2O-LiBr a singolo e a doppio effetto.

FIGURA 5 Produzione di vapore tecnologico dal raffreddamento dei prodotti della combustione di un motore ed effetto frigorifero realizzato tramite tale vapore in un chiller ad assorbimento

FIGURA 6 Accoppiamento di un motore alternativo a c.i. da 1 MW con chiller ad assorbimento H2O-LiBr a effetto singolo, doppio o triplo alimentato dal calore di recupero del motore

Il chiller a doppio effetto riceve 628 kW con 753 kWf. Per la taglia di motore considerata va valutata la possibilità anche di un chiller a triplo effetto che riceverebbe 526 kW (si ricordi che la temperatura utile è ora di almeno 220 °C). La potenza frigorifera sarebbe di 841 kWf (Figura 6).

Microturbine/turbine e chiller ad assorbimento

Come è noto, le microturbine operano secondo un ciclo rigenerativo e per questo il recupero termico possibile è assai minore che per una turbina convenzionale. La temperatura dei gas di scarico può essere attorno a 230-280 °C a seconda del ciclo e della temperatura di ingresso in turbina. Qui viene considerata una temperatura di 240 °C. Il recupero termico dal raffreddamento dei prodotti della combustione fino a 120 °C mette a disposizione circa 150 kW per la microturbina da 100 kW. Questo consentirebbe una produzione frigorifera di 105 kWf per il chiller a singolo effetto, mentre un raffreddamento fino a 180 °C potrebbe azionare un chiller a doppio effetto con un recupero termico di 70 kW e una potenza frigorifera di 84 kWf (Figura 7). Quindi la soluzione a doppio effetto non è raccomandabile nel caso della trigenerazione con microturbine.

Il recupero termico dalla turbina da 1 MW può fornire circa 2 MW a 110 °C, 1720 kW a 180 °C e 1441 kW a 240 °C. Come già visto per il motore alternativo di maggiore taglia, si potrebbe utilizzare un chiller a triplo effetto che fornirebbe 2306 kWf contro i 2065 kWf del doppio effetto e i 1400 kWf del singolo effetto, come illustrato in Figura 8.

Accoppiamento del motore primo con chiller ad adsorbimento ovvero con il ciclo D-H

Accoppiamento con il chiller ad adsorbimento

Un chiller ad adsorbimento può funzionare con una temperatura all’ingresso del generatore di soli 70 °C. Quindi esso può sfruttare pienamente il possibile recupero termico di un motore alternativo, vale a dire 156 kW per il motore da 100 kW e 1400 kW per quello da 1 MW. Tuttavia, il minore COP (0,45) consentirebbe una potenza frigorifera rispettivamente di 70 e di 630 kWf , entrambi minori di quella consentita dal chiller ad assorbimento a effetto singolo.

Per quanto riguarda le microturbine e le turbine il possibile recupero termico è più alto anche in questo caso, rispettivamente 187 e 2200 kW, tuttavia non sufficienti a

compensare il minore COP. La potenza frigorifera sarebbe rispettivamente di 84 e 990 kWf con una riduzione dal 15 al 20% nei confronti del chiller ad assorbimento a singolo effetto.

La valutazione delle possibili prestazioni con un sistema d-h non può essere altrettanto accurata, prima di tutto perché queste dipendono fortemente dalle condizioni dell’aria esterna e, in secondo

luogo, l’effetto frigorifero non è fornito a una temperatura ben definita. Perciò l’insieme dei risultati non va confrontato direttamente con quelli prima presentati.

La potenza frigorifera nel caso la rigenerazione della sostanza deumidificante sia fornita dal recupero sui motori alternativi si può valutare in 73 e 699 kWf . Con microturbine e turbine i valori sono 63 e 833 kWf

FIGURA 7 Accoppiamento di una microturbina da 100 kW con chiller ad assorbimento H2O-LiBr a effetto singolo o doppio alimentato dal calore di recupero

FIGURA 8 Accoppiamento di una turbina da 1 MW con chiller ad assorbimento H2O-LiBr a effetto singolo, doppio o triplo alimentato dal calore di recupero

Accoppiamento del motore primo con chiller ad assorbimento per temperature sotto 0 °C

La valutazione dei chiller ad assorbimento a NH3-H2O è resa difficile dalla mancanza di dati affidabili e dalla forte influenza di ogni variabile. Ad esempio, per una macchina di nuova realizza-

zione viene dichiarato un effetto frigorifero a –5 °C per un’acqua di raffreddamento a 25 °C e fornitura termica a 95 °C con un COP pari a 0,45. Tuttavia, se la fornitura termica è a 110 °C, viene dichiarato un COP di 0,65. Dalle informazioni reperibili dal sito del costruttore una stessa macchina potrebbe produrre un effetto frigorifero da 0 °C

Optimum heating medium temperature for maximum heat ratio

Temperatura di riscaldamento

Rapporto termico

ago congelo

Economical, ecological, no compromise

Temperatura

refrigerato

Heat ratio when using waste heat from a CHP

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Ipotesi

Temperatura ingresso

fino a –30 °C a condizione che la fornitura termica passi da 90 a 170 °C con una consistente influenza della temperatura dell’acqua di raffreddamento (Figura 9, temperature in gradi celsius).

Altri costruttori tedeschi e cinesi dichiarano prestazioni simili, ma con minori dettagli. Perciò preferisco effettuare le mie valutazioni soltanto con la macchina prodotta da AGO Energie Anlagen. È disponibile un diagramma delle prestazioni con temperatura dell’acqua di raffreddamento fra 10 °C e 25 °C. I calcoli seguenti saranno sviluppati con riferimento alla temperatura di 25 °C, dal momento che non vi sono disponibili dati per temperature più elevate.

Effetto frigorifero a –5 °C

Il valore ottimale della temperatura di riscaldamento del generatore per una temperatura del fluido refrigerato di –5 °C è di 100 °C con un COP di 0,55. I motori alternativi possono effettuare il recupero dai gas di scarico a questa temperatura. Il recupero possibile per il motore da 100 kW è di 64 kW, mentre di 717 kW per la macchina da 1 MW. Le capacità frigorifere risultano rispettivamente di 35 e 395 kWf

Temperatura uscita fluido refrigerato

Optimum heating medium temperature for maximum heat ratio

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Tuttavia, secondo un altro diagramma prestazionale (Figura 10), il chiller potrebbe operare anche a 95 °C con un COP di 0,45. Dato che la caduta di temperatura fra mandata e ritorno al generatore è di 13 K (temperatura media di riscaldamento 88 °C), pienamente compatibile con il raffreddamento di motori alternativi, il recupero termico si innalza fortemente a 156 (64+92) e 1375 (658+717) kW con possibili potenze frigorifere di 70 e 619 kWf . Quindi se si utilizza la trigenerazione per un freddo prodotto a –5 °C con motori alternativi, è preferibile lavorare con un più basso COP, ma anche con una più ridotta temperatura del fluido riscaldante. Questi risultati sono illustrati nelle Figure 11 e 12. Il recupero termico da microturbine e turbine per una temperatura utile di 100 °C può essere valutato in 120 kW per le microturbine e in 1963 kW per le turbine. Le capacità frigorifere sarebbero rispettivamente di 66 e di 1064 kWf . Operare a temperature più basse come fatto precedentemente per i motori alterna-

FIGURA 9 Grafico prestazionale di chiller a NH3-H2O secondo il materiale illustrativo

FIGURA 10 Grafico prestazionale di chiller a NH3-H2O secondo il materiale illustrativo di AGO CONGELO quando il calore viene fornito alla macchina a 95 °C con un ritorno a 82 °C

FIGURA 11 Accoppiamento di un motore alternativo a c.i. da 100 kW con macchine ad assorbimento a NH3-H2O con produzione frigorifera a –5 °C

FIGURA 12 Accoppiamento di un motore alternativo a c.i. da 1 MW con chiller ad assorbimento a NH3-H2O con produzione frigorifera a –5 °C 08 . ago congelo

tivi non offrirebbe significativi vantaggi. La Figura 13 illustra il comportamento di microturbine e turbine.

Effetto frigorifero a –30 °C

Seguendo il diagramma delle prestazioni di Figura 9, la sola possibile scelta è quella di una temperatura utile di 160 °C con un COP leggermente inferiore a 0,50.

Per i motori alternativi il recupero termico possibile è lo stesso considerato per le macchine a doppio effetto, cioè 66 e 628 kW. In corrispondenza le capacità frigorifere sono 33 e 314 kWf. In modo del tutto simile i due recuperi termici dalle turbine sono 70 e 1720 kW con capacità frigorifere di 35 e 860 kWf

Confronto fra i diversi sistemi

Un primo confronto si può condurre sulla base del rapporto fra effetto frigorifero e input energetico al motore. Ad esempio, questo rapporto sarebbe 73/312,5 = 0,23 per il motore alternativo da 100 kW e 729/2500 = 0,29 per quello da 1 MW (singolo effetto). A parte il fatto che non verrebbero considerate le diverse temperature del freddo prodotto, a meno di non fornire rapporti diversi per ciascuna di queste temperature, il confronto non prenderebbe in esame l’energia elettrica prodotta.

È stato proposto un indice che consenta un confronto completo di tutti i possibili risparmi energetici. Questo indice valuta il possibile risparmio (se un risparmio è possibile) Esav del sistema trigenerativo con produzione separata di elettricità e di refrigerazione.

Nell’equazione sotto riportata P e P’ rappresentano l’energia primaria richiesta dall’impianto trigenerativo e dalla produzione separata per avere la stessa potenza elettrica e lo stesso effetto frigorifero; αE e αQ sono rispettivamente l’efficienza elettrica e l’efficienza termica dell’unità cogenerativa ηE è l’efficienza elettrica del sistema convenzionale (qui assunta pari al 41%); COP è quello del chiller ad ad/assorbimento; COPc è quello di un chiller a compressione tradizionale. I valori qui ipotizzati sono 3,5 per le applicazioni di condizionamento dell’aria, 2,5 per congelamento a –5 °C e 1,8 per –30 °C.

La Tabella 1 permette il confronto delle possibili prestazioni in trigenerazione del motore alternativo da 100 kW. La Tabella riassume i principali risultati descritti preceden-

temente riguardo al recupero termico e alla capacità frigorifera. L’indice Esav viene riportato nell’ultima colonna. Dall’esame della Tabella non appare alcun risparmio di energia primaria, salvo che per il freddo prodotto a –5 °C, sfruttando integralmente il calore recuperabile, quando il risultato è neutro. Il mancato risparmio di energia primaria non esclude la possibile convenienza economica di una soluzione trigene -

rativa che andrebbe analizzata caso per caso. La ragione principale degli scarsi risultati va ricercata nella bassa efficienza elettrica del motore (32%) confrontata con il valore di riferimento del 41%. Infatti, se si considerano gli indici relativi al motore alternativo da 1 MW (Tabella 2), risultano tutti positivi e maggiori del 10%. Le Tabelle riportano anche l’energia termica dissipata, non solo perché un sistema dissipativo

TABELLA 1 Prestazioni in trigenerazione di un motore alternativo da 100 kW con i diversi accoppiamenti con macchine ad assorbimento

FIGURA 13 Accoppiamento di una microturbina da 100 kW e di una turbina da 1 MW con chiller ad assorbimento a NH3-H2O con produzione frigorifera a –5 °C

Potenza (kW) Energia primaria fornita Efficienza

1000 2500 40%

Temperatura (°C) Recupero termico utile (kW)

5°C singolo effetto

5°C doppio effetto

5°C triplo effetto

5°C adsorbimento

-5°C riscaldamento a 88°C

-5°C riscaldamento a

Capacità frigorifera (kW)

Calore dissipato (kW) E sav (%)

va previsto, ma perché questo calore può risultare utile quando sia richiesta acqua calda a temperature di 70-80 °C. In questo caso un nuovo indice Esav andrebbe considerato.

Il comportamento delle microturbine e delle turbine in trigenerazione è simile. Queste macchine si avvantaggiano, però, da un recupero termico dai gas di scarico a differenza dei motori alternativi dove una frazione del recupero termico, di entità crescente al diminuire della taglia della macchina, è disponibile a una temperatura frequentemente non sufficiente ad azionare i chiller ad assorbimento. I risultati per le microturbine sono riportati nella Tabella 3. Le microturbine sono penalizzate non solo dalla bassa efficienza elettrica, ma anche dalle limitate temperature dei gas di scarico dovute al ciclo rigenerativo. Infatti, se si considera la prestazione della turbina da 1 MW, l’indice è quasi sempre positivo, soprattutto con l’accoppiamento alla macchina a triplo effetto (Tabella 4).

Potenza (kW) Energia primaria fornita Efficienza 100 33330%

Temperatura (°C) Recupero termico utile (kW)

Capacità frigorifera (kW)

Calore dissipato (kW) E sav (%)

Prima si era menzionata la possibilità di utilizzare il calore dissipato per produrre acqua calda a una temperatura di 70-80 °C. In effetti, nella trigenerazione può capitare che una frazione del calore cogenerato sia utilizzata in questo modo, anche se l’evento più frequente è un diverso impiego stagionale, usando il calore nei mesi freddi e l’effetto frigorifero in estate, almeno nel settore terziario. È stato introdotto un indice per valutare questa vera e propria trigenerazione:

Potenza (kW) Energia primaria fornita Efficienza 1000333330%

Temperatura (°C) Recupero termico utile (kW)

5°C singolo effetto

5°C

Capacità frigorifera (kW)

Calore dissipato (kW)

E sav (%)

In questa relazione la variabile λ rappresenta la frazione di energia termica prodotta in cogenerazione e convertita in effetto frigorifero. Se questo parametro è pari a 1 si ritorna alla situazione appena considerata. Quando il parametro è eguale a 0 si opera in cogenerazione. Il parametro ηQ è l’efficienza termica di riferimento di un generatore di calore, qui supposta pari a 0,9.

Nelle valutazioni che seguono, anche se la variabile λ è pari a 1, il calore cogenerato viene considerato pari a quello che nelle precedenti Tabelle era indicato come dissipato. La Tabella 5 riassume i risultati per i differenti sistemi. Qualora si utilizzasse il calore dissipato si avrebbe sempre un livello apprezzabile di risparmio energetico, con valori anche superiori al 30%. L’unica eccezione è il valore leggermente negativo dell’accoppiamento della turbina da 1 MW con il chiller ad adsorbimento. Il risul-

TABELLA 2 Prestazioni in trigenerazione di un motore alternativo da 1 MW con i diversi accoppiamenti con macchine ad assorbimento

TABELLA 3 Prestazioni in trigenerazione di una microturbina da 100 kW con i diversi accoppiamenti con macchine ad assorbimento

TABELLA 4 Prestazioni in trigenerazione di una turbina da 1 MW con i diversi accoppiamenti con macchine ad assorbimento

tato è imputabile al basso valore di COP del chiller e alla ridotta entità del calore dissipato.

Conclusioni

La soluzione più corrente nella trigenerazione accoppia un motore alternativo a c.i. con un chiller ad H2O-LiBr a singolo effetto. Molte altre possibilità sono in realtà disponibili e consentono non solo più elevati risparmi energetici, ma anche la produzione frigorifera a temperature anche ben al di sotto degli 0 °C che risulta essere la più interessante per le applicazioni industriali della trigenerazione.

Per applicazioni di condizionamento dell’aria i chiller a doppio e triplo effetto consentono le migliori prestazioni con il vantaggio di un possibile simultaneo recupero termico, dal momento che i gas di scarico restano a temperature piuttosto elevate anche dopo l’alimentazione del chiller. Naturalmente sarebbe necessaria un’accurata analisi economica, dal momento che il costo di questi chiller più efficienti si può stimare di circa il 50% più alto delle macchine a singolo effetto.

Andrebbero attentamente considerati le potenzialità dei chiller a NH3-H2O di nuova concezione non solo nel funzionamento sotto gli 0 °C (-5 °C), ma anche per temperature di surgelazione e di accumulo freddo da –28 °C a –40 °C [11,12]. Questi chiller trovano l’accoppiamento ottimale con le turbine a gas, anche se i motori alternativi di maggiore taglia consentono migliori risparmi per la loro elevata efficienza elettrica.

Le valutazioni sui chiller di nuova concezione sono basate soltanto sui dati forniti dai costruttori, spesso con informazioni termodinamiche limitate. Le Figure 9 e 10 si possono considerare al momento le informazioni più dettagliate in proposito. Valutazioni sperimentali indipendenti sarebbero necessarie.n

* Renato Lazzarin, Università degli Studi di Padova

TABELLA 5 Indice di risparmio energetico E'sav per i diversi sistemi quando venga sfruttata anche l’energia termica “dissipata”

E ' sav motore alternativo a c.i. da 100 kW

motore alternativo a c.i. da 1 MW

microturbina da 100 kW turbina da 1 MW

5°C singolo effetto 25% 28% 19%12%

5°C doppio effetto 34% 32% 31%27%

5°C triplo effetto - 39% -34%

5°C adsorbimento 12% 16% 6%-2%

-5°C riscaldamento a 88°C 25% 21% - -

-5°C riscaldamento a

BIBLIOGRAFIA

[1] Feidt M. Cogeneration/Trigeneration, 33rd Informatory Note on Refrigeration Technologies, IIR. Distributed generation and trigeneration: Energy saving opportunities 2017.

[2] Cannistraro G et al. Technical and Economic Evaluations about the Integration of Co-Trigeneration Systems in the Dairy Industry, IJHT 2016, 34, S332-S336 doi.org/10.18280/ijht.34S220

[3] Arteconi A, Brandoni C, Polonara F. Distributed generation and trigeneration: Energy saving opportunities in Italian supermarket sector. Applied Thermal Engineering 2009; 29: 1735–1743. doi:10.1016/j. applthermaleng.2008.08.005

[4] Basrawi F, Yamada T, Obara S. Theoretical analysis of performance of a micro gas turbine co/trigeneration system for residential buildings in a tropical region. Energy and Buildings 2013; 67: 108–117. doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.08.017

[5] Pei Chen J.M, Ni M. Economic analysis of a solid oxide fuel cell cogeneration/ trigeneration system for hotels in Hong Kong, Energy and Buildings 2014; 75: 160–169. doi.org/10.1016/j. enbuild.2014.01.053

[6] Jradi M, Riffat S. Tri-generation systems: Energy policies, prime movers, cooling technologies, configurations and operation strategies. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2014; 32: 396–415. doi.org/10.1016/j.rser.2014.01.039

[7] https://www.thermaxglobal.com/tripple-effect-chiller/ - Visitato gennaio 2024

[8] Grisel R.J.H, Smeding S.F. de Boer R. Waste heat driven silica gel/water adsorption cooling in trigeneration. Applied Thermal Engineering 2010; 30: 1039–1046. doi:10.1016/j.applthermaleng.2010.01.020

[9] https://cold.world/product/ammonia-water-absorption-chiller-type-akm-a3-a9 Visitato gennaio 2024

[10] https://www.ago-energie.de/en/ago-thermal-technology/ago-congelo-absorption-chiller/Visitato gennaio 2024

[11] Santini M. Produrre freddo fino a -40 °C con acqua calda e vapore da impianti di cogenerazione, AKM Industrieanlagen GmbH, mcTER Web Edition 2020. https://www.mcter.com/produzione-di-energia-frigorifera-da-impianti-di-cogenerazione-20900 Visitato gennaio 2024

[12] Gozzi M. Evoluzione degli assorbitori per la produzione industriale. La Termotecnica 2022; Novembre 2022: 22-25.

* NIBE S1156-18 e S1256-18 hanno un SCOP di 6.22 (clima freddo 35°C) ed un SCOP di 5.94 (clima medio 35°) in accordo con Standard Europeo EN 14825-2018.

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150 ANNI DI WATTS

Dal 1874 soluzioni e prodotti innovativi che migliorano il comfort, la sicurezza e l’efficienza energetica delle nostre case

Icomponenti idrotermosanitari, seppur piccoli, possono fare la differenza in termini di efficienza, comfort e risparmio energetico.

Watts vanta un’esperienza pluriennale nello sviluppo di prodotti e tecnologie innovative per supportare gli sforzi dei propri clienti in materia di sostenibilità, sicurezza e rispetto delle regolamentazioni vigenti, con un occhio vigile alla riduzione degli sprechi e l’altro all’efficienza energetica. Il know how tecnico, acquisito sul campo grazie alla diretta collaborazione con gli installatori e i progettisti di tutto il mondo, ha consentito a Watts di sviluppare componenti e sistemi indispensabili per le nostre case e di confermarsi come uno dei solution provider leader del settore.

“In Watts ci impegniamo in attività che riflettono i nostri valori e promuovono i nostri sforzi per un futuro sostenibile” – commenta Sergio Bellano, Direttore Prodotti di Watts Water Technologies con responsabilità sul Product

Management e Ricerca & Sviluppo –“Quest’anno Watts celebra 150 anni di attività e mentre festeggiamo questo importante traguardo, guardiamo al futuro rinnovando il nostro impegno con prodotti e soluzioni che siano sempre più efficienti”.

Il contributo di Watts si sta concentrando su tutti quei componenti che sono in grado di ottimizzare e contribuire significativamente alla riduzione dei consumi energetici, con conseguente impatto positivo sull’ambiente e sui costi operativi a lungo termine.

Prosegue Bellano: “Ogni giorno ci impegniamo a ridurre al minimo l’impatto ambientale delle nostre operazioni e della nostra catena di fornitura, proteggendo le comunità in cui operiamo e invitando i nostri clienti a fare altrettanto. È anche attraverso il nostro portafoglio prodotti, infatti, che possiamo avere un impatto positivo sull’ambiente e contribuire attivamente nella protezione delle nostre risorse idriche”.

In occasione di Mostra Convegno sarà possibile vedere allo stand di Watts (E31, Padiglione 3) una selezione di prodotti e soluzioni che maggiormente contribuiscono alla sicurezza e regolazione, alla conservazione dell’acqua e al miglioramento dell’efficienza energetica. Una sfida che coinvolge tutti in tutto il mondo e di cui Watts si sta occupando dal 1874.

Garantire la sicurezza e l’integrità delle reti significa utilizzare dispositivi progettati per la salute e la sicurezza negli edifici residenziali, commerciali e nelle industrie come il disconnettore filettato BABM, progettato per separare la rete pubblica di distribuzione dell’acqua da quelle private in caso di riflusso di fluidi pericolosi o e-ULTRAMIX®, il sistema per la prevenzione della legionella nelle strutture “sensibili” (ospedali, hotel, scuole o piscine).

In Watts l’attenzione è massima sia per i sistemi di protezione delle reti idriche sia per l’efficienza del trasporto dei fluidi. Tra i prodotti che aiutano a preservare l’acqua, migliorando l’efficienza idrica e prevenendo la perdita durante il percorso di approvvigionamento, troviamo la gamma OneFlow®, un innovativo sistema anticalcare che conserva la qualità dell’acqua senza l’aggiun-

ta di sostanze chimiche o l’uso di sali, i riduttori di pressione, le saracinesche a cuneo gommato e Xylia2, le valvole a farfalla di ultima generazione.

I prodotti Watts aiutano a migliorare l’efficienza e la sostenibilità degli edifici, riducendo il consumo di energia pur mantenendo comfort e sicurezza. Il nuovo modello Microflex ® HP è un sistema di tubazioni flessibili preisolate che, con un design funzionale, riunisce i tubi di mandata e ritorno per il riscaldamento e/o il raffrescamento con due tubi per i cavi di alimentazione e di segnale all’interno della stessa guaina esterna garantendo così un isolamento di alta qualità. Il sistema Vision ® Wireless, invece, contribuisce all’efficienza dell’intero sistema controllando la termoregolazione di ogni ambiente con la massima flessibilità e garantisce così un alto livello di comfort, oltre a un reale risparmio energetico.

“L’obiettivo è migliorare le prestazioni dei singoli componenti di un impianto idronico” – conclude Bellano – “e in Italia siamo molto orgogliosi di poter contare su un Innovation Center e due centri di Ricerca e Sviluppo che ogni giorno contribuiscono alla progettazione di prodotti e soluzioni orientate sempre più al risparmio energetico, alla sicurezza e alla qualità dell’acqua”.

La Rivoluzione del Raffreddamento e dell’Efficienza Energetica in un nuovo contesto per l’Italia: i Mega Data center

Il settore dei data center è in crescita. L’articolo analizza le caratteristiche tecniche delle infrastrutture, in termini di consumi energetici e di dissipazione del calore, con uno sguardo alle evoluzioni future

S. Mozzato*

Negli ultimi anni, l’attenzione ai grandi data center ha guadagnato una crescente rilevanza anche in Italia; questo aumento di interesse è dovuto principalmente alla rapida crescita delle applicazioni digitali e alla necessaria ottimizzazione dell’efficienza energetica garantendo in modo assoluto la continuità di servizio. Anche l’entrata in scena di grandi player ha significativamente influenzato il settore. Questo articolo si dedicherà quindi al settore in rapida evoluzione dei data center, un argomento di crescente rilevanza nell’ambito della digital transformation e più recentemente alla crescita dell’high performance computing e dell’intelligenza artificiale. La discussione si concen-

trerà sulle tecnologie che sostengono e costituiscono i data center, dalle soluzioni di condizionamento all’infrastruttura edile ed elettrica. Trattare ciascuna tecnologia in un ambito più ampio e di reciproca influenza delle scelte tecnologiche è senz’altro auspicabile ma, in queste pagine, sarà posta l’attenzione sulle soluzioni e tecnologie del condizionamento, Thermal Management così com’è oramai comunemente citato, creando dei punti di contatto con l’intera infrastruttura; infine faremo

un approfondimento sui nuovi trend tecnologici e sulle e applicazioni non ancora note al grande pubblico.

Il data center: definizione semplificata

I data center sono strutture dedicate alla ricezione, elaborazione, analisi, trasmissione, memorizzazione di dati trasformando questi ultimi in informazioni. Questo processo avviene attraverso l’utilizzo di risorse hardware e software, fornite dai produttori di server. I server

sono il “building block” insieme a router, unità di storage, per la sussistenza del Cloud. Spesso il concetto di Cloud viene percepito come qualcosa di astratto, remoto e indefinito. In realtà il Cloud rappresenta la virtualizzazione di numerosi spazi fisici interconnessi tramite vasti network di comunicazione, sia terrestri che sottomarini. Questi network facilitano l’interconnessione globale di un’ampia varietà di reti private e pubbliche. Il Cloud è costituito da milioni di server e componenti di rete. Per esempio, un data center dedicato al colocation o all’uso degli hyperscaler può ospitare decine di migliaia di server destinati ai servizi sopra menzionati. Considerando che, oggi, la realizzazione di data center con una capacità di più di 40-60 MW, non è più considerata una prospettiva futuristica, anche nel nostro Paese, si comprende l’ampiezza e la concretezza di questa infrastruttura tecnologica.

Consumo energetico e dissipazione del calore

Una delle sfide più significative nel gestire un data center riguarda il contenimento del consumo energetico. L’energia elettrica utilizzata dai dispositivi IT (server, router, etc) viene trasformata in calore, che deve essere rimosso efficacemente per garantire la continuità delle operazioni e prevenire il surriscaldamento dei sistemi. Con il passare degli anni, sono state introdotte metriche per guidare l’efficienza attraverso una progettazione attenta al consumo elettrico e idrico dei data center. Ciò è stato ottenuto sia sviluppando prodotti ad alta efficienza sia aumentando le temperature operative all’interno degli stessi, come suggerito dall’ASHRAE (si veda in tal proposito le linee guida ormai ben conosciute tra gli esperti del settore e l’approfondi-

mento nei sistemi ad acqua refrigerata [1]). Abbiamo inoltre assistito a un’evoluzione di trend sia applicativi che sui “decisori” delle tecnologie: in molti casi il Chief Information Officer (CIO) è subentrato nelle decisioni al Facility Manager determinando scelte che hanno visto lo spostamento, nei primi anni 2000, dal raffreddamento perimetrale a soluzioni più vicine alla fonte di calore, come il raffreddamento infra-rack e il contenimento dei corridoi, per migliorare l’efficienza energetica e per integrare nello stesso spazio dell’infrastruttura IT anche il condizionamento. In questo senso, da un punto di vista tecnologico, nei piccoli data center abbiamo visto crescere l’adozione di soluzioni a espansione diretta con compressori modulati da inverter e soluzioni “pumped refrigerant” che hanno introdotto sensibili miglioramenti nei consumi; le soluzioni pumped refrigerant permettono di usare il refrigerante allo stato liquido come mezzo di trasferimento del calore, mantenendo i compressori spenti per una gran parte dell’anno.

A partire dal biennio 2010-2012, nei medi e grandi data center destinati al colocation, si è vista una sensibile crescita di applicazioni “con raffreddamento evaporativo” grazie a scambiatori a flusso incrociato che sfruttano il fenomeno fisico che vede l’aria raffreddarsi in seguito all’evaporazione dell’acqua. Tipicamente queste tecnologie sono applicabili dove le condizioni ambientali lo permettono (aria con basso carico di umidità) e dove l’acqua non sia risorsa critica. Una valida alternativa a tali sistemi è rappresentata da impianti ad acqua refrigerata [1] prodotta da free-cooling chiller; l’ottimizzazione degli spazi interni viene anche ottenuta grazie a soluzioni note come “fan wall” [2] che permettono di non usare il pavimento

sopraelevato e sono realizzati per essere parte dell’infrastruttura costruttiva fungendo da separazione tra corridoio tecnico e il “white space” (l’area dove sono installati i server). Il vantaggio offerto dai fan wall risiede nella richiesta di minor potenza per la rimozione del calore grazie a minori perdite di carico rispetto alla distribuzione sotto-pavimento e alle temperature più elevate dell’acqua refrigerata, come citato in precedenza. Queste soluzioni usano l’aria come mezzo vettore di scambio tra i server e l’infrastruttura di raffreddamento (Thermal Management).

E per il futuro? Stiamo assistendo a un forte e nuovo cambiamento che avrà un impatto significativo nell‘architettura dei data center di prossima generazione (o quantomeno su una parte di essi). L’utilizzo del raffreddamento a liquido [3], direttamente a livello dei chip, sta guadagnando sempre più popolarità integrandosi con i tradizionali sistemi di raffreddamento ad aria sino a ipotizzarne la parziale sostituzione in quelle applicazioni dove la potenza dissipata per rack sarà fino a 10-15 volte superiore a quella odierna.

I nuovi sistemi ad “acqua refrigerata” per data center senza consumo di acqua

La rimozione del calore in un data center, come già brevemente anticipato, ha visto negli anni il succedersi di soluzioni e tecnologie differenti; i sistemi ad acqua refrigerata a circuito chiuso, dove è importante ribadire che non prevedono consumo alcuno di acqua (quindi non creano nessun spreco idrico), unitamente all’adozione di refrigeranti a bassissimo Global Warming Potential (GWP), come ad esempio il refrigerante R1234ze, riducono o annullano le emissioni dirette e indirette ottimizzando l’efficienza dell’intero sistema grazie anche ad algoritmi di controllo ottimizzati per i data center [1].

Queste caratteristiche permettono ai gestori di data center di raggiungere un TEWI (metrica che indica il Total Equivalent Warming Impact) inferiore ad altre tecnologie.

Il TEWI, che si calcola considerando sia gli effetti diretti (emissioni da refrigeranti) che indiretti (consumo di energia elettrica del sistema), è una misura importante per valutare l’impatto ambientale di un sistema di raffreddamento. L’efficienza del sistema riduce sia l’energia richiesta sia le emissioni indirette. L’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili può ulteriormente diminuire queste emissioni. L’ottimizzazione dei sistemi ad acqua refrigerata è stata ottenuta grazie alla progettazione di unità che permet-

tono di aumentare le temperature di lavoro di aria e acqua. Negli ultimi anni, la temperatura nei corridoi freddi del data center è passata da circa 16-18 °C a 24-25 °C (aria in aspirazione ai server) e le temperature di ritorno dai 24-28 °C a 36-38 °C. Conseguentemente, negli impianti ad acqua refrigerata le temperature di quest’ultima sono aumentate passando dai classici 10-15 °C (mandata-ritorno al chiller) sino a 20-32 °C. Questo incremento ha favorito l’uso di tecnologie free-cooling indirette, estendendo l’impiego nel corso dell’anno e riducendo il ciclo di raffreddamento meccanico.

Unità che hanno queste performance sono esito di un’attenta progettazione, sia nella scelta di componenti che nello sviluppo di algoritmi di regolazione; questi ultimi permettono di gestire più macchine collegate in rete e in questo modo ottimizzano il funzionamento dell’impianto favorendo le condizioni di maggiore efficienza. L’efficienza non si ottiene semplicemente alzando il set point: le unità free-cooling chiller come pure le unità di scambio interne devono essere infatti progettate per poter operare in dette condizioni.

Altra caratteristica importante nei free-cooling chiller, impiegati nei sistemi ad acqua refrigerata, è l’uso di compressori di ultima generazione dotati di inverter e di sensori capaci di fornire informazioni estremamente dettagliate, così da migliorare l’efficienza riducendo il consumo di energia senza intaccare la proverbiale affidabilità e robustezza dei compressori a vite. Questi ultimi consentono anche l’operatività con soluzioni per il recupero del calore, il quale può essere utilizzato per diversi scopi come il riscaldamento di varie parti dell’edificio o l’integrazione nelle reti di teleriscaldamento.

Un ruolo fondamentale è rappresentato dal controllo che diventa “manager delle risorse d’impianto”, in grado di capire cosa sia più efficace e sicuro fare senza demandare le scelte di funzionamento a semplici “sequenziatori” che accendono o spengono le unità in funzione di regole elementari.

Sempre in virtù del miglioramento delle performance nelle unità ad acqua refrigerata [1], le soluzioni fan wall o pareti ventilate [2], stanno guadagnando popolarità e possono essere utilizzate per raffreddare i data center con carichi IT ad alta densità, fornendo grandi volumi d’aria che si muovono a bassa velocità direttamente nel corridoio freddo, senza l’impiego del pavimento flottante. I vantaggi delle pareti ventilanti includono, oltre

alla rapidità di installazione, la capacità di raggiungere un’elevata densità di raffreddamento e un’alta efficienza.

Migliorando queste due variabili, gli operatori dei data center possono ottimizzare l’effi cacia dell’uso dell’energia (pPUE o PUE meccanico) nelle loro strutture. Si veda in questo senso la Figura 1 che riassume un sistema di questo tipo.

Sempre con la stessa tecnologia ad acqua refrigerata, e senza l’impiego di unità di distribuzione intermedie, possono essere raffreddati anche rack ad altissima densità (fino a 50 kW), attraverso l’uso di “porte condizionate” passive o attive, ossia le porte dei rack dotate di scambiatore a micro-canale senza o con ventilazione forzata (Figura 2).

Uno sguardo al futuro: raffreddamento a liquido, una tendenza inarrestabile

L’incremento del raffreddamento “liquid cooling direct to chip” [4] nel settore dei data center va in parallelo all’aumento delle densità di potenza nei server, e di conseguenza nei rack, che rende il raffreddamento ad aria del tutto insufficiente per garantire l’operatività. I recenti sviluppi nelle CPU e GPU, con densità termiche significativamente superiori, hanno reso il raffreddamento a liquido una necessità piuttosto che una scelta. La Figura 3 aiuta a comprendere l’applicabilità delle tecnologie di raffreddamento rispetto alla densità per rack.

L’aumento della domanda per rack

FIGURA 1 Il funzionamento del fan wall con distribuzione aria nel corridoio freddo

FIGURA 2 Porte condizionate, passive e attive, che neutralizzano il carico termico dei server ad alta densità

ad alta densità a supporto dell’intelligenza artificiale e dell’High-Performance Computing (HPC), in settori come la finanza, il gaming e l’assistenza sanitaria, ha obbligato i data center a evolversi adottando sistemi di raffreddamento a liquido per gestire meglio il calore senza trascurare l’efficienza energetica. Il raffreddamento diretto-deichip avviene attraverso “cold plate” collegati ai componenti caldi propri dei server (CPU, GPU) che trasferiscono il calore tramite un liquido vettore. Il sistema nel suo insieme è composto da un circuito primario di raffreddamento, tipicamente un chiller free-cooling e da un’unità “XDU” di distribuzione per il raffreddamento a liquido, che ha il compito di disaccoppiare i due fluidi e di garantire la circolazione del secondo liquido vettore nel circuito secondario, dove sono presenti i server raffreddati da quest’ultimo. Rack raffreddati a liquido possono essere integrati in strutture completamente nuove e progettate esclusivamente per applicazioni HPC, oppure diventare strumenti per fare degli upgrade a data center esistenti.

A supporto di quanto detto, Dell’Oro Group ha rilasciato un report sulla crescita, anno su anno, dei sistemi basati sul Liquid Cooling e ne prevede un notevole sviluppo e diffusione (Figura 5).

Come gestire la migrazione verso l’high density cooling

È oggettivo attendersi che i data center vedranno un progressivo popolamento di dispositivi raffreddati a liquido [4] rispetto a quelli ad aria. Vi sono, infatti, delle soluzioni che permettono di governare una migrazione sostenibile mediante l’inserimento, in prossimità dei nuovi rack con server raffreddati a liquido, di unità che non richiedono un collegamento idraulico al circuito in essere ma sfruttano l’aria fredda presente nel corridoio, alla stregua di un normale rack ad alta densità. In questo caso l’unità di scambio aria-liquido si trova all’interno delle unità “XDU” (Figura 6). Questa soluzione “ibrida” permette una transizione verso il liquid cooling in modo rapido ed efficace senza intaccare l’infrastruttura esistente.

Cambiano le tecnologie, revisione delle metriche

Da molti anni abbiamo maturato una certa familiarità con l’uso del termine PUE (Power Usage Effectiveness) inteso come rapporto tra la potenza complessiva fornita al data center rispetto alla sola energia assorbita dai cari-

FIGURA 5 Proiezioni sull’evoluzione dell’impiego del liquid cooling nei data center

FIGURA 6 Esempio di raffreddamento ibrido

FIGURA 3 Tecnologie di raffreddamento vs densità per rack

FIGURA 4 Sistema HPC con 8 rack e due unità XDU (configurazione ridondata) (a sinistra); come avviene la distribuzione del liquido all’interno dei rack (immagine a destra).

chi IT. Spesso nel calcolo si ricorre al pPUE (partial Power Usage Effectiveness) che prevede l’esclusione delle perdite introdotte dalla distribuzione elettrica a monte dei server.

Nel caso del Liquid Cooling [4], il pPUE non è una misura rappresentativa; infatti, a differenza del raffreddamento ad aria, il raffreddamento a liquido influisce sul numeratore (potenza totale del data center) e sul denominatore (potenza delle apparecchiature IT) nel calcolo pPUE, rendendolo inefficace per confrontare l’efficienza dei sistemi di raffreddamento a liquido e ad aria. Vanno introdotte in questo senso metriche alternative come TUE (Total Usage Effectiveness), che si riveleranno più utili per guidare le decisioni di progettazione relative all’introduzione del raffreddamento a liquido in un data center raffreddato ad aria.

TUE = ITUE x pPUE

ITUE = Energia totale nelle apparecchiature IT/Energia totale nei componenti di calcolo oppure

TUE = Potenza totale per il data center/ Potenza totale nei componenti di calcolo

Nei data center ad alta densità, il raffreddamento a liquido migliora l’efficienza energetica dei sistemi IT e delle strutture rispetto al raffreddamento ad aria. In questo senso si rimanda il lettore a un approfondimento riportato nel documento “Data center Liquid Cooling Technology and Market update” [4].

Una necessità imprescindibile: la velocità di realizzazione

L’infrastruttura di condizionamento, Thermal Management, risulta influenzata anche dalle caratteristiche dell’edificio che ospita il data center (Figura 7). La velocità diventa fattore critico di successo irrinunciabile. Negli ultimi anni, si è notato un significativo calo nei tempi di costruzione, arrivando a soli 12 mesi dall’inizio dei lavori fino alla consegna di un data center da 10 o 20 MW, completamente testato e pronto per l’utente finale. Questo risultato richiede una solida pianificazione iniziale con progetti realizzati in BIM, che integrano tutte le tecnologie e permettono di anticipare le problematiche di interferenze e i percorsi critici in fase di progettazione e non durante l’esecuzione.

Un’alternativa sempre più diffusa è la realizzazione di data center modulari (Figura 8). Questi sono completi di tutti gli elementi costituenti il data center e possono addirittura contenere anche la cabina di trasformazione

MT-BT. Vengono allestiti e completati in fabbrica per poi essere testati al 100% del carico, permettendo così di verificare tutte le funzionalità, correggere

eventuali errori, prima di essere disassemblati e trasportati via terra o via mare presso il sito dove, nel frattempo, sono state realizzate le platee di fondazione

FIGURA 7 Un esempio di data center costruito on site. Il campus MIL01 di STACK Infrastructure [5]

FIGURA 8 Un esempio di data center modulare: vista esterna e vista interna

sulle quali adagiare e riassemblare l’intero data center, riducendo ancor più i tempi di realizzazione. Le tecnologie di thermal management applicabili ai data center modulari sono essenzialmente le medesime viste in questo articolo con la differenza che vengono già allestite e installate insieme all’infrastruttura nella fase di realizzazione in fabbrica.

Infine, un terzo approccio, che sta ultimamente prendendo piede anche in Italia è l’uso di sottoinsiemi standardizzati, come i Power Pod, che integrano tutta l’infrastruttura elettrica, il relativo raffreddamento, in un’unità modulare pronta all’uso. Il vantaggio di questo approccio è legato alla velocità di realizzazione di nuove installazioni come pure di soluzioni di upgrade di siti esistenti, integrando moduli che abbiano caratteristiche compatibili con l’ambiente stesso. Rendere il data center sempre più integrato nel contesto ambientale spinge a sviluppare soluzioni nuove che impiegano materiali sinora mai utilizzati nel mondo del data center. Un esempio è riportato in Figura 9: anziché usare un’infrastruttura in acciaio è stato realizzato un prodotto in legno massiccio che offre lo stesso livello di affidabilità dell’acciaio usando materiali più “environmentally friendly”.

Considerazioni finali

I data center sono diventati il cuore pulsante dell’economia digitale, sostenendo una vasta gamma di servizi e

attività, dalla gestione dei dati aziendali al supporto delle infrastrutture cloud. La loro importanza strategica è evidente nell’accelerato processo di digitalizzazione, che ha colpito tutti i settori, dall’industria alla sanità, dalla finanza alla pubblica amministrazione. In questo contesto, i data center sono i custodi della crescita e della competitività del Paese. Le tecnologie di raffreddamento hanno subito notevoli miglioramenti, passando da sistemi tradizionali a soluzioni più efficienti dal punto di vista energetico, come il free-cooling esteso grazie all’incremento delle temperature ammesse sino al raffreddamento a liquido “direct to chip”. Questi progressi non solo riducono l’impatto

RIFERIMENTI

[1] Vertiv Chilled Water Solutions White Paper SL-18066 (R06/22)

[2] Vertiv Chilled Water Data Center Cooling for Non-Raised-Floor Applications (R10/22)

[3] Grafico dell’Oro Group Liquid Cooling Data center overview 01/2023

[4] Data center Liquid Cooling Technology and Market update (R05/23)

[5] Immagine Data center Stack, su gentile concessione di Stack Italia

[6] Immagine Vertiv Timbermod usata come esempio di nuove tecnologie, novembre 2023

ambientale ma consentono anche di ottimizzare i costi operativi a lungo termine, rendendo i data center più sostenibili e convenienti. Un’evoluzione rilevante nel campo dei data center è l’adozione di strutture modulari, una tendenza in crescita soprattutto all’estero che inizia a prendere piede anche nel nostro Paese. La progettazione di dettaglio ex-ante è cruciale, perché consente di evitare costi e ritardi imprevisti nella realizzazione dei data center. Questa fase dovrebbe comprendere l’analisi delle esigenze specifiche del cliente, la scelta delle tecnologie di raffreddamento più adatte e la pianificazione di una struttura scalabile, per affrontare le future esigenze sempre più critiche anche in virtù dei picchi di temperatura, mai esperiti prima, che si verificano nel periodo estivo. Infine, l’ecosistema dei data center non si limita alla tecnologia, ma richiede anche una solida rete di competenze umane. Le aziende devono investire nella formazione e nella qualificazione del personale per garantire che questo sia in grado di gestire in modo efficiente e sicuro le complesse infrastrutture. La presenza di personale tecnico qualificato e in grado di intervenire H24 risulta fondamentale per la continuità del servizio e il mantenimento dell’efficienza dell’impianto stesso.n

* Stefano Mozzato, Vertiv

FIGURA 9 Esempio di Power Pod contenente l’architettura elettrica UPS-Batterie e quadri di distribuzione [6]

Strumenti e linee guida progettuali per la ventilazione meccanica nelle aule scolastiche mediante simulazioni CFD

Analisi prescrittiva e prestazionale di sistemi di ventilazione di ambienti scolastici, mettendo a confronto due strategie diverse

Introduzione e obiettivi della ricerca

Gli edifici scolastici rivestono un ruolo sempre più importante nella società italiana, essendo i luoghi in cui le nuove generazioni si formano, dal punto di vista istituzionale, alla cultura e, da quello sociale, ai rapporti con i loro coetanei e con gli adulti esterni all’ambito familiare.

I bambini e gli studenti trascorrono una buona parte della loro vita nelle scuole, quindi, è necessario proteggerli e farli crescere nel migliore dei modi, fin da piccoli.

Pertanto, le scuole devono essere sicure dal punto di

vista strutturale e antisismico, energeticamente efficienti, salubri e confortevoli.

La qualità dell’aria negli ambienti confinati è un requisito fondamentale [1] sia dal punto di vista della presenza di inquinanti che della carica microbica, per il mantenimento della buona salute [2] della popolazione scolastica e il miglioramento della produttività [3].

La recente pandemia ha rappresen-

A. Lena*

tato uno spunto di riflessione per l’analisi della qualità dell’aria all’interno delle scuole. Gli istituti scolastici purtroppo sono sempre stati i grandi dimenticati su questo tema, nonostante una legge del 1975 [4] che stabilisce in maniera chiara quali dovrebbero essere le portate di ventilazione da effettuare dentro un ambiente scolastico per mantenerlo salubre.

Sul sito del MIUR [5] è possibile reperire i dati anagrafici delle scuole italiane. Il risultato è che il 55% del parco edilizio italiano è stato costruito prima del 1975 e nel complesso solamente il 5% ha a diposizione un impianto di ventilazione meccanica controllata.

Inoltre, i sempre più numerosi efficientamenti energetici hanno reso gli edifi ci sempre più ermetici e, in mancanza di un corretto ricambio d’aria, questo comporta un ulteriore peggioramento della qualità dell’aria interna con la conseguente “sindrome dell’edificio malato” [6].

Se da un lato la progettazione di un edifi cio nuovo è perfettamente compatibile con la relativa dotazione di impianti di ventilazione in grado di soddisfare i requisiti normativi, dall’altro le portate richieste dall’elevato affollamento e le altezze dei locali risultano molto spesso in un vincolo architettonico rilevante nelle riqualificazioni; accade quindi che non sia sempre possibile realizzare impianti di ventilazione nel retrofit di edifici che possano garantire il ricambio necessario. Pertanto, se da un lato le nuove costruzioni consentono al progettista una certa libertà e flessibilità, dall’altro le riqualificazioni spesso richiedono al professionista una risposta con soluzioni non banali.

L’obiettivo di questo studio è un’analisi prescrittiva che consiste nel verificare se la legge del 1975 possa fornire risultati soddisfacenti all’interno delle aule scolastiche. Per far ciò, tramite simulazioni CFD, si andrà a esaminare la legge mettendo a confronto due strategie diverse di ventilazione degli ambienti:

• sistema decentralizzato per ventilazione a completa miscelazione – MV, soluzione facile da integrare e che negli ultimi mesi dopo la pandemia ha preso molto piede per la ventilazione all’interno delle aule;

• sistema di ventilazione a dislocamento – DV, più “raffinato” e meno presente che però, come si vedrà in questo lavoro, rappresenta una valida alternativa al primo, garantendo un comfort e un risparmio energetico quasi sempre migliore.

Per valutare il comportamento di questi sistemi al variare delle condizioni al contorno, verranno utilizzati alcuni indici [7] tra cui:

• ACE – Air change efficiency: capacità di un sistema di ventilazione di rinnovare l’aria in un ambiente;

• CRE – Contaminant removal effectiveness: velocità con cui la CO2 viene estratta dalla stanza;

• εoz: concentrazione media di CO2 nella zona occupata dalle persone (a 1,4 m dal pavimento).

Successivamente verrà presentata un’analisi di tipo prestazionale, studiando una riduzione delle portate di ventilazione, al fine di valutare il possibile risparmio energetico in un contesto di crisi energetica globale, mantenendo al contempo condizioni di qualità dell’aria interna accettabili.

Definizione dei modelli e dei casi studio

Inizialmente si è condotta un’analisi su più di 150 scuole situate nei comuni di Livorno e Reggio Emilia con l’obiettivo di creare un modello di “aula tipo” sul quale studiare i due sistemi di ventilazione. I risultati ottenuti sono elencati nella Tabella 1.

Con F si indica il rapporto di lunghezze tra il lato maggiore e minore (F = 1 identifica una stanza con area quadrata). Per quanto riguarda il numero di studenti si considera la condizione peggiorativa, ovvero l’affollamento massimo previsto dal D.M. 1975, il quale limita a 25 il numero massimo di studenti per aula più un insegnante.

Di seguito nella Figura 1 e Figura 2 verranno mostrati i modelli utilizzati per MV e per DV. I modelli sono stati creati su oneshape, un software di modellazione 3D e di progettazione CAD.

Le persone all’interno dell’aula (insegnante e studenti) sono state schematizzate come dei rettangoli per non complicare il modello e i tempi computazionali. È stata scelta una disposizione a banchi uniti su 4 file. Nell’aula sono previsti anche due radiatori nella loro usuale posizione sotto le finestre per bilanciare i flussi discendenti di aria fredda. Per avere una simulazione più realistica, all’interno del modello sono stati disegnati i banchi e la cattedra in quanto essi costituiscono un ostacolo ai moti dell’aria e infine un PC dell’insegnante dato che, essendo una fonte di calore, influirà sulle forze di galleggiamento dell’aria. Il passo successivo è stato quello di generare

TABELLA 1 Dati geometrici di un “aula tipo”

FIGURA 1 Modello 3D di una “classe tipo” con unità decentralizzata per MV

FIGURA 2 Modello 3D di una “aula tipo” con unità decentralizzata per DV

2,7 3,5

Carico sensibile [W persona]

Elementare0,09375 [m³/h]0,12153 [m³/h]Elementare Elementare Media0,13125 [m³/h]0,17014 [m³/h]Media Media Superiore0,1875 [m³/h]0,24306 [m³/h]Superiore

Superiore

una mesh (maglia), ovvero una rete che divide lo spazio in una serie di piccoli elementi tridimensionali o bidimensionali chiamati celle.

Ogni punto della mesh rappresenta un grado di libertà, ovvero un parametro che può essere variato indipendentemente dagli altri. Il valore di queste variabili in ogni punto determina le proprietà del fluido in quella regione. La risoluzione e la densità della mesh influenzano la precisione e l’accuratezza delle soluzioni CFD, ma anche il costo computazionale dell’analisi. Per rendere l’analisi più accurata la maglia è stata infittita in prossimità dell’ingresso e dell’uscita dell’aria.

Di seguito, in Figura 3 è rappresentata una sezione dell’aula nella quale è possibile vedere la mesh che è stata generata.

Linee guida di applicabilità della ventilazione meccanica

Dato che l’altezza dell’aula è un parametro che influenza fortemente il funzionamento dei due sistemi di ventilazione (MV e DV) si è deciso di prendere due misure differenti. La prima di 2,7 m (la più comune) e la seconda di 3,5 m che si trova spesso negli edifici di vecchia costruzione. Le simulazioni sono state eseguite usando il software Simscale, le condizioni al contorno

Generazione di CO2 [L/s persona]

2,85

3,8

4,05

TABELLA 3 Simulazioni stazionarie per lo studio prestazionale dei sistemi di ventilazione

TABELLA

variano a seconda se viene simulata una scuola elementare/media/superiore e a seconda dell’altezza dell’aula considerata (Tabella 2).

I seguenti dati sono stati presi da:

• portate: D.M. 18 dicembre 1975 [4];

• carico sensibile: mini guida AiCARR [8];

• generazione di CO2: letteratura scientifica [9].

Le simulazioni sono in totale 12 e sono ricapitolate schematicamente in Tabella 3. Infine, in Tabella 4 sono riassunti il numero di elementi e di nodi delle mesh generate sulle 4 geometrie studiate.

Come parametro per indicare la salubrità all’interno delle scuole è stata scelta la CO2 in quanto, nei locali chiusi, rappresenta un buon indicatore dato che il suo livello nell’aria aumenta in

modo proporzionale rispetto a tutte le altre sostanze. La concentrazione di CO2, quindi, non viene misurata perché più pericolosa rispetto ad altre sostanze, ma perché permette di quantificare facilmente il carico ambientale dell’aria delle aule e valutare il ricambio di aria. L’incremento consistente di CO2 nelle aule è dovuto principalmente all’elevato affollamento, al tempo di permanenza e al tasso di ventilazione non adeguato. Per un ambiente salubre e buone condizioni di apprendimento, il livello di CO2 relativa (differenza tra interno ed esterno) nelle aule scolastiche non dovrebbe mai superare gli 800 ppm.

In Figura 4 e Figura 5 sono rappresentati gli andamenti di concentrazione di CO2 relativa in funzione dell’altezza

FIGURA 3 Sezione verticale dell’aula nella quale è possibile vedere la mesh generata all’interno e all’esterno

TABELLA 2 Dati di input per le simulazioni CFD

4 Numero di elementi e nodi per le 4 geometrie studiate (M = 106)

dell’aula. Questi valori sono stati ottenuti tramite la media della concentrazione della CO2 per 18 piani ognuno a una altezza differente rispetto al pavimento.

L’andamento della concentrazione di CO2 in MV appare molto diverso da quello teorico. Infatti, in una condizione di perfetta miscelazione in MV la CO2 non dovrebbe essere funzione dell’altezza, quindi avrebbe dovuto essere rappresentata da una retta verticale. Tale situazione non si verifica perché siamo ben lontani dalla condizione di mescolamento perfetto. L’aria di rinnovo infatti è immessa da un solo dispositivo che da solo non riesce a raggiungere tutte le parti dell’aula.

Per quanto riguarda la DV l’andamento della concentrazione di CO2 presenta un gradiente, in Figura 5 si riesce a notare bene il piano neutro (a circa 1,5 m di altezza rispetto al pavimento) caratteristico di questi sistemi di ventilazione.

Sotto al piano neutro l’aria risulta essere più salubre rispetto all’espulsione. Difatti questi sistemi sono da preferire quando il principale problema è il mantenimento di una buona IAQ e funzionano molto bene quando le sorgenti inquinanti sono anche calde e quindi in grado di generare forti moti convettivi (ad esempio le persone).

In Tabella 5 è rappresentata la tabella riassuntiva dei dati raccolti dalle simulazioni CFD.

Tramite la tabella il progettista può decidere quale tecnologia di ventilazione meccanica sia più adatta a seconda della destinazione d’uso della classe (scuola elementare/media/superiore) e a seconda della altezza dell’aula. È interessante notare come, aumentando sempre di più la portata di rinnovo, si ha una diminuzione dei parametri ACE, CRE e εoz per la MV, mentre per DV tendono a rimanere constanti se non ad aumentare.

In conclusione, salvo nel caso dell’aula elementare e media con altezza 2,7 m, si consiglia sempre di adottare un sistema di DV in quanto permette di raggiungere prestazioni, in termini di IAQ, migliori rispetto a MV.

Un altro vantaggio nell’utilizzare sistemi DV è il maggior comfort raggiungibile all’interno dell’aula.

Nella Figura 6 e Figura 7 sono mostrate due sezioni diverse dell’aula nelle quali è possibile vedere i profili di velocità dell’aria. Le zone rosse indicano che l’aria ha una velocità ≥ 0,2 m/s, condizioni per le quali si crea discomfort per gli occupanti. Nella situazione MV il flusso d’aria tende subito a cadere verso gli studenti mentre per la soluzione DV l’aria scorre lungo il pavimento senza raggiungere le caviglie degli occupanti con velocità eccessive.

FIGURA 4 Profilo verticale della differenza di concentrazione di CO2 [ppm] tra interno ed esterno in un’aula elementare/media/superiore di altezza 2,7 m per MV e DV

FIGURA 5 Profilo verticale della differenza di concentrazione di CO2 [ppm] tra interno ed esterno in un’aula elementare/media/superiore di altezza 3,5 m per MV e DV

VENTILAZIONE MECCANICA NELLE AULE SCOLASTICHE SECONDO D.M. 1975

Ovviamente aggiungendo ostacoli per terra, come ad esempio cartelle o zaini, il flusso d’aria viene ostacolato e la corretta ventilazione in tutta l’aula può non essere più garantita. La forte dipendenza dagli ostacoli a livello del pavimento costituisce difatti il principale problema della DV.

Variazione posizione della bocchetta di ripresa

Lo scopo di questa sezione è dimostrare come, a parità di portata di immissione e condizioni, si possa diminuire la CO2 interna così da poter aumentare l’efficienza di ventilazione solamente

spostando la bocchetta di ripresa.

Come modello è stato preso un’aula di una scuola superiore con altezza di 3,5 m. Per il caso MV sono state considerate prima la POSIZIONE 2 e poi la POSIZIONE 3, mentre per il caso DV solo la POSIZIONE 2 (POSIZIONE 3 esclusa perché inefficiente con questa strategia di ventilazione).

In Figura 8 con le frecce rosse vengono indicate le 2 diverse posizioni delle bocchette di ripresa.

Sia nel caso della ventilazione a completa miscelazione che nel caso di quella a dislocamento si nota che, con una semplice modifica della posizione

TABELLA 5 Confronto dei risultati ottenuti dalle simulazioni stazionarie per lo stesso tipo di aula, per due altezze diverse con le portate fornite dal D.M. 1975

FIGURA 6 Velocità dell’aria [m/s] all’immissione con sistema MV

FIGURA 7 Velocità dell’aria [m/s] all’immissione con sistema DV

FIGURA 8 A sinistra POSIZIONE 2, a destra POSIZIONE 3

Sistema di ventilazione meccanica Altezza aula [m] Destinazione uso classe Portata [m³/h]

di ripresa dell’aria, è possibile diminuire la differenza di CO2 tra interno ed esterno fino a 100 ppm.

Come è possibile vedere dai grafici in Figura 9 e Figura 10, entrambi i sistemi sono certamente influenzati dalla posizione della ripresa, parametro da non sottovalutare in fase progettuale. A parità di condizioni di qualità dell’aria interna, una posizione ben studiata richiede al sistema di ventilazione di trattare una minor quantità di aria permettendo di ottenere un risparmio energetico per il carico di ventilazione.

In questo caso di aula di altezza 3,5 m e con un volume di 175 m3 di una scuola media con la bocchetta in POSIZIONE 2 si registrano le stesse concentrazioni di CO2 ottenute con la POSIZIONE 1, ma con una diminuzione della portata di ventilazione da 6,54 l/s · persona (stabilita dal D.M. 1975) a 5,4 l/s · persona sia per MV che DV, con una diminuzione della quantità di aria da trattare del 17%.

Queste considerazioni sono ulteriormente confermate dalla Figura 11, dove è possibile confrontare i punti nei quali la CO2 è ≥ 500 [ppm] (verde) fino a 1000 [ppm] (arancione). Il semplice passaggio dalla POSIZIONE 1 (a destra) alla POSIZIONE 2 (a sinistra) diminuisce vistosamente i punti di ristagno, garantendo un migliore ricambio dell’aria all’interno dell’aula.

Analisi critica dei parametri di legge

Il lavoro svolto in questa sezione è stato di tipo prestazionale, si fa riferimento a un caso dove l’applicazione del decreto porta ad avere prestazioni interne ottime e si va quindi a ridurre la portata di ventilazione in ingresso fino a raggiungere le condizioni limite di CO2 relativa interna. L’aula scelta per le analisi che seguono è quella alta 3,5 m per una scuola superiore. In questo caso si utilizzano le considerazioni elaborate nella sezione precedente; quindi, la bocchetta di estrazione dell’aria è in POSIZIONE 2 poiché permette di raggiungere una IAQ migliore. Infine, verrà calcolato il risparmio, in termini energetici, dovuto al decremento di portata che il sistema di VMC deve elaborare.

Sono state eseguite 6 diverse simulazioni con portate differenti sia per MV che per DV. Dai risultati ottenuti è

FIGURA 9 Profilo verticale della differenza di concentrazione di CO2 [ppm] tra interno ed esterno al cambiare della posizione della bocchetta di ripresa in MV

FIGURA 10 Profilo verticale della differenza di concentrazione di CO2 [ppm] tra interno ed esterno al cambiare della posizione della bocchetta di ripresa in DV

FIGURA 11 Dipendenza dei punti di ristagno dell’aria al variare della posizione della bocchetta. A sinistra POSIZIONE 1 mentre a destra la POSIZIONE 2

stato poi possibile creare le curve in Figura 12 che legano la portata di ventilazione alla differenza di CO2 relativa tra interno ed esterno.

La curva blu rappresenta l’interpolazione tra la CO2 media relativa nella stanza e la portata di ventilazione per il caso DV, mentre la curva arancione è relativa al caso MV. Dai risultati in Figura 12 si nota come la curva della DV si mantenga sempre sotto a quella della MV per questo range di portate.

Sempre dal grafi co si nota che per ottenere una concentrazione di CO2 relativa di 500 ppm tra interno ed esterno, per DV è sufficiente una portata di ventilazione di 5,6 l/s·persona (che corrisponde al 60% di quella imposta dal D.M. 1975) mentre per MV sono necessari circa 6,6 l/s·persona (poco più del 70% della portata del D.M. 1975).

Attraverso le seguenti ipotesi è possibile calcolare l’energia necessaria al funzionamento dell’impianto di ventilazione per una singola aula per un’ipotetica aula situata a Torino:

• giorni di funzionamento: i giorni del periodo invernale di funzionamento dell’impianto sono 133 che corrispondono a 665 ore di funzionamento totali;

• temperatura interna: la temperatura interna di progetto nel periodo invernale è 20 °C;

• temperatura esterna: è stato utilizzato il data-set di ARPA Piemonte [10];

• portata costante: viene presa in considerazione una portata costante che corrisponde alla capienza piena dell’aula (26 persone) ovvero nel caso DV 100% 875 m3/h (9,4 l/s·persona) e nel caso DV 60% 525 m3 /h (5,6 l/s·persona). Tale ipotesi porta a una sovrastima del consumo elettrico totale in quanto in una situazione reale, l’aula non sarà mai occupata tutte le 5 ore per tutta la settimana dalle stesse persone in maniera continuativa, questo a causa di assenze o spostamento della lezione in vari laboratori;

• impianto con recupero di calore: è stato inserito uno scambiatore per recuperare parte del calore che ha l’aria in uscita (che altrimenti andrebbe perso) con un’efficienza di εR = 0,8;

• rendimento ventilatore: il funzionamento dell’impianto è comandato da un ventilatore con efficienza εV = 0,7;

• perdite di pressione impianto: le perdite di pressioni totali all’interno dell’impianto sono stimate a circa 350 Pa (la maggior parte di queste sono date dal recuperatore di calore);

• pompa di calore: l’energia termica che si fornisce per coprire il carico termico di ventilazione viene fornita attraverso una pompa di calore con COP (“Coefficient of Performance”) pari a 2,5. Nel grafico in Figura 13 viene rappresentata in blu l’energia elettrica necessaria per il funzionamento dell’impianto di ventilazione e in arancio il risparmio rispetto al D.M. 75 che ne consegue riducendo le portate pur mantenendo un valore accettabile di CO2 interna di 1000 ppm. Si nota come tra le due soluzioni quella che garantisce i risparmi energetici maggiori è la ventilazione a

dislocamento con un risparmio annuale stimato al 47% a fronte del 34% della ventilazione a completa miscelazione.

Le considerazioni fatte fino a questo punto sono riferite al solo caso invernale, quindi nel periodo che va dal 15 ottobre 2021 al 15 aprile 2022. Per i restanti giorni dell’anno scolastico, non è necessario l’utilizzo della pompa di calore per riscaldare l’aria in ingresso, quindi il consumo di energia totale sarà dato solo dal funzionamento del ventilatore. Inoltre, nel periodo primaverile è possibile sfruttare il free-cooling, ovvero utilizzare l’aria esterna, che in questo

FIGURA 12 Variazione della CO2 relativa in funzione della portata di ventilazione per una aula alta 3,5 m di una scuola superiore con DV e bocchetta di ripresa in POSIZIONE 2

FIGURA 13 Confronto tra MV e DV del risparmio energetico dovuto alla diminuzione della portata di ventilazione rispetto al D.M. 1975 per una classe di 175 m3 in una scuola superiore

periodo non è troppo fredda, per raffrescare l’ambiente tramite la ventilazione.

Conclusioni

I risultati ottenuti nella prima parte hanno portato alle seguenti considerazioni:

• a parte per i casi di scuola elementare e media con altezza di 2,7 m, la ventilazione a dislocamento fornisce dei risultati in termini di IAQ migliori rispetto al sistema decentralizzato a completa miscelazione. Non solo, dalle analisi svolte sulla velocità dell’aria si evince come la ventilazione a completa miscelazione porti a un’alta probabilità di discomfort per correnti d’aria Draught Rate;

• il sistema decentralizzato posto sopra alla finestra per la ventilazione a completa miscelazione non riesce a creare un mescolamento dell’aria adeguato all’interno dell’aula con la conseguente formazione di zone di ristagno dove la qualità dell’aria non è soddisfacente.

Tali considerazioni portano a suggerire l’utilizzo della tecnologia a disloca-

BIBLIOGRAFIA

mento negli interventi di costruzione o retrofit di sistemi di ventilazione nelle aule scolastiche.

Note queste considerazioni, è stata fatta variare la posizione della bocchetta di ripresa dell’aria per entrambe le tecnologie di ventilazione con i seguenti risultati:

• sia nel caso della ventilazione a completa miscelazione che nel caso di quella a dislocamento si nota che, con una semplice modifica della posizione di ripresa dell’aria, è possibile diminuire la differenza di CO2 tra interno ed esterno fino a 100 ppm;

• entrambi i sistemi sono certamente influenzati dalla posizione della ripresa, parametro da non sottovalutare in fase progettuale. A parità di condizioni di qualità dell’aria interna, una posizione ben studiata richiede al sistema di ventilazione di trattare una minor quantità di aria, permettendo di ottenere un risparmio energetico per il carico di ventilazione. Ad esempio, in un’aula di altezza 3,5 m e con un volume di 175 m3 di una scuola media con la bocchetta in POSIZIONE 2 si

[1] Pampuri L, Teruzzi T, Peretti C, Fulici G, Zancarli M, Avella F. Che aria tira nelle nostre scuole. Dati –Statistiche e società 2021. 48-57.

[2] Kephalopoulos C. Bruin B. D.Guidelines for healthy environments within European schools [Online]. Available: https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC87071.

[3] Haverinen-Shaughnessy U, Moschandreas DJ e Shaughnessy RJ, Association between substandard classroom ventilation rates and students’ academic achievement.Indoor Air 2011,21 (2): 121-131

[4] Decreto Ministeriale 18 dicembre 1975. Norme tecniche aggiornate relative all’edilizia scolastica, ivi compresi gli indici di funzionalità. Gazzetta ufficiale della Repubblica 1975.

[5] “Ministero dell’Istruzione e del Merito – MIUR, Edilizia Scolastica,” [Online]. Available: https://www. istruzione.it/edilizia_scolastica/anagrafe.shtml.

[6] Norhidayah A, Chia-Kuang L, Azhar M,Nurulwahida S. Indoor Air Quality and Sick Building Syndrome in Three Selected Buildings. Procedia Engineering 2013.

[7] E. M. (ed.), Mathisen H, Nielsen P, Moser A. Ventilation Effectiveness. Federation of European Heating and Ventilation Association 2004.

[8] AICARR. Manuale d’ausilio alla progettazione termotecnica. Miniguida AICARR (AICARR), 2010.

[9] Persily A, de Jonge L. Carbon dioxide generation rates for building occupants. National Library of Medicine 2017.

[10] Geoportale di Arpa Piemonte [Online]. Available: https://geoportale.arpa.piemonte.it/app/public/.

registrano le stesse concentrazioni di CO2 ottenute con la POSIZIONE 1 ma con una diminuzione della portata di ventilazione da 6,54 l/s · persona (stabilita dal D.M. 1975) a 5,4 l/s · persona sia per MV che DV con una diminuzione della quantità di aria da trattare del 17%. Nell’ultima parte è stata svolta un’analisi critica dei parametri di legge. A partire dalle prescrizioni del D.M. 1975 è stata fatta variare la portata fino a ottenere un valore limite di 1000 ppm per entrambi i sistemi di ventilazione; in seguito, per finire, si è svolta una rapida analisi energetica. Dai risultati ottenuti si possono quindi trarre le seguenti considerazioni:

• in un’aula di altezza 3,5 m e con un volume di 175 m3 di una scuola superiore è possibile ridurre la portata ventilazione da 9,4 l/s · persona (stabilita dal D.M. 1975) a 6,6 l/s · persona per MV e 5,6 l/s · persona per DV mantenendo, comunque, condizioni di IAQ interne accettabili (CO2 relativa tra interno ed esterno ≤ 500 ppm). Da tale riduzione di portata ne consegue un risparmio annuale di energia elettrica per il funzionamento dell’impianto di ventilazione del 34% in MV e 47% in DV.n

* Andrea Lena, Politecnico di Torino

Relatore

Prof. Marco Perino Correlatori

Prof. Fracastoro Giovanni Vincenzo; Ing. Bo Giorgio

Ringraziamenti

L’autore ringrazia Prodim S.r.l. per il supporto prestato durante lo svolgimento di questa ricerca.

Il presente lavoro, frutto di adattamento successivo, è fra i vincitori del Premio Tesi di Laurea 2023 assegnato da AiCARR per le migliori tesi focalizzate su tematiche inerenti l’efficienza energetica e il benessere sostenibile

Impianti per l’ampliamento

del Teatro alla Scala di Milano

Progetto e realizzazione degli impianti di climatizzazione asserviti alla nuova palazzina realizzata per ampliare gli spazi dello storico teatro milanese

G. Gianni*

Le sempre maggiori necessità scenografiche nonché l’altissimo livello qualitativo raggiunto dagli artisti della Scala di Milano hanno portato alla necessità di trovare nuovi spazi per ampliare il teatro storico, già ristrutturato nel recente passato. L’architetto ticinese Mario Botta, coadiuvato dall’arch. Emilio Pizzi, ha ideato per questo un ampliamento in via Verdi con una torre alta 38 metri con 6 piani interrati e 11 fuori terra con

sembianze che ammiccano a quelle della vicina Torre Velasca per un volume complessivo di 17.000 m3 (Figura 1).

In questo nuovo volume trova posto, tra l’altro, un retropalco profondo 70 metri (forse il più profondo in Europa) e la nuova casa dell’orchestra a 18 metri sotto il livello stradale con un’altezza

di 14 metri che, con la sua perfetta acustica, potrà essere utilizzata come sala di registrazione oltre che come sala prove. Altra destinazione particolare è quella ricavata al 9° piano destinata a sala prove per ballerini di fama mondiale (Figura 2).

Tutti i nuovi impianti asserviti alla

nuova palazzina sono alimentati dalle centrali esistenti con la sola esclusione dell’impianto di climatizzazione che è alimentato da una nuova pompa di calore (Figura 3) e da uno scambiatore di calore allacciato alla rete di teleriscaldamento e avente funzione di back-up della potenza termica prodotta dalla pompa di calore. La nuova pompa di calore, al fine di massimizzare l’efficienza, avrà come sorgente estiva/invernale l’acqua proveniente dalla falda il cui sistema di emungimento è già stato eseguito e asservito agli impianti del teatro nella precedente ristrutturazione.

Lo studio Beta progetti di Firenze ha sviluppato sia il precedente progetto che il nuovo, assicurando così piena sincronia tra i due. I parametri progettuali da ottenere sono quelli usuali in tutte le aree con temperatura interna di 20 °C in inverno e 25 °C in estate.

Gli affollamenti previsti sulla base di collaudata esperienza dei tecnici della Scala sono i seguenti:

• uffici: 1 persona ogni 5 m2;

• sala prove ballo: 1 persona ogni 3,3 m2;

• montaggio scene: 1 persona ogni 5 m2;

• sala prove orchestra: 1 persona ogni 2,5 m2;

• locale fumatori: 0,7 persona ogni 1 m2; con portate d’aria di 40 m3/h per persona in ogni ambiente e 108 m3/h per ogni fumatore.

Una particolare attenzione è stata posta alla rumorosità degli impianti che, in nessun caso, devono generare una pressione sonora superiore di 5 dB (scala A) al rumore di fondo e, comunque, inferiore in valore assoluto, ai parametri più avanti riportati in funzione della destinazione d’uso degli ambienti.

La nuova centrale termofrigorifera è stata realizzata al livello primo interrato (quota –5,16 m) in adiacenza e comunicazione con la centrale esistente a servizio del teatro. La posizione è stata decisa anche e soprattutto per poter usufruire della rete di emungimento dell’acqua di pozzo a servizio dei tre gruppi frigoriferi esistenti di cui uno sempre in stand by e, quindi, con conseguente disponibilità della quota parte di acqua di pozzo per la nuova utenza. Si è detto anche dell’installazione di uno scambiatore di calore allacciato alla rete di teleriscaldamento urbana, sia con funzione di back-up sia come eventuale fonte energetica alternativa in tutti quei casi in cui la pompa di calore potesse avere minore efficienza termodinamica o maggior costo per l’energia elettrica rispetto al kWh prelevato dal teleriscaldamento.

FIGURA 1 Ampliamento in via Verdi

FIGURA 2 Sala prove di ballo

FIGURA 3 Nuova pompa di calore

Descrizione dello schema funzionale

Lo schema di impianto relativo alla centrale termofrigorifera è stato pensato per consentire di utilizzare il sistema di prelievo dell’acqua di falda esistente e, contestualmente, di introdurre un by-pass che consenta di controllare la temperatura di restituzione dell’acqua come richiesto dai regolamenti comunali, originariamente non previsto (Figura 4). L’utilizzo di quanto già realizzato è stato possibile in quanto nella centrale esistente sono di completa riserva sia un gruppo frigorifero sia la pompa di calore di acqua di falda a esso asservita. Pertanto, sui tre frigoriferi esistenti si sono inserite 3 valvole (indicate con A sullo schema) per intercettare l’afflusso dell’acqua ai loro rispettivi condensatori e altre 3 valvole (indicate con B sullo schema) che, con azione inversa rispetto alle precedenti, consentono l’afflusso dell’acqua di falda alla nuova pompa di calore (Pdc1).

In questo modo il manutentore può liberamente selezionare il GF da porre in stand-by e automaticamente alimentare con l’acqua di falda corrispondente la PdC1.

La linea di adduzione dell’acqua di falda è connessa al suo ritorno con un by pass dove è stata inserita la valvola C. Questa valvola ha una doppia funzione ed è modulata tramite un segnale “passa alto” proveniente o dalla sonda di temperatura dell’acqua in uscita (la valvola apre per abbassare la T in uscita se necessario) o dalla sonda di pressione. Quest’ultima agisce modulando il numero di giri della pompa nel pozzo sino al valore minimo consentito quando le valvole barostatiche sui GF parzializzano e poi, con segnale in sequenza ma inverso, la valvola di by-pass. Come detto, il più alto dei due segnali determina la posizione di apertura della valvola C. Il resto dello schema è

di facile lettura e non contiene particolari rilevanti.

Si segnala solo che in questo impianto, come in altri realizzati tra la fine degli anni 90 e i primi anni 2000 a Milano si utilizzava l’acqua di falda inviandola direttamente al condensatore del GF (realizzato in acciaio inox 316); esperienze successive hanno sostanzialmente convinto i progettisti a introdurre uno scambiatore intermedio che consente, tra l’altro, di utilizzare condensatori tradizionali e con affidabilità decisamente superiore qualora l’acqua dovesse contenere impurità aggressive o corrosive.

Impianto di condizionamento sala prove ballo

Per il locale sala prove ballo posto al livello +10 (a quota +31,47 m), che necessita di grandi quantità di aria esterna, è stato installato un impianto a tutt’aria con unità di trattamento dedicata. La portata d’aria varia secondo le necessità al fine di evitare sprechi, potendo parzializzare il numero di giri del ventilatore dotato di motore brushless modulabile con segnale 0-10 V. La variazione di portata avviene in base alle persone presenti, rilevate tramite apposita sonda, ma mantenendo comunque

sempre la portata minima atta a garantire le condizioni di comfort termoigrometrico nella sala prove ballo. Sempre ai fini del contenimento energetico è possibile l’utilizzo dell’unità in modalità free cooling quando le condizioni dell’aria esterna lo consentono.

Impianto a fan coil e aria primaria ufficio locali annessi

Nei locali adibiti a uso uffici, sale riunioni, camerini, salette prova e locali tecnologici sono installati fan coils e bocchette per l’immissione di aria primaria. I fan coils, scelti con particolare attenzione alla loro potenza sonora, sono per tipologia sia canalizzati e incassati nel controsoffitto sia, in altri ambienti, con mobiletto da esterno. L’aria primaria è trattata in unità dedicate poste una al piano quinto e una in copertura, con lo scopo di minimizzare le prevalenze necessarie ai ventilatori e, quindi, l’energia elettrica assorbita e la potenza sonora generata (Figura 5). Tutte le unità sono dotate di sistemi per il recupero del calore espulso.

Impianti di climatizzazione zona allestimento scene

Anche la zona adibita al montaggio e smontaggio delle scene teatrali

FIGURA 4 Schema Strumentato

adiacente al retropalco ed è fruibile dal personale anche in concomitanza degli spettacoli. I livelli di rumorosità devono quindi essere pari a quelli richiesti nel teatro. In questa zona è stato installato anche un impianto antincendio sprinkler a umido.

Impianto di climatizzazione sala prove orchestra

Per la sala prove orchestra si è installata un’unità di trattamento per un impianto a tutt’aria per il quale, attualmente, si sono predisposte la centrale e la canalizzazione sino agli ambienti che saranno a breve oggetto di un appalto integrato per il completamento degli stessi, comprensivo della distribuzione aeraulica in sala. In considerazione della natura e destinazione d’uso del locale, dove verranno effettuate anche delle registrazioni radiofoniche, i livelli sonori ammessi dovranno essere quelli del teatro.

Requisiti acustici

Come detto, i requisiti acustici progettuali erano particolarmente stringenti. Le specifiche contrattuali prevedevano come valori di riferimento quelli riportati nella norma UNI 8199 edizione 1998 anche se ritirata (sostituita dalla versione del 2016). Valori peraltro confrontabili con quelli riportati da ASHRAE.

I parametri da rispettare in valore assoluto sono i seguenti:

• sala prove ballo < 40 dB(A);

• uffici < 40 dB(A);

• zona montaggio – smontaggio scene < 45 dB(A);

• sala prove orchestra < 30 dB(A).

Valori perseguiti tramite le seguenti azioni:

• utilizzo di ventilatori con motore brushless;

è servita da un impianto a tutt’aria con free cooling che, pur nelle particolari configurazioni strutturali, architettoniche e funzionali dello spazio, deve garantire un corretto funzionamento con particolare riguardo all’efficienza di ventilazione e alle velocità terminali. La necessità di avere spazi completamente liberi a terra ha reso necessario installare tutte le canalizzazioni in alto e utilizzare diffusori del tipo a

ugelli ad altissima induzione per installazione a grande altezza, preventivamente testati in laboratorio per verificarne le prestazioni. Anche per questo ambiente, nonostante normalmente sia un luogo di lavoro piuttosto rumoroso, sono stati adottati criteri (velocità dei ventilatori, velocità dell’aria nei canali, uso di silenziatori, scelta dei diffusori) per minimizzare il livello sonoro degli impianti in quanto l’ambiente è

• utilizzo di silenziatori dissipativi sulla mandata e sulla ripresa di lunghezza mai inferiore a 1,5 m;

• rigoroso controllo delle velocità massime dell’aria nei canali in funzione della loro posizione (cavedi, centrali, corridoi, ecc.);

• utilizzo di condotti flessibili fonoassorbenti per collegare i diffusori;

• utilizzo di diffusori a bassa potenza sonora generata. Per la sola sala prova orchestra si è, inoltre, installato un ulteriore silenziatore sul canale di mandata e di ripresa a valle delle serrande tagliafuoco e si è limitata la velocità dell’aria all’interno dei canali ai valori inferiori ai 2 m/s. Per

FIGURA 5 UTA in copertura

ogni utenza si è calcolato analiticamente il livello di pressione sonora atteso in ambiente partendo dallo spettro in bande d’ottava del livello di potenza sonora generato dai ventilatori, sottraendo a questi quanto viene attenuato dai silenziatori e dai raccordi aeraulici (diramazioni, curve ecc.) e sommando, viceversa, quanto generato da serrande e diffusori. Il tutto secondo le relazioni di calcolo riportate nell’Handbook Ashrae (HVAC Application cap. 48 Noise and Vibration Control).

Criteri ambientali minimi (DM 11/1/17)

Poiché l’autorizzazione a costruire era precedente all’entrata in vigore del decreto e al relativo quadro economico già autorizzato, il responsabile unico del procedimento (RUP) ha disposto di procedere secondo il “criterio del buon senso”.

Con questa logica si è dato corso alle seguenti azioni.

Areazione naturale e ventilazione meccanica controllata

Si sono utilizzati i ricambi previsti dalla norma UNI 10339, se non dove espressamente calcolato il numero di persone presenti con l’occupazione media prima indicata. Per i bagni si è realizzato un impianto di estrazione con portata superiore ai 6 vol/h (peraltro in linea con le richieste del regolamento comunale).

Dispositivo di protezione solare

I componenti trasparenti dell’involucro sono costituiti da vetri selettivi basso emissivi caratterizzati da una trasmittanza di energia solare diretta non superiore a 0,30 in conformità al punto 5.4 lettera a) del DGR 8745/2008 e al decreto 15/12/2009 n. 14006.

Emissione dei materiali

I materiali quali pitture, vernici, rivestimenti, ecc. rispettano i limiti di emissione prescritti e determinati secondo norma CEN/TS 16516.

Materia recuperata o riciclata

Sono stati utilizzati materiali con un contenuto di materia recuperata o riciclata pari al 15% in peso valutato sul totale di tutti i materiali utilizzati per la costruzione ma con almeno il 5% di questi costituiti da materiali non strutturali. La percentuale di materiale riciclato è attestata tramite dichiarazione di conformità alla UNI EN 15804 e ISO 14025

o da certificazione di prodotto rilasciata da organismo autorizzato.

Sostanze pericolose

Si è posta attenzione a non utilizzare sostanze classificabili come pericolose quali:

• additivi a base di metalli pesanti o pericolosi;

• sostanze identificate come “preoccupanti” dal regolamento CE n. 1907/2006;

• sostanze classificate come cancerogene, mutagene o tossiche; sulla base della valutazione contenuta nelle schede di sicurezza.

Componenti in materie plastiche

Anche per questi componenti si è rispettata la verifica del minimo contenuto di materia riciclata pari al 30% in peso con attestazione tramite dichiarazione ambientale di prodotto conforme alle norme UNI 15804 e ISO 14025.

Isolanti termici e acustici

Gli isolanti utilizzati rispettano i seguenti criteri:

• non sono stati prodotti utilizzando ritardanti di fiamma. Ove siano oggetto di restrizioni o proibizioni previste da normative nazionali o comunitarie applicabili;

• non sono stati prodotti con agenti espandenti con un potenziale di riduzione dell’ozono superiore a zero;

• non sono stati prodotti o formulati utilizzando catalizzatori al piombo quando spruzzati o nel corso della formazione della schiuma di plastica;

• se prodotti da una resina di poliestere espandibile, gli agenti espandenti sono inferiori al 6% del peso del prodotto finito;

• se costituiti da lane minerali, queste sono conformi alla Nota Q o alla Nota R di cui al regolamento (CE) n. 1272/2008 (CLP) e s.m.i.;

• il prodotto finito contiene quantità minime di materiale riciclato e/o recuperato riferito al peso non inferiore ai minimi richiesti.

Impianti di riscaldamento e condizionamento

Gli impianti a pompa di calore sono conformi ai criteri ecologici e prestazionali previsti dalla decisione 2007/742/CE e s.m.i. Gli impianti di riscaldamento ad acqua sono conformi ai criteri ecologici e prestazionali indicati nella decisione 2014/314/CE e s.m.i. L’installazione degli impianti tecnologici è stata prevista ed effettuata in locali e spazi adeguati, per garantire una corretta manutenzione igienica degli stessi in fase d’uso. In tutti gli impianti aeraulici è stata effettuata una ispezione tecnica iniziale in concomitanza del primo avviamento dell’impianto (secondo la norma UNI EN 15780:2011).

Conclusioni

In sede di commissioning l’impianto ha consentito il rispetto di tutti i parametri richiesti sia in termini di comfort che acustici superando pertanto il collaudo con esito positivo, così da poter rendere fruibili gli spazi in occasione della “prima” annuale che alla Scala di Milano si tiene, come noto, il giorno di Sant’Ambrogio. Per il 2023 è stato messo in scena il “Don Carlo” di Giuseppe Verdi. n

* Gianfranco Gianni, Gianni Benvenuto Spa, Cernobbio (CO)

Il CBAM, la nuova strategia di politica ambientale della UE

Il meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere (CBAM): in quale contesto agisce, come si applica e quali sono le implicazioni a livello doganale per le imprese

Team Ricerca Easyfrontier

Oggi, l’attività umana costituisce la causa principale del cambiamento climatico, generando emissioni significative di gas serra, principalmente attraverso la combustione di combustibili fossili e

la produzione di materiali ad alta dispersione di CO2. Secondo il quinto rapporto di valutazione dell’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), le

attività umane legate alla produzione hanno contribuito a causare approssimativamente il 100% del surriscaldamento globale osservato dal 1950 [1].

Secondo lo studio dell’Oxford Academic riguardo allo stato climatico riferito all’anno 2023, “tre importanti gas serra – anidride carbonica, metano e protossido di azoto – sono tutti a livelli record. La concentrazione media globale di anidride carbonica è ora di circa 420 parti per milione, che è molto al di sopra del confine planetario proposto di 350 parti per milione (Rockström et al. 2009)” [2].

Per ridurre e limitare le conseguenze di tali emissioni, dobbiamo trasformare i nostri sistemi energetici, industriali e alimentari e attuare strategie efficaci e dagli effetti immediati sulle politiche di tutto il globo. Una sfida ardua, ma necessaria.

A questo proposito, l’Unione Europea ha sviluppato una serie di strategie di difesa ambientale, in linea con l’accordo di Parigi: prima fra tutte il Green Deal, in virtù del quale la UE si impegna a raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 e che include numerose iniziative, tra cui ad esempio il pacchetto Fitfor55, che rispecchia l’ambizione europea di raggiungere una riduzione delle emissioni di gas serra (Green House Gases – GHG) almeno del 55% entro il 2030; la normativa per combattere la deforestazione e il degrado forestale e, di estrema attualità, il CBAM [3].

Il Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM), disciplinato con il Regolamento (UE) 223/956 e il Regolamento (UE) 2023/956, è un meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere, che ha come scopo principale quello di risolvere il problema delle emissioni di gas a effetto serra incorporate in alcune tipologie di merci, nel momento in cui vengono importate nel territorio doganale dell’Unione. L’idea alla base del meccanismo è quella di

porre una tassa sulle importazioni di beni provenienti da Paesi terzi aventi come destinatario il territorio unionale, in base alle emissioni di gas serra generate nella produzione di tali merci. Ciò significa che i prodotti importati da Paesi con standard ambientali meno stringenti rispetto a quelli europei sono soggetti a un adeguamento dei costi per compensare le emissioni di carbonio associate ai loro processi produttivi.

La normativa CBAM riflette, in parte, la formula già in vigore del sistema EU ETS (EU Emission Trading System), ovvero il sistema di scambio di quote di emissione creato dalla UE sulla base del meccanismo del “chi inquina paga”: gli operatori che inquinano maggiormente comprano quote ETS per le loro emissioni di gas a effetto serra, generando entrate per finanziare la transizione green dell’UE. In Italia, l’Autorità responsabile della gestione del sistema di quote EU ETS – nominata anche per seguire l’implementazione del meccanismo CBAM – è il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica.

Il Parlamento e il Consiglio hanno concordato l’implementazione progressiva del CBAM, al fine di agevolare l’ingresso graduale degli operatori economici nel complesso meccanismo stabilito dal Regolamento e per calibrare gli interventi futuri relativi all’applicazione del meccanismo. Pertanto, l’attuazione del CBAM è stata suddivisa in due fasi: la prima, designata come periodo transitorio, è in corso dal 1º ottobre 2023 e sarà completata entro il 31 dicembre 2025; la seconda, il periodo definitivo, partirà il 1° gennaio 2026. Nel corso del periodo transitorio, sono previsti solo obblighi informativi, senza la necessità di effettuare alcun pagamento al momento dello sdoganamento delle merci CBAM. Il periodo transitorio

svolge la funzione di fase di apprendimento, rappresentando una fase di controllo e monitoraggio delle importazioni di merci CBAM mediante la presentazione di relazioni trimestrali da parte degli importatori o dei loro rappresentanti (indiretti). Tali relazioni devono essere depositate entro il mese successivo alla conclusione di ciascun trimestre, utilizzando la piattaforma dedicata: il Transitional CBAM Registry (Registro Transitorio CBAM). I dati dettagliati da includere nelle relazioni periodiche sono indicati nell’Allegato I al Regolamento di esecuzione (UE) 2023/1773 [4]. Gli operatori economici devono richiedere tali dati ai gestori degli impianti situati al di fuori dell’Unione Europea. Per far fronte al caso in cui i gestori degli impianti non siano in grado di fornire tali dati o si dimostrino riluttanti a renderli disponibili agli operatori economici, l’UE ha predisposto dei valori predefiniti per categoria di merce, utilizzabili fino al 31 luglio 2024 per effettuare i calcoli necessari alla compilazione delle relazioni periodiche.

Ecco cosa devono fare gli importatori UE al momento dell’importazione, durante il periodo transitorio:

• controllare se le merci da importare sono elencate nell’allegato I del Regolamento CBAM e contattare l’autorità competente CBAM nel Paese in cui si è stabiliti;

• registrarsi, attraverso la propria Autorità Nazionale Competente, per il registro transitorio CBAM, dove l’importatore o il suo rappresentante caricheranno rapporti trimestrali sulle emissioni incorporate nelle merci importate;

• assicurarsi che i partner commerciali al di fuori dell’UE siano a conoscenza delle linee guida dettagliate fornite dalla Commissione sulle merci in esame e su come calcolare le emissioni;

• seguire i materiali di formazione e i moduli, sia generali che specifici per settore, messi a disposizione dalla UE per informare tutti gli importatori su cosa aspettarsi dalle nuove regole e dai nuovi materiali assoggettati;

• inviare il primo rapporto trimestrale CBAM entro il 31 gennaio 2024 che copre le importazioni nel quarto trimestre del 2024;

• restare sintonizzati sul sito web dedicato per gli ultimi sviluppi, mentre si prepara per la fase definitiva nel 2026 [5]. A partire dal 1º gennaio 2026 inizierà la fase definitiva dell’implementazione del CBAM, che prevederà la presentazione annuale, e non più trimestrale, della relazione CBAM sul portale dedicato che, da Registro Transitorio,

diverrà Registro CBAM per i dichiaranti autorizzati. Una volta acquisiti nelle quantità ritenute necessarie per soddisfare gli obblighi CBAM, i certificati devono essere presentati in dogana al momento dell’importazione; se non utilizzati, è possibile il loro riacquisto da parte della Commissione al prezzo basato sulle medie ETS.

Attualmente, il CBAM si applica esclusivamente ad alcune merci ad alto rischio di dispersione di carbonio, influenzando le importazioni di specifici beni e precursori, tra cui merci appartenenti ai seguenti settori:

• cemento;

• energia elettrica;

• fertilizzanti, minerali e chimici;

• ferro e acciaio;

• alluminio e idrogeno.

Gli operatori economici devono tenere a mente che la normativa CBAM non interessa soltanto le materie prime, ma anche prodotti più specifici, importati dalle industrie come parti di macchinari. Nel caso, ad esempio, di macchine e apparecchi per il condizionamento dell’aria (VD 8415), tali macchine non sono in sé comprese dalla normativa, ma possono contenere parti realizzate con le materie prime assoggettate: si possono citare, ad esempio, i blocchi di collegamento in alluminio per gli impianti di condizionamento d’aria per gli autoveicoli (VD 8415 9000 45; VD 8415 9000 60) [6].

Tuttavia, entro il 2034 il CBAM si estenderà a tutti i settori produttivi: pertanto, è di fondamentale importanza prepararsi fin da subito, per evitare eventuali sanzioni o complicazioni durante le operazioni di importazione e assegnare una corretta classificazione doganale ai prodotti importati per non incorrere in errori. Infatti, le merci soggette al CBAM sono identificate tramite il rispettivo codice di Nomenclatura Combinata (NC), che rappresenta il codice

doganale a 8 cifre. I dettagli sulle merci e i relativi precursori soggetti al meccanismo sono forniti nell’Allegato I e II del Regolamento UE 2023/956 [7].

I Paesi che applicano meccanismi di compensazione simili a quello del sistema EU ETS non rientrano nel campo di applicazione della normativa, come specificato nell’Allegato III del Regolamento CBAM: i prodotti originari di tali Paesi non saranno, pertanto, soggetti alla normativa CBAM. Ad oggi, gli unici paesi esentati dal meccanismo sono quelli dello Spazio Economico Europeo (Norvegia, Islanda, Liechtenstein) più la Svizzera e i territori unionali governati da regole speciali (Büsingen, Helgoland, Livigno, Ceuta, Melilla).

L’origine delle merci, come riportato dal Regolamento (UE) 2023/956, viene attribuita secondo la consueta legislazione unionale: le merci importate sono considerate originarie di Paesi terzi conformemente alle norme di origine non preferenziale di cui all’articolo 59 del Regolamento (UE) n. 952/3013 (art. 2 par. 5 del Regolamento CBAM) se alla produzione contribuisce solo un Paese, se sono, quindi, interamente ottenute. Invece, se alla produzione della merce hanno contribuito più Paesi, l’origine non preferenziale viene attribuita ai sensi dell’articolo 60, comma 2 del Codice Doganale dell’Unione (CDU

WEBGRAFIA

[1] https://www.carbonbrief.org/analysis-why-scientists-think-100-of-global-warming-is-due-to-humans/ [2] https://academic.oup.com/bioscience/article/73/12/841/7319571

[3] https://www.consilium.europa.eu/it/policies/green-deal/ [4] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri = CELEX:32023R1773

[5] https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/c0dc964b-8f3e-11ee-8aa6-01aa75ed71a1/language-en/ format-PDF/source-300458340

[6] https://aidaonline7.adm.gov.it/nsitaricinternet/NomenclatureImportServlet [7] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri = CELEX:32023R0956 [8] https://www.adm.gov.it/portale/documents/20182/890938/952-2013-resoconto+adozione+UCC+internet+con+rett. pdf/be10eee2-a24b-4cfb-9abd-3f18f8b20f74

– Regolamento UE 2013/952), ove “le merci alla cui produzione contribuiscono due o più Paesi o territori sono considerate originarie del Paese o territorio in cui hanno subito l’ultima trasformazione o lavorazione sostanziale, effettuata presso un’impresa attrezzata, che si sia conclusa con la fabbricazione di un prodotto nuovo o abbia rappresentato una fase importante del processo di fabbricazione” [8].

In conclusione, il CBAM europeo si configura come un passo significativo nella lotta globale contro le emissioni di gas serra e nel perseguire ambiziosi obiettivi di sostenibilità ambientale. La sua implementazione rappresenta un chiaro segnale dell’impegno dell’Unione Europea nel ridurre l’impatto ambientale delle attività economiche e nell’adottare misure concrete per mitigare il cambiamento climatico. Il CBAM, agendo come incentivo economico per la riduzione delle emissioni, potrebbe catalizzare una rapida transizione verso pratiche più sostenibili in vari settori industriali; tuttavia, affinché questo approccio produca risultati significativi a livello globale, è essenziale che molti Paesi terzi adottino normative simili, poiché solo attraverso uno sforzo collaborativo su scala internazionale sarà possibile affrontare efficacemente la sfida climatica e proteggere il nostro pianeta per le generazioni future. In questo contesto, la comunità internazionale è chiamata a cooperare attivamente, promuovendo l’armonizzazione delle politiche ambientali e incoraggiando gli Stati ad adottare misure simili al CBAM: solo attraverso un impegno globale condiviso possiamo sperare di raggiungere gli obiettivi di sostenibilità a lungo termine e preservare il nostro ambiente per le generazioni future.n

Building Automation e decarbonizzazione

Una riflessione di AIBACS, sul contributo della building automation in termini di efficienza energetica degli edifici e di contrasto ai cambiamenti climatici

M. Benedetti*

Nel contesto attuale, dove la sostenibilità ambientale è di primaria importanza, la building automation emerge come un elemento chiave per la decarbonizzazione degli edifici. Questa tecnologia non solo migliora l’efficienza energetica, ma è anche cruciale per ridurre l’impatto ambientale dei nostri spazi abitativi e lavorativi.

Le statistiche evidenziano l’importanza crescente di questa tecnologia. Secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, gli edifici sono responsabili per circa il 30% del consumo energetico globale e quasi il 28% delle emissioni di CO2 correlate all’energia. La building automation, come dimostra uno studio di Johnson Controls, può ridurre il consumo energetico negli edifici commerciali dal 5 al 30%. Un esempio notevole è la ristrutturazione dell’Empire State Building per l’efficienza energetica, che ha portato a un risparmio energetico del 38%, equivalente a circa 4,4 milioni di dollari all’anno in costi energetici.

La normativa UNI EN ISO 52120-1:2022 gioca un ruolo fondamentale in questo contesto, stabilendo standard per l’efficienza energetica negli edifici attraverso l’uso dell’automazione e della regolazione tecnica. Questo standard aiuta a quantificare i risparmi energetici e a promuovere pratiche di building automation più efficaci.

Giancarlo Zerbi, Presidente di AIBACS (Associazione Italiana per la Building Automation e la Connettività nei Sistemi), riconosce il ruolo vitale di queste tecnologie: “La building automation, in linea con gli standard come la norma ISO 52120, non è solo un passo avanti verso

edifici più intelligenti, ma rappresenta anche una strategia fondamentale per combattere i cambiamenti climatici a livello globale.” Allo stesso modo, l’integrazione delle energie rinnovabili, facilitata dall’automazione, è cruciale.

Il Rapporto sullo Stato Globale delle Energie Rinnovabili del 2023 rileva che oltre il 25% degli edifici nuovi incorpora forme di energia rinnovabile.

La manutenzione predittiva e il monitoraggio, due aspetti chiave resi possibili dalla building automation, possono ridurre i costi di manutenzione del 20-25%, come riportato da McKinsey & Company. Marco Praderio, Responsabile Formazione di AIBACS, evidenzia: “L’adozione di sistemi di building automation, in conformità con standard come la norma ISO 52120, è fondamentale per garantire la sostenibilità a lungo termine degli edifici.”

Nonostante l’investimento iniziale possa essere considerevole, i benefici a lungo termine derivanti dall’adozione di sistemi di building automation superano notevolmente i costi iniziali. La European Smart Buildings Alliance stima che l’implementazione di edifici

intelligenti, in linea con gli standard come la norma ISO 52120, potrebbe portare a un risparmio energetico fino al 35% entro il 2050.

L’impegno verso la building automation e la conformità con standard come la ISO 52120 rappresentano passi essenziali nel percorso verso edifici più sostenibili e a basso impatto ambientale. Con il supporto di politiche adeguate e l’attenzione crescente al settore, possiamo aspettarci una rapida evoluzione degli spazi in cui viviamo e lavoriamo. Questo cambiamento non solo migliora l’effi cienza energetica, ma contribuisce anche alla riduzione dell’impatto ambientale. È una risposta alle sfide climatiche e un’opportunità per innovare e migliorare la qualità della vita nelle nostre comunità urbane, sottolineando l’importanza della collaborazione e dell’educazione nel settore, come promosso da figure chiave come Zerbi e Praderio di AIBACS.n

* Matteo Benedetti, AIBACS (Associazione Italiana per la Building Automation e la Connettività nei Sistemi)

AiCARR vi dà appuntamento dal 12 al 14 marzo a Mostra Convegno Expocomfort per il suo 53º Convegno internazionale.

Tre intensi giorni di lavori con oltre 60 relazioni libere e le relazioni a invito affidate a keynote speaker. Un’occasione da non perdere per partecipare al dibattito sull’attualissimo tema della transizione da NZEB a ZEB con alcuni fra i migliori esperti del settore.

L’evento è patrocinato da REHVA, IEQ-GA e IIF/IIR. Un ringraziamento speciale a tutte le Aziende

sponsor che hanno offerto il loro prezioso contributo a supporto del Convegno. Tutte le informazioni sul programma, i relatori, gli sponsor, le quote di partecipazione e l’iscrizione sono pubblicate sul sito di AiCARR, rapidamente raggiungibile inquadrando il QR code.

Vi aspettiamo!

Direttiva Case Green: verso l’approvazione finale

La Commissione ITRE (Industria, Ricerca, Telecomunicazione ed Energia) del Parlamento Europeo ha approvato il 15 gennaio scorso la bozza di accordo della revisione della Direttiva Europea sulla prestazione energetica degli edifici (EPBD), conosciuta come direttiva Case Green. Il documento era già stato approvato lo scorso dicembre nell’ultima riunione del Trilogo, composto da Consiglio, Commissione e Parlamento Europeo, facendo così un passo ulteriore verso l’approvazione finale del documento, programmata nella riunione plenaria del Parlamento Europeo l’ultima settimana di febbraio.

Le aree di azione della revisione dell’EPBD sono: Riqualificazione del patrimonio edilizio esistente, Decarbonizzazione, Infrastrutture, Integrazione dei sistemi e BACS, Finanziamenti.

È da sottolineare che, rispetto alla versione del 14 marzo approvata dal Parlamento Europeo lo

scorso anno, il testo della EPBD è stato rivisto dal Trilogo con modifiche che rimandano agli Stati membri la definizione dei requisiti minimi e la definizione degli step volti a conseguire un patrimonio edilizio decarbonizzato al 2050.

AiCARR Educational è Società Benefit

AiCARR Educational, Società già certificata ISO 9001:2015, prosegue il suo percorso nell’attenzione alla qualità e si attesta quale Società Benefit, status giuridico che ha ricevuto in questi giorni in seguito alla modifica del suo statuto. Come Società Benefit, AiCARR Educational S.r.l - SB esporrà ogni anno, accanto al bilancio economico, un bilancio di sostenibilità a testimonianza della sua attenzione alla governance, al benessere dei suoi collaboratori, alla soddisfazione dei clienti e alla tutela dell’ambiente, aspetti essenziali per una realtà che quotidianamente forma professionisti attivi nell’ambito della sostenibilità ambientale e del comfort. Con la sua attestazione quale Società Benefit, AiCARR Educational rende ora ufficiale e ben visibile all’esterno la sua attitudine a operare in modo trasparente, responsabile e sostenibile.

Al via dal 27 febbraio il Percorso Sanità

Dopo l’ottimo riscontro ottenuto negli scorsi anni, AiCARR Formazione propone una nuova edizione del Percorso dedicato al tema della progettazione degli impianti meccanici in ambito ospedaliero, che si apre dal 27 febbraio in diretta web con il modulo Fondamenti.

Per maggior dettaglio vi invitiamo a leggere l’articolo di approfondimento nella sezione Normativa di questo numero. Il testo approvato è scaricabile dal seguente link: http://tinyurl. com/EPBDV4

Approvata dal Parlamento europeo la revisione del Regolamento F-GAS

La revisione del Regolamento F-GAS ha ricevuto l’approvazione del Parlamento europeo lo scorso 16 gennaio. La versione finale del provvedimento punta su obiettivi più realistici, rispetto alle precedenti bozze, con tabelle contenenti scadenze

differenziate per tipologia di apparecchio. È confermato il bando all’immissione nel mercato di idrofluorocarburi a partire dal 2050, mentre nel periodo tra il 2024 e il 2049 è prevista una graduale riduzione dell’utilizzo dei fluidi refrigeranti fluorurati, con il coinvolgimento di apparecchi come gruppi frigoriferi, condizionatori e pompe di calore. Inoltre, dal 2029 si prevede l’utilizzo di gas sintetici con GWP massimo di 150 per i condizionatori domestici, passando poi all’uso esclusivo di gas naturali dal 2035.

La manutenzione degli apparecchi già installati

Il Percorso è consigliato a tutti gli operatori del settore - tecnici ospedalieri, progettisti, gestori, manutentori - che desiderano approfondire le proprie conoscenze sulle prestazioni che devono essere fornite dai moderni impianti per una struttura ospedaliera e sui relativi criteri di progettazione. In particolare il modulo Fondamenti affronterà i seguenti argomenti: Psicrometria e requisiti normativi e progettuali degli impianti di climatizzazione; Fondamenti su ventilazione e controllo della contaminazione; Fondamenti di impianti di riscaldamento e ventilazione (con esempi per le zone ordinarie delle strutture sanitarie); Fondamenti di impianti di climatizzazione (con esempi per le degenze ordinarie); Centrali termiche, generatori di calore, sicurezza; Centrali ed impianti idrici-Cenni al trattamento acqua; Macchine e fluidi frigorigeni - Centrali frigorifere. Il Percorso Specialistico, affidato a docenti fra i migliori esperti in materia, proseguirà come di consueto con il corso Base, a partire dal 26 marzo, e con il modulo Specializzazione, che inizierà il 22 aprile.

CFP per ingegneri.

Il calendario del Percorso

27 e 28 febbraio, 6 e 7 marzo - Modulo Fondamenti 26-27 marzo, 3-4-9-10 aprile - Corso Base 22-23 aprile, 2-3-16-17-20 maggio - Modulo Specializzazione

impianti

Appuntamento con la formazione per i Responsabili dell’igiene degli

AiCARR Formazione propone a febbraio un appuntamento da non perdere per quanti hanno già preso parte al modulo per la formazione degli Addetti alla manutenzione degli impianti di climatizzazione. Si tratta della seconda parte del Percorso specialistico in due step, unico in Italia, che qualifica ormai da anni figure professionali (Categoria B - Addetti alla manutenzione e Categoria A - Responsabili dell’igiene) secondo quanto previsto

dalle Linee Guida del Ministero della Salute, recepite con l’Accordo Stato-Regioni del 5/10/2006 e riprese dalla Procedura operativa per la valutazione e gestione dei rischi correlati all’igiene degli impianti di trattamento aria della Commissione consultiva permanente per la salute e sicurezza sul lavoro.

Il modulo MA02, in programma dal 22 febbraio, è appunto ideato per la formazione del personale di Categoria A e prevede 20 ore di lezione, che si vanno ad aggiungere alle 36 del modulo MA01, per un totale di ben 56 ore di formazione. Grazie alla collaborazione con ICMQ, anche al termine di questo modulo è possibile sostenere un esame di certificazione delle competenze acquisite, conseguendo un titolo riconosciuto su tutto il territorio nazionale e in qualsiasi contesto lavorativo. CFP: per ingegneri.

Il calendario

22 e 23 febbraio, 4-5-19-20 marzo 28 marzo: esame di certificazione

Prevenire e controllare il rischio Legionella nella gestione degli edifici, il Percorso con certificazione

La legionellosi è una malattia molto diffusa in Italia e le Legionelle, a condizioni ambientali idonee, si possono sviluppare in qualunque contesto.

I professionisti della progettazione e gestione degli impianti devono dunque possedere una conoscenza particolarmente approfondita delle Linee Guida per la prevenzione e il controllo della legionellosi pubblicate nel 2015 e dei criteri relativi a una corretta progettazione impiantistica per la riduzione del rischio di proliferazione delle Legionelle negli edifici. In risposta a queste esigenze, AiCARR Formazione propone in diretta web a partire dall’8 marzo il Percorso Specialistico completo dedicato al rischio Legionella nella gestione degli edifici, ideato per l’approfondimento delle indicazioni fornite in materia dalle Linee Guida del Ministero della Salute e il completamento delle conoscenze di base, anche con argomenti che esulano dalle quotidiane esperienze professionali. La partecipazione al Percorso consente di sostenere un esame di certificazione delle competenze professionali acquisite, certificandosi come Esperto in Gestione del rischio Legionellosi (EGL), grazie alla collaborazione di AiCARR Formazione con l’Ente di certificazione Bureau Veritas – CEPAS. Anche questa proposta rappresenta un unicum nel panorama della formazione in Italia.

CFP per ingegneri.

Il calendario del Percorso

8-11-18 marzo - Il problema Legionella: conoscenze di base 5 e 8 aprile - Il Protocollo di Controllo del Rischio legionellosi 16-17-24 aprile - Elementi di biologia 9-10-13 maggio - Elementi di impianti

Involucro edilizio e calcolo dei carichi termici, dal 6 marzo

Il punto di partenza per la progettazione del sistema edificio-impianto risiede nei calcoli che permettono di determinare

sarà possibile, ma si potrebbe verificare un incremento dei costi a causa della riduzione graduale delle tonnellate di CO2 equivalente immesse sul mercato attraverso i gas.

Il divieto di esportazioni al di fuori dell’Europa di apparecchi con GWP superiore a 1.000 non entrerà immediatamente in vigore, ma seguirà un calendario progressivo. I produttori di sistemi monosplit dal 2025 dovranno rispettare il divieto di vendere unità con meno di 3 chilogrammi di refrigerante con GWP superiore a 750. I sistemi

aria-acqua di tipo split di capacità nominale fino a 12 kW inclusi dal 2027 dovranno contenere gas fluorurati a effetto serra con GWP pari o inferiore a 150.

Il regolamento entrerà in vigore il ventesimo giorno successivo alla pubblicazione nella Gazzetta ufficiale dell’Unione europea.

Il testo approvato è scaricabile dal seguente link: http://tinyurl. com/2024FGAS

Cessione del credito, AiCARR e ANGAISA: il Governo ripristini i meccanismi di sconto per rinvigorire il settore edilizio

Per rinvigorire il settore dell’edilizia serve un intervento governativo emergenziale attraverso misure di riqualificazione energetica e sismica. Questa la richiesta congiunta di AiCARR e ANGAISA, l’Associazione Nazionale Commercianti Articoli Idrosanitari, Climatizzazione Pavimenti, Rivestimenti ed Arredobagno. Secondo una recente analisi realizzata da Nomisma per ANGAISA, meno di 1 italiano su 10 vive in case costruite dopo il 2010, mentre i restanti vivono in gran parte in abitazioni dotate di impianti obsoleti e poco efficienti.

Ecco perché le due associazioni hanno recentemente chiesto al Governo di ripristinare i meccanismi legati a cessione del credito e sconto in fattura, almeno per le opere di valore non superiore ai 20mila euro, riconducibili ai cosiddetti “interventi edilizi minori”. Occorre poi adottare con urgenza misure straordinarie volte a risolvere il problema dei “crediti incagliati”, promuovendo un sempre maggior coinvolgimento degli enti pubblici territoriali e delle società partecipate. AiCARR e ANGAISA hanno richiesto altresì di:

• prorogare la scadenza del 31 dicembre 2023, relativa alla conclusione dei lavori sui condomini eseguiti con il superbonus, per garantire la sicurezza dei lavoratori coinvolti e la qualità degli interventi da ultimare;

• introdurre nuove misure a sostegno delle famiglie a basso reddito, consentendo loro di attivarsi per riqualificare, almeno in parte, le proprie abitazioni e case di proprietà, in particolare sotto il profilo dell’efficientamento energetico;

• mantenere all’attuale 8% la ritenuta sui bonifici parlanti effettuati alle imprese del comparto, necessari per poter fruire delle detrazioni legate ai bonus edilizi;

• definire - attraverso un apposito tavolo tecnico aperto alla partecipazione delle organizzazioni più rappresentative del comparto - i contenuti di un vero e proprio “Testo Unico degli incentivi e dei bonus edilizi”, con l’obiettivo di semplificarli e renderli coerenti.

Ottimi risultati per il progetto U-CERT

Sono stati diffusi i risultati di U-CERT, il progetto europeo Horizon 2020, che ha visto AiCARR lavorare al fianco di numerosi partner internazionali con l’obiettivo principale di introdurre una nuova generazione di sistemi di valutazione e certificazione delle prestazioni energetiche degli edifici, maggiormente incentrata sull’utente finale e che analizzi i diversi aspetti del vivere un ambiente costruito in maniera olistica ed economicamente efficace.

U-CERT ha focalizzato l’impegno sul rafforzamento

dell’effettiva attuazione dell’EPBD, fornendo informazioni utili per l’utente e creando parità di condizioni per una più efficace condivisione delle esperienze maturate nell’implementazione della direttiva con tutti gli stakeholder, il tutto supportato e legittimato dall’EPB Center. Il bilancio a un anno dalla conclusione del progetto è più che positivo: il lavoro del gruppo europeo ha offerto strumenti e servizi utili per l’efficace implementazione degli EPC a livello nazionale e ha fornito ottimi risultati in termini

di formazione e networking. Il progetto è stato fondamentale nell’ambito dei progetti CE finanziati dall’Unione europea, come dimostra il suo ruolo guida nel cluster Next Gen EPC.

Il progetto ha il potenziale per cambiare lo scenario nell’area della certificazione energetica: l’utilizzo di strumenti e servizi offerti da U-CERT da parte di EPB Center è molto promettente in quest’ottica.

Premio Tesi di Laurea 2023, premiati a Torino i vincitori

AiCARR ha organizzato il 15 dicembre scorso presso il Politecnico di Torino Lingotto un evento speciale dedicato all’edizione 2023 del Premio

Decreto CER, il

Tesi di Laurea. I quattro vincitori hanno avuto l’opportunità di presentare le loro tesi e di ricevere il premio dal Presidente Claudio Zilio.

Presidente di

AiCARR:

“Il recupero di calore è strategico per aumentare l’efficienza energetica”

Le Comunità Energetiche Rinnovabili (CER) avranno finalmente accesso agli incentivi economici previsti dalla Direttiva europea Red II, grazie al decreto emesso dal Ministero dell’Ambiente. Nonostante sia entrato in vigore lo scorso 25 gennaio, l’iter per la sua piena applicazione non è ancora concluso. Entro trenta giorni, il ministero approverà le regole operative per il riconoscimento degli incentivi, in collaborazione con l’Arera e il GSE. Quest’ultimo, in qualità di soggetto gestore, attiverà i portali per la presentazione delle richieste entro 45 giorni dall’approvazione delle regole. “È un’ottima notizia per la transizione alle rinnovabili in Italia”, ha dichiarato AiCARR in una nota diffusa ai media a seguito dell’approvazione del Decreto a livello europeo.

il fabbisogno di energia per la climatizzazione invernale ed estiva e che sono strettamente collegati alle caratteristiche dell’involucro edilizio.

Pensando alle esigenze dei giovani professionisti, AiCARR Formazione propone nel Percorso Fondamenti i tre moduli che illustrano rispettivamente le caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio, il calcolo dei carichi termici estivi e il calcolo dei carichi termici invernali.

In particolare, il primo dei tre moduli, in programma in diretta web a partire dal 6 marzo, presenta i componenti e i materiali che costituiscono l’involucro edilizio, ponendo l’accento sulle loro proprietà termoigrometriche, illustra il calcolo dei parametri prestazionali termici, sia per l’involucro che per suoi componenti, e definisce e applica le verifiche di legge previste. CFP per ingegneri.

Il calendario

6 e 7 marzo - Caratteristiche termofisiche dell’involucro edilizio 18 e 19 marzo - Calcolo dei carichi termici estivi 21 e 22 marzo - Calcolo dei carichi termici invernali

La progettazione di impianti di climatizzazione, fra teoria e pratica

A partire dall’11 aprile il Percorso Fondamenti vede in programma un appuntamento sempre molto atteso dai più giovani: gli 8 corsi dedicati alla progettazione degli impianti di climatizzazione più diffusi, che offrono una conoscenza a 360 gradi sulle varie tipologie di impianto, in un’ottica di equilibrio fra aspetti teorici e pratici.

Tipologie e criteri di scelta progettuale degli impianti in generale, impianti di climatizzazione a tutt’aria, impianti di riscaldamento ad acqua, impianti di climatizzazione misti aria/acqua, diffusione dell’aria in ambiente interno, unità di trattamento aria sono gli argomenti che verranno sviluppati da questi moduli, indispensabili per chi si appresta a operare come professionista nel settore HVAC.

La flessibile formula a moduli offre la possibilità di costruire un percorso personalizzato in base alle specifiche esigenze di formazione. CFP: per ingegneri

Il calendario

Secondo il comunicato pubblicato dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica, le Comunità Energetiche Rinnovabili diventeranno una realtà diffusa nel nostro Paese. Il modello italiano è unico e questo potrà favorire esperienze simili in altri contesti nazionali europei. Grazie a una tariffa incentivante sull’energia rinnovabile prodotta e condivisa e un contributo a fondo perduto, chi costituirà una Comunità risparmierà sui costi energetici fino al 40%. I benefici previsti dal decreto riguardano tutte le tecnologie rinnovabili, quali fotovoltaico, eolico, idroelettrico e biomasse. I destinatari del provvedimento

possono essere gruppi di cittadini, condomini, piccole e medie imprese, enti locali, cooperative, associazioni ed enti religiosi. È da sottolineare che la condivisione di rinnovabili può riguardare non solo l’energia elettrica, come nelle comunità energetiche costituite da cittadini, ma anche l’energia termica, che, come chiarito nel testo del Decreto, può essere recuperata e prioritariamente autoconsumata in sito, a servizio dei processi aziendali, oppure immessa in un sistema di teleriscaldamento efficiente.

“Il recupero di calore è un’opzione fondamentale per aumentare l’efficienza energetica globale e rappresenta una scelta fondamentale per il miglioramento della flessibilità di sistemi articolati come le comunità energetiche”, ha commentato in proposito il Presidente di AiCARR Claudio Zilio. Il testo del Decreto è disponibile sul sito, nella sezione Normativa, previa autenticazione Socio.

11 e 12 aprile - Gli impianti di climatizzazione: tipologie e criteri di scelta progettuale

18 e 19 aprile - Progettazione di impianti di climatizzazione a tutt’aria: fondamenti

29 e 30 aprile - Progettazione di impianti di climatizzazione a tutt’aria: dimensionamento

6 e 7 maggio - Progettazione di impianti di riscaldamento ad acqua: fondamenti

14 e 15 maggio - Progettazione di impianti di climatizzazione misti aria/acqua: fondamenti

23 e 24 maggio - Progettazione di impianti di climatizzazione misti aria/acqua: dimensionamento

27 e 28 maggio - Diffusione dell’aria in ambiente interno 30 e 31 maggio - Unità di trattamento aria

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

Residenziale

#84 Efficienza energetica

Tecnologie per la sostenibilità

#85 Industria e terziario Refrigerazione

#86 Residenziale Climatizzazione

#87 Edifici scolastici Riscaldamento

#88 Edifici per la sanità Pompe di calore

#89 Design sostenibile Sistemi di automazione e controllo

Pompe di

Progettazione sostenibile BIM/BACS

Desidero

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