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PERCHÉ SOSTITUIRE I VECCHI APPARECCHI DI RISCALDAMENTO?
Attraverso un tool online, il progetto HARP coinvolgerà i cittadini al fine di etichettare i loro apparecchi di riscaldamento obsoleti, fornire una stima dei costi energetici associati e proporre alternative disponibili nel mercato, cercando di creare un ponte tra il consumatore e i professionisti del settore
DIEGO MENEGON1, GIULIA LEGHISSA1, DANIELA LOBOSCO2, ENRICO GENOVA3, MARCO CALDERONI4
1Eurac Research, 2Assotermica 3ENEA, 4R2M Solution
HARP – acronimo di Heating Appliances Retrofit Planning – è un progetto finanziato dall’Unione Europea all’interno dei fondi Horizon 2020 che concentra le attività in 5 Stati membri partecipanti: Italia, Portogallo, Spagna, Germania e Francia. Mentre Eurac Research, ENEA, Assotermica e R2M Solution sono i partner italiani, il progetto comprende anche diversi partner con base a Bruxelles, con il compito di garantire un punto di vista europeo sulle attività di progetto e di fornire elementi utili alla Commissione Europea per gli sviluppi futuri. L’idea principale del progetto è quella di motivare le persone a pianificare la sostituzione delle caldaie obsolete con alternative più sostenibili ed efficienti. Tra i 126 milioni di caldaie installate in Europa, circa il 60% è inefficiente (con classe C o inferiore), ma spesso il consumatore non è cosciente di questa inefficienza e dei costi associati. Attraverso un tool online, il progetto coinvolgerà i cittadini al fine di etichettare i loro apparecchi di riscaldamento obsoleti, fornire una stima dei costi energetici associati e proporre alternative disponibili nel mercato, cercando di creare un ponte tra il consumatore e i professionisti del settore.
PARCO EDILIZIO E PARCO CALDAIE
Una delle prime attività del progetto ha riguardato la mappatura delle caratteristiche del parco edilizio e di quello caldaie installate nei Paesi partecipanti al progetto e come dati aggregati EU28 [1]. Al fine di garantire una statistica completa e coerente si sono utilizzati dati da diverse fonti aggiornati al 2017. Il parco edilizio è stato analizzato in termini di popolazione, superfici totali e riscaldate, tipologie (case singole o multifamiliari) e anno di costruzione. Invece, i prodotti per il riscaldamento sono stati suddivisi tra “riscaldamento ambientale” e “produzione di acqua calda sanitaria”, analizzando il numero di unità installate, la capacità termica e l’energia finale consumata. Questi dati sono stati incrociati al fine di definire una matrice che combini le diverse soluzioni tecnologiche implementate nel parco edilizio complessivo. Il patrimonio residenziale italiano, destinato a una popolazione di 60,5 milioni di abitanti (nel 2017), è suddiviso in 6,7 milioni di case singole (SFH) e 25,3 milioni di appartamenti in edifici multifamiliari (MFH). La superficie media corrisponde rispettivamente a 95 m² e 67 m² [2]. Di questa, l’80% è superficie riscaldata [3], corrispondente a 5,3M SFH e 20,2M MFHs [4]. Il numero medio di stanze per appartamento è 4.2 [5]. In termini di età media di costruzione si distinguono principalmente edifici costruiti prima del 1980 (68,7%) e dopo il 1991 (18,6%). Il fabbisogno di riscaldamento e acqua calda sanitaria è soddisfatto da 23,7 milioni di unità, che sono impianti autonomi per il 77% e centralizzati per il 23%. Di questi impianti la maggior parte sono caldaie a gas con 17,6 milioni di unità (74% del totale), di cui il 29% a condensazione. Considerando tutti gli apparecchi alimentati da fonti fossili, la percentuale raggiunge l’84%. La capacità installata in Italia, nel 2017, era pari a 1.270 GW, di cui l’81% erano caldaie a gas. 762 GW erano caldaie non a condensazione, 267 GW erano caldaie a condensazione e 182,3 GW caldaie a gasolio non condensanti. La capacità di apparecchi con fonti fossili rappresentava il 96% dell’intero parco caldaie installato in Italia. Riguardo alla suddivisione fra le tipologie di edifici, il 77% delle unità installate sono in impianti autonomi, ma corrispondono al 31% della capacità installata e al 52% del consumo finale di energia. Rispetto a unità dedicate per la produzione di acqua calda sanitaria, in Italia ci sono 10,5 milioni di unità installate, di cui il 66% elettrici con accumulo (6,9 milioni). La seconda tipologia di scaldacqua è a gas istantanei e corrisponde a 2,1 milioni di unità. Nonostante rappresentino la maggior parte delle unità installate, gli scaldacqua elettrici coprono solo 17 GW di capacità installata, mentre quelli a gas istantanei coprono 46 GW di capacità.
FIGURA 1. Statistiche italiane del 2017 degli apparecchi per il riscaldamento e combinati: unità installate, capacità termica installata [GW] e consumo finale di energia [TWh]
FIGURA 2. Ripartizione tra impianti autonomi e centralizzati di unità installate, capacità termica installata, consumo finale di energia e superficie riscaldata
ETICHETTATURA DEGLI APPARECCHI OBSOLETI
Il successivo passaggio del progetto è comprendere l’efficienza degli apparecchi privi di etichettatura energetica, in altri termini installati prima dell’attuazione dei Regolamenti europei 811/2013 [6] e 812/2013 [7]. Per fare questo è stata sviluppata una procedura di etichettatura che fa riferimento al riscaldamento e all’acqua calda sanitaria.
Riscaldamento
Al fine di raggiungere più utenti, la metodologia sviluppata presenta due opzioni: un calcolo semplificato per un utente “comune” e un calcolo det-
TABELLA 1 – Ripartizione unità installate in Italia dei diversi apparecchi per il riscaldamento tra impianti autonomi e centralizzati
ITALIA
Caldaie a gas a condensazione Caldaie a gas non a condensazione Caldaie a gasolio a condensazione Caldaie a gasolio non condensanti Caldaie a carbone Pompe di calore Solare termico COMBI Caldaie a biomassa Riscaldamento elettrico Totale Riscaldamento autonomo (SFH + MFH-A)
18,216,036 Riscaldamento centralizzato (MFH-C)
1,170,960 2,870,000 11,915 1,178,940 176 114,288
6,800 132,339
5,485,417 Totale
tagliato per un utente professionista. La scelta incide solamente sulla selezione dei dati da introdurre nel calcolo: nella versione semplificata si utilizzano valori di default, mentre al professionista sono richiesti parametri più dettagliati. I dati richiesti sono riassunti nella Figura 4. Il calcolo del rendimento stagionale viene effettuato in accordo con il Regolamento 811/2013, in modo tale che si possa confrontare l’etichettatura della vecchia caldaia con quella di un prodotto nuovo, presente sul mercato. Nel calcolo del rendimento stagionale si tiene in considerazione l’effetto dell’invecchiamento dei componenti che, nonostante la manutenzione ordinaria, peggiora le prestazioni del sistema di riscaldamento. La validazione del metodo è stata effettuata su circa 4.600 caldaie con diverse tipologie costruttive, età, potenze e combustibili. Per validare il metodo sono stati raccolti i dati necessari per il calcolo semplificato e per quello dettagliato. In particolare, si è confrontata la classe energetica determinata secondo il Regolamento 811/2013 con il risultato del metodo proposto. L’accordo tra questi calcoli è di circa il 3%. Come prova aggiuntiva in laboratorio sono state provate 3 caldaie, una standard di 31 anni e due a condensazione di 11 anni. I risultati hanno confermato la validità del metodo [8], [9]. La Figura 5 mostra come tutte le vecchie caldaie standard risultino in classe D, le caldaie a bassa temperatura in classe C o D, mentre solamente per le caldaie a condensazione i risultati variano dalla classe B alla classe A.
Acqua Calda Sanitaria (ACS)
Come per le caldaie dedicate al riscaldamento ambientale, anche per gli scaldacqua è stata sviluppata una metodologia che tiene conto del tipo di utente (comune o professionista). In questo caso si deve distinguere il calcolo tra le diverse tipologie di prodotti: gas istantaneo, gas con accumulo, elettrico istantaneo ed elettrico con accumulo. Per il calcolo per l’utente comune si parte dal numero di abitanti dell’unità immobiliare e si associa
FIGURA 4. Diagramma di flusso per il calcolo dell’etichetta energetica dei vecchi apparecchi per il riscaldamento
il profilo di prelievo più idoneo. Come nella precedente metodologia, i calcoli sono effettuati su valori di default. Nel calcolo dettagliato riservato al professionista, invece, il dettaglio delle informazioni richieste è maggiore. Per quanto riguarda il profilo di prelievo, la Direttiva 812/2013 considera diversi livelli di estrazione dell’energia, che corrispondono a utilizzi diversi dell’acqua calda sanitaria, di seguito rappresentati nella Figura 6. Anche in questo caso si considera l’effetto dell’invecchiamento dei componenti. Poiché le tecnologie sono diverse, si sono considerati diversi valori tra scaldacqua a gas (GIWH e GSWH), elettrici (EIWH e ESWH). La Figura 8 mostra il coefficiente di invecchiamento anche per le pompe di calore non ancora implementate nella metodologia di calcolo degli scaldacqua. La validazione è stata condotta su 400 componenti, dei quali 200 modelli alimentati a gas e 200 elettrici. Come per la validazione degli apparecchi per il riscaldamento d’ambiente, i dati raccolti hanno consentito il calcolo dell’etichetta energetica in accordo con il Regolamento 812/2013 e seguendo i metodi sviluppati nel progetto. I risultati sono riportati nei grafici di Figura 7, indicando le “etichette calcolate secondo la metodologia” in Profilo di carico
3XS
XXS
Bisogni
Lavaggio mani Pulizie domestiche Applicazioni
Piccoli uffici Piccoli uffici
XS
S
M
L
XL
XXL
Uso cucina, pulizie domestiche, doccie Residenziale (3-5 persone) Uso cucina, pulizie domestiche, doccie e/o vasca da bagno Uso cucina, pulizie domestiche, doccia e vasca da bagno (contemporanee) Residenziale (5-8 persone)
Residenziale (oltre 9 persone)
FIGURA 6. Profili di prelievo di ACS
Fonte: https://bit.ly/2SR45vv
FIGURA 7. Diagramma di flusso per il calcolo dell’etichetta energetica dei vecchi apparecchi per l’acqua calda sanitaria. Le sigle riportate nel diagramma identificano I seguenti tipi di scaldacqua: istantaneo a gas (GIWH); a gas con accumulo (GSWH); elettrico istantaneo (EIWH); elettrico con accumulo (ESWH)
FIGURA 8. Andamento del coefficiente di invecchiamento in funzione dell’età dell’apparecchio
funzione delle “etichette misurate” al fine di validare le assunzioni fatte nel metodo. Nel caso degli scaldacqua, le classi energetiche dipendono dal profilo di prelievo. Pertanto, non è consigliabile confrontare due prodotti con differenti profili di prelievo a parità di efficienza. La Figura 9 mostra come tutti gli scaldacqua con età superiore a 15 anni rientrano nelle classi E e F, mentre quelli nuovi rientrano in classe D o C. Si nota una differenza di prestazioni tra i diversi profili di prelievo: i rendimenti più alti vengono raggiunti dai prodotti con profilo di prelievo L rispetto al profilo M. Un analogo risultato si osserva anche per gli scaldacqua a gas istantanei, che vedono efficienze maggiori per le taglie maggiori. Nel caso di scaldacqua istantanei l’efficienza è maggiore perché viene meno il contributo delle perdite termiche dell’accumulo.
CAMPAGNE DI COMUNICAZIONE DI HARP
L’obiettivo di HARP è informare i cittadini europei del livello di inefficienza energetica dei loro impianti di riscaldamento obsoleti, attraverso la promozione del ricorso all’etichetta energetica degli apparecchi esistenti, secondo il metodo sviluppato nel progetto. A ogni Stato membro sono stati, pertanto, assegnati dei target relativi al numero di consumatori da informare e al numero di professionisti da formare. In Tabella 2 è possibile leggere i target, diversi per ogni Paese. Per raggiungere gli obiettivi assegnati, ciascun Paese membro coinvolto in HARP dovrà comunicare i risultati del progetto a livello nazionale nel corso delle due campagne di comunicazione previste dal progetto. Con uno sguardo all’Italia, la prima campagna di comunicazione è stata avviata lo scorso marzo e si concluderà a giugno 2021, mentre la seconda vedrà i partner impegnati nel corso dell’intera stagione invernale 2021. Con l’obiettivo di raggiungere stakeholder diversi, entrambe le campagne vedranno il susseguirsi di numerose attività di comunicazione, adattate ai diversi tipi di utente: eventi, fiere, interviste, post social, saranno il cuore delle attività dei prossimi mesi. La prima campagna italiana intende raggiungere prevalentemente l’utente finale soprattutto attraverso l’uso dei social e grazie alla condivisione di materiali informativi elaborati all’interno del consorzio e tesi a informare il consumatore sui temi legati all’efficienza energetica e alla sostenibilità economico – ambientale degli edifici.
TABELLA 2 – I target diversi per ogni Paese
Francia Germania Italia Portogallo Spagna
Consumatori 376275 464122 339668 58863 261072 Professionisti 250 250 259 100 150
La seconda campagna darà spazio ai professionisti, che saranno formati e informati sul progetto e sul tool per l’etichettatura attraverso seminari e sessioni di training. Il coinvolgimento dell’intera filiera sarà fondamentale per sensibilizzare i consumatori. A supporto dei partner, per ogni Paese partecipante è stato, inoltre, creato un National Expert Forum (NEF), che raccoglie gli stakeholder più importanti della filiera impiantistica ed edilizia nazionale. Al NEF Italia, infatti, aderiscono membri come AiCARR, CIG, CTI, Assistal, Angaisa, Altroconsumo, GBC, Agenzia Casaclima e tanti altri. Il compito dei NEF è principalmente quello di supportare le campagne di comunicazione dei partner nazionali affinché il progetto abbia una risonanza maggiore, dando luogo a uno scambio di informazioni tra esperti nel settore energetico. Assotermica, con il supporto di ENEA ed Eurac Research, coordina l’attività di comunicazione sia a livello nazionale che europeo, con l’obiettivo di assicurare la corretta implementazione dei singoli piani d’azione nazionali e, quindi, il raggiungimento degli obiettivi stabiliti da HARP.
CONCLUSIONI
L’analisi dei consumi energetici ha mostrato che nel 2017 il consumo per riscaldamento ammontava a 272 TWh, di poco inferiore alla richiesta complessiva di energia elettrica nel 2018, pari a 321 TWh. A questo va aggiunto che nei consumi di riscaldamento non sono compresi quelli industriali né il consumo per l’ACS. Questi dati dimostrano che, anche considerando l’elevata efficienza delle pompe di calore elettriche, il passaggio dal riscaldamento alimentato a gas naturale a uno fortemente incentrato sulle sole pompe di calore (soluzione spesso proposta dai policy maker nazionali ed europei) avrebbe un impatto molto rilevante sulle esigenze di trasmissione e distribuzione della rete elettrica nazionale, che richiederebbe quindi un potenziamento adeguatamente programmato. Considerando che la rete elettrica nazionale dovrà in futuro essere in grado di gestire anche gli aggiuntivi fabbisogni della mobilità elettrica, le tecnologie rinnovabili termiche (quali solare termico e caldaie a biomassa), che utilizzano energia non elettrica, avranno un ruolo importante nel soddisfacimento dei fabbisogni termici degli edifici. La transizione energetica dovrebbe dunque trovare il giusto mix di tecnologie da fonti rinnovabili termiche: solare termico, caldaie a biomassa, teleriscaldamento, oltre alle pompe di calore elettriche aerotermiche, idrotermiche e geotermiche. Poiché il 60% degli apparecchi per il riscaldamento è inefficiente, si è sviluppata una metodologia di calcolo che accresce la consapevolezza del consumatore finale sia verso le prestazioni degli apparecchi obsoleti sia verso le possibilità di conseguire una maggior efficienza (e quindi ridurre i propri consumi) attraverso la sostituzione con apparecchi efficienti presente sul mercato. Le metodologie sviluppate per l’etichettatura di caldaie e scaldacqua obsoleti sono divulgate mediante una campagna di comunicazione che mira a raggiungere in Italia circa 340.000 consumatori e 260 professionisti.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
[1] R. Marchetti, ‘Deliverable 2.2: Building vs heating stock (space and water) matrix, EU and country level’, Nov. 2019. [2] European Commission, ‘EU buildings database’. 2019, [Online]. Available: https://ec.europa.eu/energy/en/eu-buildings-database. [3] CRESME, ‘4° Rapporto congiunturale e previsionale - Il mercato dell’installazione degli impianti negli edifici in Italia 2018-2021’, 2019. [4] BSRIA, ‘D2.1a - Survey on the energy needs and architectural features of the EU building stock’, 2014. [5] The Hague: Ministry of the Interior and Kingdom Relations, ‘Housing Statistics in the European Union 2010’, OTB Research Institute for the Built Environment, Delft University of Technology, 2010. [6] EC, ‘Commission delegated regulation (EU) No 811/2013 of 18 February 2013 supplementing Directive 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council with regard to the energy labelling of space heaters, combination heaters, packages of space heater, temperature control and solar device and packages of combination heater, temperature control and solar device’. 2013. [7] EC, ‘Commission delegated Regulation (EU) No 812/2013 of 18 February 2013 supplementing Directive 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council with regard to the energy labelling of water heaters, hot water storage tanks and packages of water heater and solar device’. 2013. [8] D. Menegon, D. Lobosco, L. Micò, J. Fernandes, G. Di Prenda, and V. D’Acunti, ‘Boosting the Heating Appliances Stock Renovation Through the Labelling of Old Appliance’, presented at the SDEWES 2020, Cologne, Sep. 2020. [9] D. Menegon, D. Lobosco, J. Maldonado, P. Pannier, and A. Morell, ‘Deliverable 3.1: Labelling methodologies and validation report’, D3.1, Oct. 2020. [Online]. Available: https://heating-retrofit.eu/wp-content/ uploads/2020/11/D3.1-Labelling-methodologies-and-validation-report. pdf.
Calore per le generazioni future
Da Viessmann le nuove caldaie a condensazione Vitodens serie 100 certificate H2 Ready
Le nuove Vitodens serie 100 sono pronte per affrontare la transizione energetica, introducendo un’importante novità: sono certificate H2 Ready per il funzionamento con una percentuale fino al 20% di idrogeno miscelato al gas metano. L’importanza dell’introduzione dell’idrogeno come combustibile è facilmente intuibile: si può ottenere da una sostanza disponibile in natura in grandi quantità, ovvero l’acqua, ed è possibile ricavarlo in maniera sostenibile (idrogeno green); inoltre, la sua combustione produce solo vapore acqueo. Accanto al tema della combustione a idrogeno, la nuova gamma di caldaie murali e caldaie compatte con potenzialità da 3,2 a 32 kW è da segnalare anche per altre caratteristiche innovative e per i componenti brevettati, realizzati con materiali di qualità eccellente, quali il bruciatore Matrix Plus, il sistema Lambra Pro per il controllo della combustione e lo scambiatore di calore Inox-Radial. Grazie a queste innovazioni – frutto della ricerca Viessmann e prodotte interamente all’interno degli stabilimenti aziendali – le caldaie della nuova serie 100 sono in grado di modulare la potenza seguendo al meglio i carichi termici dell’edificio riducendo al minimo accensioni e spegnimenti, assicurando un grande risparmio energetico, ridotte emissioni inquinanti e una maggior durata dei prodotti nel tempo.
CONNESSA ED ELEGANTE
La cura per i dettagli e per il design – caratterizzato dalla nuova colorazione bianca con finitura opaca Vitopearlwhite e dal display digitale integrato con schermo LCD a sette segmenti con quattro tasti touch, disposto su pannello frontale ultrapiatto – assicura l’integrazione dei modelli all’interno degli ambienti domestici. La regolazione digitale consente inoltre di selezionare varie modalità di funzionamento e la luce LED integrata rossa (Lightguide), presente sul display, informa costantemente sullo stato della caldaia e sul suo funzionamento. Vitodens serie 100 offre ulteriori vantaggi grazie alla connettività integrata, che consente di collegare la caldaia alla rete internet per un controllo costante delle funzionalità da remoto sia da parte dell’utente, tramite l’app ViCare, si a da parte del centro assistenza tramite il servizio digitale Vitoguide.
DETRAZIONI FISCALI
Vitodens serie 100 sono caldaie in classe di prodotto A (Reg. Del. UE n. 811/2013). Abbinate a un sistema di termoregolazione evoluto in classe V, VI o VIII – come ViCare Thermostat, che si collega via radio alla caldaia – o al termoregolatore Vitotrol 200-E con connessione a filo (PlusBus), la classe energetica della caldaia sale ad A+. L’installazione di una Vitodens serie 100 consente di ottenere quindi le detrazioni fiscali del 50% o 65% o del Superbonus 110%. In caso di acquisto di una Vitodens in sostituzione dell’impianto esistente, l’installatore può applicare lo sconto del credito Ecobonus direttamente nella fattura all’utente finale e cedere questo credito a Viessmann, in virtù dell’accordo raggiunto dall’azienda con Banco BPM.
Viessmann s.r.l.u.
Via Brennero, 56 37026 Pescantina (VR) info@viessmann.it | viessmann.it
