Alta efficienza energetica con le pompe di calore
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Alta efficienza energetica con le pompe di calore
A&D 42 aziende Aziende & & dintorni Dintorni a cura Paola Mezzalira A cura di ClivetdiSpA maggio 2012 la termotecnica Alta efficienza energetica con le pompe di calore Clivet per il complesso residenziale Borgo Morandi Clivet presenta i risultati ottenuti dall’impiego della pompa di calore GAIA Aria 31 per il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di acqua calda sanitaria del nuovo complesso residenziale Borgo Morandi di Solarolo, Ravenna, una delle esperienze più avanzate e innovative nel panorama edilizio italiano, mostrando il contributo della tecnologia della pompa di calore all’ottenimento della Classe CasaClima A+. Il complesso residenziale in fase di ultimazione Borgo Morandi a Solarolo in provincia di Ravenna è una delle eccellenze italiane dal punto di vista urbanistico, architet- tonico e tecnico per l’attenzione all’ambiente e all’uomo, al risparmio del suolo e delle risorse non rinnovabili. Le abitazioni che lo compongono consumano dal 50% all’80% in meno rispetto alle abitazioni con impianti tradizionali a combustione e la scelta della rivoluzionaria pompa di calore a ciclo annuale GAIA Aria 31 di Clivet, in abbinamento a corrette scelte sull’isolamento termico dell’involucro edilizio, si è rivelata determinante per l’ottenimento della Classe CasaClima A+. La realizzazione presenta un grande valore, non solo importante per le soluzioni tecnologiche adottate e per l’efficienza energetica ottenuta, ma anche per dimostrare come un’edilizia ad alta efficienza e basso impatto ambientale sia possibile anche con costi ragionevoli. Da area dismessa a borgo residenziale Frutto di un’attenta operazione di riqualificazione di un’area artigianale dismessa, della quale ha anche riutilizzato il materiale di costruzione, Borgo Morandi è un complesso residenziale composto da cinque palazzine (4 CLIVET SPA - www.clivet.it A&D Aziende & Dintorni maggio 2012 la termotecnica 43 LA PAROLA AL PROGETTISTA Spiega l’ingegner Sergio Pesaresi, progettista del complesso: “Grazie all’alta efficienza delle pompe di calore GAIA Aria 31 ed all’involucro molto performante, il consumo annuo per il riscaldamento per metro quadro calpestabile è pari a 23 kWh/m2/a, un bel risultato se si pensa che una casa costruita, bene, negli anni Settanta/Ottanta ne consuma almeno 150”. E continua: “Un appartamento nuovo, costruito secondo la normativa vigente, di 100 m2 consuma almeno 60x100 = 6.000 kWh/a (termici) per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria. Utilizzando una ottima caldaia a condensazione a gas metano (rendimento = 1) occorrono 6.000 x 0,08 = 480 €/anno. Inoltre la conduzione della casa con una famiglia di quattro persone richiede mediamente altri 3.500 kWh elettrici. Grazie all’installazione di pannelli fotovoltaici di 1 kWp, prevista per legge, che producono a Solarolo 1.200 kWh, la richiesta di energia elettrica diventa 3.500-1.200=2.300 kWh. Grazie all’incentivo e allo scambio sul posto previsti dal Conto Energia, la spesa per l’energia elettrica è pari a 70 €. In definitiva la spesa energetica di una casa nuova con caldaia a gas è pari a 550 €/anno. Le case del Borgo Morandi consumano 23 kWh/m2/a per riscaldamento più 17 kWh/m2/a per l’ACS cioè 4.000 kWh per ogni appartamento di 100 m2. Utilizzando la pompa di calore GAIA Aria 31, che ha un COP medio stagionale pari a 4,0, occorrono 1.000 kWh elettrici. Inoltre abbiamo visto che la conduzione della casa con una famiglia di quattro persone richiede mediamente altri 3.500 kWh elettrici. Pertanto la richiesta totale di energia elettrica risulta pari a 1.000+3.500=4.500 kWh. Grazie all’installazione di pannelli fotovoltaici di 2,5 kWp, superiore al minimo previsto per legge, che producono a Solarolo 3.100 kWh, la richiesta di energia elettrica diventa 4.500-3.100=1.400 kWh. Ma, grazie all’incentivo e allo scambio sul posto”previsti dal Conto Energia, la bolletta energetica diventa positiva e si incassano 910 € all’anno”. per quegli scopi per i quali l’acqua potabile sarebbe sprecata: la pulizia dei sanitari e l’innaffiamento dei giardini. Le case di Borgo Morandi possiedono un elevato comfort interno in quanto sono stati eliminati tutti i ponti termici e l’aria all’interno degli ambienti viene pre-trattata per eliminare batteri, polveri e smog e per garantire il controllo dell’umidità, oltre ad essere preriscaldata gratuitamente dall’aria esausta che viene estratta dalla casa (dai bagni e dalle cucine). Il complesso è inoltre dotato di un elevato comfort acustico, sia nei confronti dei rumori esterni che interni. Grande attenzione è stata prestata alla realizzazione degli impianti dedicati al comfort termo igrometrico delle abitazioni. soluzioni quadrifamiliari ed una bifamiliare) progettate e costruite con il protocollo CasaClima A+. Il complesso non consuma combustibili fossili (non usa gas metano neanche in cucina in quanto sono installati piani di cottura ad induzione) e non emette CO2 in quanto per riscaldare e raffrescare usa una pompa di calore aria-acqua elettrica, che grazie all’abbinamento con i pannelli fotovoltaici installati in copertura consente di considerare l’impianto 100% energia rinnovabile, poiché l’energia prelevata da GAIA dalla rete elettrica è coperta dall’elettricità generata dai pannelli fotovoltaici. Borgo Morandi, inoltre, recupera l’acqua piovana e la utilizza A&D 44 aziende Aziende & & dintorni Dintorni a cura di Paola Mezzalira A proposito di Clivet Clivet è un’azienda all’avanguardia nel settore dei sistemi in pompa di calore, che in oltre 20 anni di esperienza si è specializzata per le applicazioni nel terziario, dove ha saputo ottenere quote di mercato di rilievo che in Italia, per alcuni settori applicativi, raggiungono anche il 50%. Lo dimostrano importanti realizzazioni come Centri Commerciali, Outlet Villages, Centri direzionali, Complessi residenziali, Strutture sanitarie, oltre 1000 sale cinematografiche ed hotel tra le catene più prestigiose. Molte centinaia di queste grandi realizzazioni, che hanno registrato risultati sorprendenti, dal 30 al 60% di risparmio di energia primaria, confermano la validità delle soluzioni Clivet e proiettano la realtà verso il futuro del settore con importanti obiettivi per il settore residenziale, per il quale Clivet ha ideato ELFOSystem, un sistema unico al mondo che porta l’esperienza dei sistemi in pompa di calore a ciclo annuale anche nelle abitazioni singole o plurifamiliari. Clivet in Italia dispone di un’area operativa di 50.000 m2 sita a Feltre (Belluno), composta da più unità produttive. In queste sedi produttive e nelle filiali commerciali estere con cui Clivet è presente in 7 nazioni - Inghilterra, Spagna, Germania, Olanda, Emirati Arabi, Russia ed India - oltre 900 professionisti contribuiscono al raggiungimento di un unico obiettivo: il comfort sostenibile. www.clivet.com La soluzione impiantistica Per il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di acqua calda sanitaria sono state previste 18 pompe di calore GAIA Aria 31, una per ogni alloggio. Si tratta di innovative unità-impianto ad energia rinnovabile, che integrano in sé tutti i principali elementi di una centrale termica incluso accumulo da 200 litri per la produzione di acqua calda sanitaria, gruppi di pompaggio e predisposizione per il collegamento ai pannelli solari termici. La diffusione del calore è stata affidata ai pannelli radianti maggio 2012 la termotecnica che, funzionando a bassa temperatura, migliorano il comfort abitativo e rendono l’accoppiamento con la pompa di calore GAIA Aria 31 la migliore soluzione in termini di efficienza complessiva, impareggiabile da qualsiasi impianto tradizionale con caldaia anche a condensazione. L’utilizzo delle pompe di calore GAIA Aria 31 ha permesso inoltre di semplificare notevolmente l’impianto (un solo impianto per il riscaldamento ed il condizionamento, eliminando gli antiestetici condizionatori split), ed essendo l’unità in grado di produrre acqua contemporaneamente a tre differenti temperature anche l’efficienza complessiva dell’impianto ha trovato grande beneficio, come spiega l’ingegner Sergio Pesaresi: “GAIA Aria 31 riesce a soddisfare la fornitura di acqua per i pannelli radianti della zona giorno situata al piano terra, di acqua ad una differente temperatura per il primo ed il secondo piano adibiti a zona notte. In questo modo permette di ridurre gli ingombri della centrale termica, oltre a garantire un’efficienza tale da portare la casa in Classe CasaClima A+”. GAIA Aria 31 non utilizza combustibili fossili e non produce fumi o altre sostanze nocive, per questo tutte le opere di adduzione gas, la canna fumaria ed i dispositivi di sicurezza tipici delle installazioni con caldaia sono stati eliminati e con esse i relativi costi sia dell’impianto iniziale che di manutenzione periodica. I risultati Il fabbisogno energetico annuo di riscaldamento, risultante per ogni singolo appartamento di Borgo Morandi, è di soli 23 kWh/m2/a, da notare che per l’ottenimento della Classe A il limite è <30 kWh/m2/a. Ma il valore di Borgo Morandi va oltre l’ottenimento della prestigiosa Classe CasaClima A+, basti solo pensare che il consumo medio di una costruzione simile nelle dimensioni e destinazione d’uso, ma eseguita con tecniche costruttive anni Novanta ed impianto di riscaldamento a combustione con caldaia, si aggirava intorno ai 150 kWh/m2. Con 23 kWh/m2 stiamo parlando di consumi nell’ordine di 1/6 rispetto agli edifici tradizionali. Conclusioni L’esperienza Clivet dimostra dunque che un futuro con edifici a basso consumo è possibile ed implica l’utilizzo di nuove tecnologie basate sulle risorse rinnovabili. Tra tutte le tecnologie oggi disponibili la pompa di calore si distingue per efficienza energetica, bassi costi di esercizio ed ampio utilizzo di fonte rinnovabile di energia. Come tutte le nuove tecnologie, quella dei sistemi in pompa di calore, richiede certamente maggiori attenzioni nelle fasi iniziali, specie nella fase progettuale e realizzativa, ma i risultati che ne conseguono valgono per tutto il ciclo di vita dell’impianto e portano a risparmi importanti a favore dell’utilizzatore e dell’ambiente. La realizzazione di questo eccellente progetto, infatti, è legata anche alla grande opera di regia ed orientamento tec- A&D Aziende & Dintorni maggio 2012 la termotecnica nologico attuata dall’Ingegner Pesaresi, titolare dello Studio LogicaGotica di Rimini, che con la propria esperienza ed attenzione ad un corretto coordinamento di tutti gli attori, ha reso possibile, non solo la realizzazione di un’opera ad alta efficienza energetica, ma anche il contenimento dei costi a valori sostenibili. Spiega l’ingegner Pesaresi: “L’edilizia ad alta efficienza deve essere accessibile a tutti! È da sfatare il luogo comune per cui la qualità sia un lusso per pochi. Lusso è sprecare, è consumare inutilmente”. E conclude: “Il costo di costruzione di Borgo Morandi è di 1.250 €/m2 in linea con i costi dell’edilizia tradizionale”. Sistemi in pompa di calore Gli edifici sono responsabili di circa il 40% del consumo di energia primaria a livello nazionale e buona parte di questa energia (in una abitazione privata ad esempio può valere anche l’80%) viene utilizzata per la produzione di acqua calda sanitaria, il riscaldamento ed il condizionamento degli spazi adibiti alle persone. Riscaldare e condizionare gli ambienti, risparmiando energia, è dunque un fattore che condizionerà le costruzioni edilizie negli anni a venire. Oggi infatti si preme molto sull’aumento degli isolamenti in edilizia al fine di limitare i fabbisogni e non tutti sanno che è possibile dimezzare ulteriormente i consumi di energia e le emissioni di CO2, utilizzando la tecnologia della pompa di calore che sfrutta dal 75% al 100% fonti rinnovabili, rispetto alle soluzioni tradizionali a combustione che impiegano fonti fossili. Una tecnologia promossa dall’Unione Europea L’Unione Europea, per ridurre i consumi di energia primaria e limitare le emissioni di CO2 in atmosfera, nel 2009 ha emanato un’importante Direttiva (2009/28/CE del 23 aprile 2009) che promuove l’uso dell’energia da fonti rinnovabili (RES, Renewable Energy Sources), con la quale l’energia solare indiretta contenuta in aria, acqua e terra, sfruttata dalle pompe di calore, è riconosciuta come fonte di energia rinnovabile. Questo elemento ha portato i sistemi in pompa di calore ad essere considerati al pari delle altre tecnologie, tipo il solare, le biomasse, l’eolico e l’energia delle maree, dando certamente una posizione di primo piano che già da tempo meritavano. Il mercato Europeo, già da alcuni anni, considera la pompa di calore una soluzione eccellente per il riscaldamento degli edifici, con sviluppi molto interessanti in Germania, Francia, Svizzera e nei Paesi Nordici dove, ad esempio in un paese come la Svezia, oltre l’80% del mercato vede sistemi in pompa di calore al posto delle tradizionali caldaie. Nei Paesi del Sud Europa ed in particolare in Italia, dove beneficiamo di temperature medie stagionali ben superiori al Nord Europa, la tecnologia della pompa di calore prevede efficienze anche superiori, dunque ancora più convenienti. E in Italia? Anche in Italia si stanno facendo grandi passi nella direzione di un ampio impiego di questo tipo di sistemi basati sulla tecnologia della pompa di calore, già con la legge finanziaria le pompe di calore beneficiano del 55% di credito d’imposta ed ora con il decreto n.28 di recepimento della direttiva RES del 3 marzo 2011 (Decreto Romani) lo sviluppo su larga scala di questa tecnologia sembra veramente prossimo. In base a questo decreto, dal 31 maggio 2012, è richiesta una copertura del 50%, mediante fonti rinnovabili, del fabbisogno di energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria. Per il riscaldamento ed il raffreddamento, il decreto prevede invece una crescita graduale della copertura del fabbisogno complessivo dell’immobile con fonti rinnovabili, fino a raggiungere nel 2017 il 50% (20% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 31 maggio 2012 al 31 dicembre 2013 - 35% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è presentata dal 1 gennaio 2014 al 31 dicembre 2016 - 50% quando la richiesta del pertinente titolo edilizio è rilasciato dal 1 gennaio 2017). I sistemi tradizionali per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria, basati sulla tecnologia della combustione, sono in una condizione di grande difficoltà per garantire questo tipo di requisiti. Le pompe di calore, invece, sfruttando dal 75 al 100% di energia rinnovabile, sono destinate ad avere uno sviluppo esponenziale nei prossimi anni, offrendo una grande opportunità al nostro Paese sia dal punto di vista della riduzione dell’impatto ambientale che economica. 45