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IL RISPARMIO ENERGETICO: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna FACOLTÀ DI INGEGNERIA - BOLOGNA Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale Principi.

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1 IL RISPARMIO ENERGETICO: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna FACOLTÀ DI INGEGNERIA - BOLOGNA Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale Principi di Ingegneria Elettrica LS Prof. FRANCESCO NEGRINI evoluzione normativa e sviluppi futuri nellambito domestico

2 SCENARIO ENERGETICO La nostra dipendenza dalle importazioni è in aumento Le riserve energetiche sono concentrate in pochi paesi La domanda globale di energia è in crescita I prezzi del gas e del petrolio sono in aumento Il problema climatico del riscaldamento globale è sempre più preoccupante LEuropa non ha ancora mercati energetici interni perfettamente competitivi Il Risparmio Energetico in unottica di SVILUPPO SOSTENIBILE La situazione energetica attuale impone la ricerca di un equilibrio fra SVILUPPO SOSTENIBILE, COMPETITIVITA e SICUREZZA DELLAPPROVVIGIONAMENTO come soluzione alle problematiche emergenti : LA SOLUZIONE AL PROBLEMA STA NELLA SPINTA INDIVIDUALE VERSO IL RISPARMIO ENERGETICO E LIMPIEGO DI FONTI RINNOVABILI, SERVENDOSI DELLINNOVAZIONE TECNOLOGICA, IN UNOTTICA DI SVILUPPO SOSTENIBILE

3 LItalia ha recepito la Direttiva Europea sullefficienza energetica degli edifici con il Decreto Legge 19 agosto 2005 n. 192 introducendo anche nuove modalità di calcolo della prestazione energetica degli edifici, stabilendo una serie di misure atte a ridurre il consumo di energia e le conseguenti emissioni in atmosfera e favorire l'uso di energia prodotta da fonti rinnovabili ASPETTI PROBLEMATICI E CARENZE DEL DECRETO: Disciplina transitoria per la metodologia di calcolo e le ispezioni degli impianti termici Definizioni (impianto termico…) Entrata in vigore Certificazione energetica (prevista unicamente per alcuni edifici) Rinvio a successivi decreti Valori limite insufficienti per le prestazioni energetiche degli edifici La principale novità introdotta è stata quella di esprimere in modo integrato la prestazione termica dell'involucro dell'edificio con quella della componente impiantistica (metodo del fabbisogno di energia primaria) Il Quadro Normativo Direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico degli edifici D.Lgs 192/05 Attuazione della direttiva 2002/91/CE Direttiva 2002/91/CE: OBIETTIVI Offre uno strumento giuridico che: preveda soluzioni in grado di sfruttare il potenziale di risparmio energetico ancora inattuato contribuisca a migliorare le prestazioni energetiche deli edifici, tenendo conto del Protocollo di Kyoto STRUMENTI della direttiva Metodologia di calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici Applicazione di requisiti minimi di rendimento ai nuovi edifici e a quelli esistenti con superficie > 1000 m² soggetti a ristrutturazioni Certificazione energetica Manutenzione periodica di caldaie e sistemi di condizionamento daria >12 kW

4 LETICHETTA ENERGETICA impone requisiti prestazionali da rispettare, misurati attraverso un indicatore di qualità espresso in KWh/m² che permette di: identificare il fabbisogno annuo di energia primaria classificare gli edifici in base al fabbisogno energetico La Certificazione Energetica degli edifici La CERTIFICAZIONE ENERGETICA nasce con lobiettivo di: 1.rendere più trasparente il mercato immobiliare; 2.informare sugli impianti e i potenziali di risparmio energetico; 3.documentare lo standard energetico e tecnologico dellimmobile; 4.stimolare i proprietari a procedere al miglioramento energetico dei loro immobili; 5.essere uno strumento di marketing 6.contribuire alla tutela dellambiente Documento che certifica il fabbisogno energetico convenzionale di un edificio in termini di riscaldamento e produzione di acqua calda e le emissioni di CO 2 Il concetto di certificato energetico viene introdotto per la prima volta dalla legge 10/91, ma mai attuato in pratica Diventa obbligatorio solo a seguito del D.Lgs 192/2005 (che recepisce la 2002/91/CE) e rende obbligatoria la certificazione per: Edifici nuovi Edifici con importanti ristrutturazioni

5 La Finanziaria 2007 Prevede agevolazioni finanziarie per la riqualificazione degli edifici esistenti e contributi per la realizzazione di nuova edilizia ad alta efficienza energetica Agevolazioni Fiscali installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda sostituzione di vecchi impianti di climatizzazione invernale interventi per aumentare lisolamento termico interventi di riqualificazione energetica Sono previste ulteriori agevolazioni per la costruzione di nuovi edifici con volumetria superiore a m³, se iniziati entro la fine del 2007 e terminati entro tre anni Detrazione IRPEF del 55% degli extra costi sostenuti per ridurre il fabbisogno energetico al di sotto dei limiti Per poter accedere alle agevolazioni della Finanziaria è necessario rispettare 2 condizioni: Lattestazione, da parte di un tecnico abilitato, della corrispondenza degli interventi eseguiti ai requisiti di legge Lacquisizione della certificazione energetica delledificio/attestato di qualificazione energetica in caso di regime transitorio

6 Il D.Lgs 311/06 corregge il precedente decreto 192/05 consente di recepire al meglio le normative UE e di innalzare notevolmente lefficienza energetica degli edifici favorendo anche lutilizzo di fonti rinnovabili spinge lindustria italiana delle costruzioni verso linnovazione tecnologica e il risparmio energetico Il D.Lgs 311/06 LE MODIFICHE APPORTATE 1.ESTENSIONE DELLOBBLIGO DI CERTIFICAZIONE ENERGETICA AGLI EDIFICI ESISTENTI 2.STOP ALLE DISPERSIONI TERMICHE 3.SOLARE OBBLIGATORIO PER IL RISCALDAMENTO DELLACQUA NEI NUOVI EDIFICI E FOTOVOLTAICO 4.AGEVOLAZIONI PER LUTILIZZO DI CALDAIE AD ALTA EFFICIENZA 5.OBBLIGO DI SCHERMANTI ESTERNI PER I NUOVI EDIFICI 6.INTRODUZIONE DEL PARAMETRO ENERGETICO NELLA PIANIFICAZIONE DEL TERRITORIO Ridurre i consumi di energia con vantaggi economici per lintero paese, per le imprese e le famiglie Ridurre le emissioni di anidride carbonica per facilitare il raggiungimento degi obiettivi del protocollo di Kyoto e quindi tutelare lambiente Creare nuove opportunità di lavoro per le aziende esistenti e favorire la creazione di nuove imprese Stimolare linnovazione tecnologica per consentire al sistema Italia di reggere la competitività internazionale LE CONSEGUENZE:

7 La direttiva Europea 2006/32/CE sullefficienza energetica degli usi finali dellenergia e i servizi energetici Dal 2008 risparmiare il 9% in 9 anni OBIETTIVO: Accrescere luso efficiente ed efficace dellenergia Favorire misure per lefficienza energetica Promuovere il mercato dei servizi energetici RUOLO DEL SETTORE PUBBLICO: Deve essere un esempio e adottare misure che generino il maggior risparmio energetico nel mino tempo INFORMAZIONE DEI CONSUMATORI: Condizioni e incentivi adeguati per stimolare linformazione FORME DI ENERGIA INTERESSATE: Elettricità Gas Combustibile da riscaldamento e per i mezzi di trasporto ENTRATA IN VIGORE E VALUTAZIONE DELLIMPATTO: La direttiva deve essere trasposta nel diritto nazionale entro 2 anni I primi piani dazione entro il 30 Giugno 2007 Il secondo piano entro il 30 Giugno 2011 e il terzo entro il 2014

8 I CONTENUTI DEL PIANO DAZIONE: Norme di efficienza energetica più rigorose Incentivazione dei servizi energetici Introduzione di meccanismi specifici di finanziamento a favore di prodotti più efficienti sotto il profilo energetico OBIETTIVI: RIDURE AL MASSIMO GLI SPRECHI DI ENERGIA E SOSTITUIRE LE FONTI ENERGETICHE ESAURIBILI CON QUELLE RINNOVABILI IL KW PIU ECONOMICO E QUELLO CHE NON USI E necessario investire in efficienza energetica risparmiando, innovando e sfruttando le fonti rinnovabili LA SITUAZIONE EUROPEA: Piano dAzione per lEfficienza Energetica EFFICIENZA ENERGETICA: produzione e utilizzazione razionale dellenergia e possibilità di risparmio

9 NEGAJOULES: misura virtuale che quantifica il consumo energetico evitato, anche grazie a forme di risparmio energetico Il nuovo OBIETTIVO fissato nel Piano dAzione è risparmiare il 20% dellenergia primaria annua complessiva entro il 2020 A causa degli ingenti sprechi è tecnicamente e economicamente fattibile risparmiare ancora di più A partire dal 2005 il risparmio energetico rappresenta la più grande fonte energetica europea _anche se virtuale_ IL NEGAJOULE e il consumo energetico evitato

10 Il Potenziale di Risparmio Energetico AMMONTARE DI RISPARMI OTTENIBILI A SEGUITO DELLINTRODUZIONE DI MISURE CHE MIGLIORANO LEFFICIENZA ENERGETICA La ripartizione del potenziale nei diversi settori di consumo vede in ordine: Residenziale Terziario Trasporti Industria Manufatturiera Risultati Miglioramento ambientale (riscaldamento globale..) Riduzione importazioni combustibile fossile Competitività rinforzata nellindustria dellUE, diminuendo la vulnerabilità alla volatilità dei prezzi I miglioramenti prefissati nellAction Plan si basano su: i risultati strutturali previsti gli effetti delle politiche precedenti e in corso dopera sulla nuova politica capace di oltrepassare gli obiettivi delle norme vigenti Riduzione del costo diretto dei consumi enegetici di oltre 100miliardi di lanno entro il 2020, evitando annualmente limmissione in atmosfera di circa 780 milioni di tonnellate di CO2

11 Stima del risparmio energetico e monetario conseguibile Studio di Arturo Lorenzoni STIMA DEL POSSIBILE RISPARMIO ENERGETICO CONSEGUIBILE IN ITALIA ADOTTANDO LE TECNOLOGIE PIU EVOLUTE ED EFFICIENTI Il possibile risparmio conseguibile nel settore elettrico, stimato nel Libro Verde, si aggira intorno al 20% dei consumi complessivi Applicando il dato allItalia (per cui si considera un consumo medio annuo di 144 MTep di energia) si potrebbero risparmiare complessivamente circa 29 MTep per un valore di 12,5 miliardi di /anno (considerando il costo del petrolio a più di 60 /barile) Con riferimento al settore elettrico, applicando la stessa riduzione del 20%, il risparmio è di circa 65 TWh, che hanno un valore di circa 4,2 miliardi di /anno

12 LEfficienza Energetica negli EDIFICI Ledilizia civile utilizza più del 30% dei consumi energetici totali, di cui: 68% Riscaldamento 16% Usi elettrici obbligati 11% Acqua calda sanitaria 5% Usi di cucina Di tutta lenergia consumata per riscaldare un edificio, buona parte viene dispersa dalle strutture e una parte dallimpianto termico Riducendo le dispersioni e utilizzando apparecchi a più alta efficienza ogni famiglia può risparmiare sino al 30-40% delle spese per riscaldamento con notevoli vantaggi per il bilancio familiare e per lambiente

13 Come usare lenergia e risparmiare Ridurre le dispersioni di calore limitare le fughe di aria calda manutenzione sullimpianto di riscaldamento sistemi di regolazione della temperatura interna Per risparmiare combustibile devi intervenire sullappartamento, sulledificio e sullimpianto di riscaldamento : Caldaia ad alto rendimento Sistema per la contabilizzazione del calore

14 Isolamento termico Isolamento delle COPERTURE 1.Copertura piana 2.Sottotetto non praticabile 3.Sottotetto praticabile 4.Soffitto ultimo piano Risparmio 10-20% 1. Isolamento dallesterno 2. Isolamento dallinterno 3. Isolamento nellintercapedine Isolamento delle PARETI ESTERNE Risparmio 15-25% Isolamento dei SOLAI SU LOCALI NON RISCALDATI Risparmio 5-15% Un edificio mal isolato influenza sulle spese di riscaldamento, pertanto è molto importante eliminare le dispersioni di calore con un accurato isolamento termico. Le spese di riscaldamento non dipendono solo dal volume da riscaldare, dal clima e dalla temperatura mantenuta allinterno, ma anche dallentità delle dispersioni di calore attraverso le pareti, le finestre, i solai, i tetti.

15 Isolamento termico INTERVENTO DIFFICOLTA'CONVENIENZA 1) Pareti esterne 2) Pareti interne 3) Coperture piane 4) Sottotetto 5) Soffitto Costo indicativo: 15 a m2+ ponteggio Costo indicativo: a m2 Costo indicativo: a m2 per tetto non praticabile, a m2 per tetto calpestabile Costo indicativo: 10 a m2 se non utilizzato, 25 se utilizzato Costo indicativo: a m2 Analisi Economica

16 Eliminazione delle infiltrazioni e isolamento delle superfici vetrate 1.Inserimento di guarnizioni per serramenti 2.Inserimento di un altro vetro sul medesimo infisso 3.applicazione tendaggi pesanti davanti alle finestre 4.Aggiunta di un secondo sbarramento dietro o davanti al vecchio 5.Sostituzione di tutto il serramento con un altro già predisposto con retrocamera 6.Applicare lisolante laddove lo spazio sia sufficiente 1.Inserimento di guarnizioni per serramenti 2.Inserimento di un altro vetro sul medesimo infisso 3.applicazione tendaggi pesanti davanti alle finestre 4.Aggiunta di un secondo sbarramento dietro o davanti al vecchio 5.Sostituzione di tutto il serramento con un altro già predisposto con retrocamera 6.Applicare lisolante laddove lo spazio sia sufficiente INTERVENTO DIFFICOLTA'CONVENIENZA 1) Infiltrazioni 2) Tendaggi 3) Dispersioni cassonetto 4) Doppio vetro 5) Nuovo infisso 6) Ventilazione controllata poche decine di euro a finestra 100 a m2 da 155 a 320 a m2 Costo indicativo: 100 a m2 Costo contenuto sul nuovo Analisi Economica E importante migliorare la tenuta dellaria dei serramenti e ridurre le dispersioni di calore attraverso i vetri ed il cassonetto

17 Metodi passivi per ridurre le fonti di riscaldamento e raffreddare gli ambienti SISTEMA PASSIVO AD ENERGIA SOLARE: sistema che sfrutta lenergia solare al fine di riscaldare o di raffreddare utilizzando evaporazione, flusso termico e forza di gravità al posto di apparecchiature meccaniche. RISCALDAMENTO Gli accorgimenti più rilevante riguardano il posizionamento a sud di finestre ampie ed isolanti,corredate da solai in lastre di cemento armato o pareti in materiali termo-assorbenti RAFFREDDAMENTO Sporgenze del tetto accuratamente progettate, finestre, pareti e tetto rivestiti di sottili strati riflettenti

18 1.Ridurre le fonti di riscaldamento 2.Raffreddare gli ambienti senza ricorrere ad impianti di refrigerazione Raffrescamento passivo OBIETTIVO COME Sfrutta la ventilazione naturale per cedere il calore allaria esterna Utilizza apparecchi che scaldano meno e applica una ventilazione collegata con lesterno Ricorda che la vegetazione attorno alledificio è importante Incrementa lalbedo dellinvolucro delledificio con una giusta colorazione Intervieni con un buon isolamento termico delle pareti

19 Sfruttiamo al massimo il combustibile 1.Controllo della temperatura ed analisi dei fumi 2.Pulizia della caldaia 3.Regolazione della combustione del bruciatore 4.Sostituzione del generatore di calore 1.Controllo della temperatura ed analisi dei fumi 2.Pulizia della caldaia 3.Regolazione della combustione del bruciatore 4.Sostituzione del generatore di calore Spesso le nostre caldaie sfruttano poco o male lenergia contenuta nel combustibile. Il D.P.R. 412 del ha reso obbligatori i controlli sullefficienza degli impianti termici. Su tutti gli impianti dobbiamo far effettuare almeno una manutenzione allanno, secondo regole precise.

20 Regolazione delle temperature interne Mantenere costante la temperatura negli ambienti interni indipendentemente dalle condizioni climatiche esterne. SCOPO IMPIANTI CENTRALIZZATI: mediante una centralina IMPIANTI INDIVIDUALI: mediante un termostato RADIATORI: mediante una valvola termostatica

21 Nuova frontiera del risparmio energetico Il consumo elettrico nazionale è determinato per il 24% dallilluminazione e dalluso energetico degli elettrodomestici

22 Direttiva dellUnione Europea 92/75/CEE, recepita anche a livello nazionale, che stabilisce la necessità di applicare unetichetta energetica ai principali elettrodomestici informare i consumatori circa il consumo degli apparecchi, allo scopo di consentire un impiego più razionale dellenergia e di favorire il risparmio energetico e la riduzione dellinquinamento atmosferico. Le etichette energetiche SCOPO La lunghezza della freccia è proporzionale ai consumi Il colore verde indica bassi consumi, il colore rosso indica alti consumi A parità di prestazioni apparecchi che consumano meno sono più efficienti dal punto di vista energetico Sulletichetta è riportata una scheda particolareggiata sul prodotto con caratteristiche tecniche e prestazioni OBBLIGO PER Frigoriferi, congelatori e apparecchi combinati Lavatrici, asciugatrici e apparecchi combinati Lavastoviglie Forni Boiler e serbatoi dellacqua calda Sorgenti luminosa Condizionatori daria lampadine

23 LEcolabel è un marchio europeo che indica un prodotto compatibile con lambiente, a cui è generalmente legato un minor consumo di energia. Marchio di Qualità ed Etichetta Ecolabel Il marchio di qualità IMQ o un altro marchio riconosciuto a livello europeo assicura che lapparecchio è prodotto in conformità con le norme di legge in materia di sicurezza.

24 I frigoriferi ed i congelatori domestici sono la maggior sorgente di consumi elettrici nelle abitazioni in cui lambiente e lacqua non vengono riscaldati con lenergia elettrica, tali consumi rappresentano circa il 22% dellenergia elettrica utilizzata per gli usi domestici, anche se lefficienza energetica negli ultimi anni è aumentata di circa il 30% negli ultimi 10 anni Frigoriferi e Congelatori Perché scegliere un elettrodomestico più efficiente In termini economici scegliere un elettrodomestico più o meno efficiente comporta un notevole risparmio In termini ambientali, un frigo-congelatore di classe A++ durante la sua vita determina unemissione di kg ca di CO2, uno di classe G di circa kg. Prodotto Energy+ consuma meno di 280kWh allanno, pari al 42% del consumo del prodotto standard, perché utilizza una combinazione di isolamento termico di maggiore qualità, scambiatori di calore avanzati e sistemi di controllo della temperatura e del refrigeranti superiori CONTRIBUTI PER FRIGORIFERI AD ALTA EFFICIENZA La finanziaria 2007 concede una detrazione fiscale per la sostituzione di frigoriferi, congelatori e le loro combinazioni, di classe energetica non inferiore ad A+, acquistati nel corso del 2007 EFFETTI Riduzione dei consumi: ipotizzando che i frigoriferi di classe A+ raggiungano il 15% delle vendite, la riduzione sarebbe pari a 85 GWh/a Bollette meno care per i consumatori Industrie stimolate a ricercare e produrre elettrodomestici ad alta efficienza

25 Lavatrici Oggi nel nostro paese i consumi energetici delle lavatrici rappresentano circa il 12% dellenergia elettrica impiegata per usi domestici Al momento dellacquisto è sempre meglio preferire modelli di recente produzione perché: Lavaggio a pioggia e riutilizzo dellacqua di lavaggio Costa più dellenergia elettrica: per un bucato a 60°C si usano tra 1,2 e 1,5 kWh di elettricità per scaldare lacqua e si consumano g di detersivo in polvere; quindi spendiamo circa 0,26 per lenergia elettrica e circa 0,31 per il detersivo. Comportano minor consumo di detersivo Sono noti il consumo di energia e la capacità di lavaggio Comportano minor consumo dacqua

26 Lavastoviglie Oggi in Italia i consumi energetici delle lavastoviglie rappresentano il 5% dei consumi di energia elettrica per uso domestico Le cifre si riferiscono al consumo in laboratorio, i valori reali possono essere maggiori in base alla modalità, alla frequenza, alla temperatura e alla durata del lavaggio Le lavastoviglie tradizionali per coperti consumano,per il ciclo più lungo circa 2,5 kWh; i modelli nuovi tra 1,4 e 1,8 kWh. I consumi si riducono drasticamente a circa 0,7 kWh quando si utilizzano cicli rapidi, in quanto si riducono i tempi di lavaggio e quindi i consumi di elettricità. Le lavastoviglie più recenti garantiscono un consumo di detersivo di circa 20 g, che confrontato con i 40 g di quelle tradizionali assicurano un risparmio intorno al 50%.

27 Illuminazione domestica Illuminare una casa ha circa lo stesso costo delluso di un forno elettrico. Sembra un paradosso ma anche luso di alcune lampadine da 60 W può avere lo stesso costo delluso di un forno da W, in quanto non si deve considerare solo la potenza, ma anche il tempo delluso, e le lampade, solitamente, restano accese molto più a lungo di un forno In Italia la quota annua destinata alluso domestico è superiore ai 7 miliardi di kilowattora, corrispondente a circa il 13% del consumo totale di energia elettrica nelluso domestico Tutte le lampade attualmente in commercio possono essere suddivise, in base alle modalità con cui viene generata la luce, in due grandi categorie Lampade ad incandescenza Lampade a scarica elettrica in gas Lampade a scarica elettrica in gas E stato stiamato che, nel giro di due anni, le lampadine a incandescenza, potrebbero sparire dall'Europa. I principali produttori europei di lampadine, riuniti nello European Lamp Companies Federation hanno fatto sapere che potrebbero accettare il termine del 2009 fissato dai leader dei governi europei. Intanto il Ministro dell'Ambiente, Alfonso Pecoraro Scanio, ha fatto sapere che intende presentare in occasione della prossima Finanziaria una proposta per rendere obbligatorie le lampadine fluorescenti, dando un termine per l'eliminazione e lo stop alla distribuzione delle vecchie lampadine.

28 Illuminazione domestica Lampade ad incandescenza Trasformano solo il 5-10% dellenergia in luce, il resto in calore Efficienza modesta: circa 12 lumen/watt Durata modesta: circa ore Nei paesi UE si vendono ogni anno circa 2,1 miliardi di lampadine inefficienti Le lampadine inefficienti in uso in Europa sono circa 3.6 miliardi, sostituendone la metà si taglierebbero 23 milioni di tonnellate di CO2 annue con un risparmio economico nei consumi elettrici pari a 7 miliardi di euro. trasformano il 15% dellenergia impiegata in luce e con la tecnologia IRC raggiungono un rendimento circa del 20%, hanno una durata ed unefficienza superiore Lampade a scarica in gas Efficienza luminosa superiore da 4 a 10 volte Necessitano di reattore e starter per essere collegate alla rete Efficienza da 90 a 100 lumen/watt, con riduzione dei consumi di circa il 70% Durata da a ore Le lampade fluorescenti convertono fino al 50% dellenergia in luce Le lampade fluorescenti compatte con attacco E14 o E27 con il reattore elettronico integrato sono dette lampade a risparmio energetico Il futuro apparterrà però ai diodi luminosi che sono molto piccoli e hanno una vita lunghissima. La tecnologia dei LED è ancora in pieno sviluppo e fra qualche tempo avranno la stessa efficienza delle lampade fluorescenti.

29 Illuminazione domestica Analisi Economica 200 kWh a lampada 40 kWh a lampada Riduzione della bolletta elettrica 5 volte inferiore Una lampada fluorescente ad accensione elettronica a 20 W illumina come una tradizionale lampada da 100 W perché la luce emessa dalla prima è pari a lumen

30 Apparecchi Elettrici ed Elettronici La funzione stand-by consente la comoda ed immediata accensione dellapparecchio con il telecomando, ma non interrompe totalmente i consumi energetici. Lapparecchio sembra spento, ma consuma ancora energia. Apparecchi collegati alla rete tramite un interruttore nel circuito interno e non in quello esterno consumano energia anche se sono spenti. Così lapparecchio rimane sempre sotto tensione e consuma inutilmente corrente elettrica. Si può ovviare al difetto attaccando lapparecchio ad una presa con interruttore. APPARECCHIOPOTENZA EROGATA IN STAND-BY (watt) CONSUMO ANNUO (kWh) COSTO ANNUO (euro) Televisore Nuovo16,551,31 Televisore Vecchio1065,5213,10 Videoregistratore645,869,17 Decoder16,551,31 Stereo20131,0426,21 Radio213,12,62 Computer532,766,55 Schermo532,766,55 Caricabatteria del cellulare 18,011,60 Telefono cordless322,934,59 Segreteria telefonica324,024,80 Fax18,011,60

31 LE FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI Definizione Fonte Rinnovabile Tipologie di Fonti Rinnovabili: Sfruttamento Fonti Rinnovabili Eolico: MW installati (fine 2005) Solare Fotovoltaico MW installati (fine 2004) Solare Termico Pannelli operativi mq (2004) Germania Olanda , Danimarca3.1242, Austria60619, Gran Bretagna8907, Francia38220, Spagna , Grecia4724, Italia , Energia Eolica Energia Solare Energia idraulica Energia Geotermica Sfruttamento delle onde e delle maree Biomasse

32 PIANO DAZIONE 2006 COMMISSIONE EUROPEA OBJ: efficienza energetica – Efficacia economica - Riduzione dipendenza - Minore impatto ambientale Proroga programma Energia intelligente per lEuropa periodo Rimozione barriere non tecnologiche - Rivoluzione/evoluzione sistema produzione-consumo Necessità di attuare parallelamente una politica di risparmio energetico e utilizzo di fonti energetiche alternative

33 PROBLEMA ALLA DIFFUSIONE: MANCANZA INFORMAZIONI Problema principale allincremento dellefficienza: mancanza dinformazioni ( sui costi, sulle nuove tecnologie,..) Investimenti a lungo termine: questo porta ad essere spesso troppo prudenti, anche troppo Divergenze tra proprietario e inquilino Prezzi ingannevoli e mancanza standardizzazione Importante ricorrere alle ESCO (Energy Service Company) per ottenere informazioni e valutazioni tecniche, le quali si ripagheranno con i risparmi di energia da noi realizzati

34 GENERAZIONE DISTRIBUITA ENERGIA ELETTRICA Oggigiorno Oggigiorno: grandi centrale termoelettriche producono e distribuiscono a tutti lenergia Futuro Futuro: lenergia continua ad essere prodotta dalle centrali, ma cresce il contributo dei singoli impianti Rete elettrica Enel diventa Rete Pubblica che raccoglie e ridistribuisce Bassa efficienza è dovuta alla produzione di elettricità e calore separatamente Investire maggiormente sulla Cogenerazione

35 Impianti solari fotovoltaici Tecnologia che converte lirradiazione solare in energia elettrica In Italia lirraggiamento medio annuale varia dai 3,6 KWh/m 2 giorno al centro ai 5,4 KWh/m 2 giorno della Sicilia Celle fotovoltaiche: Tipologia Pannello monocristallino Pannello policristallino Pannello a silicio amorfo Durata impianto: anni Situazione Europea Installazioni ( in Germania si copre il 4% fabbisogno nazionale di en. elettrica) Da cosa dipende la quantità di energia raccolta?

36 Impianti solari fotovoltaici Conto Energia Ritorno economico costo impianto in circa 10 anni Eliminazione limite annuo impianti finanziabili in 60 MW Connessione o meno alla reteImpianti stand-alone Impianti grid-connected Max produzione energiaStudiare caratteristiche sito Risultati ottimali si ottengono con sistemi a copertura delledificio con esposizione a Sud e inclinazione di 20-30° Anche la disposizione sul piano verticale ottiene ottimi risultati

37 Impianti solari fotovoltaici Costo dellimpianto: 7- 8mila euro a kW installato Elevato ma ammortizzato grazie al piano Conto Energia Stabilisce la vendita con tariffe fisse garantite per 20 anni che per impianti domestici variano tra 0,38 a 0,049 euro a kWh + 0,16 euro di risparmio in bolletta Ogni kWh prodotto vale 0,6 euro: 3 volte e mezzo prezzo elettricità pagato in bolletta Valutazione risparmio1.Analisi consumi nelle bollette 2.Divisione consumi per produttività ( 1300 kWh/anno per impianto di 1 kWh) 3.Il risultato delloperazione mi dice la potenza ottimale che limpianto deve avere Grazie al Conto Energia spesa ammortizzata in meno di 10 anni con successivo guadagno oltre allazzeramento bolletta elettrica

38 Impianto solare termico Utilizzano la radiazione solare per riscaldare acqua attraverso un collettore solare Funzionamento: Componenti e meccanismo riscaldamento Pannello – fluido termovettore (acqua e glicole) – pompa di circolazione- centralina solare – serbatoio Circolazione forzata - Miglior rendimento - Integrazione ottimale Impianti Circolazione naturale

39 Impianti solari termico Costo Impianto: Circolazione naturale, 2-3 mq serbatoio da 200 litri: euro ( 2-3- persone) Circolazione naturale, 4 mq, serbatoio da 300 litri: euro ( 4-5 persone ) Circolazione forzata, 5 mq, serbatoio da 300 litri: euro (3-4 persone) Valutazione della superficie ottimale da installare in quanto lenergia aumenta allaumentare della superficie ma aumenta anche il costo (metodo f-chart) Risparmio: - rispetto a una caldaia elettrica la spesa si recupera in 5 anni - rispetto a una caldaia a gas la spesa si recupera in 8-10 anni I pannelli solari soddisfano il 70% del fabbisogno di acqua calda sanitaria, se si utilizza anche per il riscaldamento soddisfano il 40-60%) Possibile usufruire di una detrazione fiscale pari al 55% delle spese di acquisto e installazione, da ripartire in 3 anni Obj:

40 Impianti solari termico Residenza Abituale: integrare i pannelli solari con caldaia (metano, condensazione, biomasse); mesi caldi impianto solare copre totalmente i bisogni Seconda Casa: possibile utilizzare anche una semplice resistenza elettrica al posto della caldaia Per fornire il 100% nei mesi estivi sono necessari 0,8 mq di pannelli a persona nelle regioni del sud e 1,2 mq per persona in quelle del nord Limpiego di un impianto solare termico per il riscaldamento è sensato in una casa ben isolata termicamente e fornita di un impianto di riscaldamento a pavimento o parete che richiede temperature non superiori ai 35°C contro i 60-70°C dei normali termosifoni

41 Impianti Micro-Eolici Aerogeneratori: principio di funzionamento identico a quello dei vecchi mulini a vento ma il movimento di rotazione delle pale viene trasmesso ad un generatore che produce elettricità Si differenziano per: forma dimensione potenza I mini-eolici si differenziano in base allorientamento dellasse di rotazione delle pale: - Macchine ad asse orizzontale - Macchine ad asse verticale - Ambienti urbani - Ridotto impatto visivo - Basso inquinamento acustico

42 Impianti Micro-Eolici Attraverso un apposito inverter CA/CC è possibile generare energia distribuita Decreto legislativo 387 del 12/2003 stabili che gli impianti di potenza < 20kW devono avere la possibilità di connettersi con scambio dellenergia sul posto Net-metering: permette di ridurre se non annullare lesborso per la bolletta attraverso un conguaglio finale Fino a fine 2006 questo servizio non era ancora disponibile Costo impianto: euro al kW

43 Impianto Geotermico a bassa temperatura Sfruttamento di sorgenti termiche del sottosuolo in cui a circa 100 m di profondità ci sono sempre 10°C. Si introduce un tubo ad U che funge da scambiatore grazie alla presenza di un liquido Il tubo viene collegato ad una pompa di calore La pompa di calore al suo interno contiene una serpentina in cui vi circola un gas liquefatto che a contatto con il liquido bolle e, da liquido ritorna gas. Poi raggiunge un compressore che lo ritrasforma in liquido. Vantaggio: Per ogni kW che il motore utilizza per la compressione, il processo fisico di liquefazione ne produce 3-4.

44 Impianto Geotermico a bassa temperatura Sonda geotermica verticale: riscaldare, raffreddare e preparare l'acqua calda. La distribuzione del calore avviene attraverso impianti radianti a pavimento e soffitto. Sonda geotermica orizzontale: svolge lo stesso funzionamento di riscaldamento, raffreddamento e produzione di acqua calda, solo che le sonde sono disposte in maniera orizzontale Tutti e due i sistemi hanno un efficienza elevata un unaffidabilità ottima

45 Impianto Geotermico a bassa temperatura Costo Impianto: euro (pozzo compreso) - Costo esercizio annuo: 965 euro (A parità di potere calorico, un impianto a metano tradizionale consuma lanno e uno a gasolio 3696 ). - In estate, funziona come sistema di raffrescamento : basta spegnere la pompa di calore e i tubi nel pavimento sono attraversati da acqua fresca a 10°C. In Svizzera si trovano oggigiorno più di sonde geotermiche

46 Microcogenerazione Principio cogenerazione e Generazione distribuita Microcogenerazione: applicazioni < 1 MWel Tecnologie disponibili: Benefici: -Aumento efficienza -Riduzione flussi elettrici sulle reti -Utilizzo Fer: diminuzione emissioni

47 Microcogenerazione Problemi: Necessità di un approccio di sistema che permetta la diffusione della generazione distribuita Landamento dei prelievi elettrici residenziali risulta caratterizzato da molti picchi di breve durata, che comportano lo scambio continuo con la rete e che riducono le prestazioni della macchina se non funzione in modo continuo Le macchine oggigiorno non funzionano modularmente e necessitano quindi di un serbatoio di accumulo

48 Esempio Applicativo Bifamiliare completamente realizzate con tecniche che sfruttano le energie rinnovabili

49 Esempio Applicativo Conoscendo il Pot. Calorifico dei vari combustibili è possibile determinare la quantità di combustibile necessario ad una caldaia tradizionale Metano: Potere calorifero: 9,50 kW per m³. Quantità necessaria : / 9,50 = m³. Costo del metano : 0,651 /m³. Spesa complessiva : x 0,651 = GPL: Potere calorifero : 7 kW per litro. Quantità necessaria : / 7 = litri. Costo del GPL : 0,68 /litro. Spesa complessiva: x 0,68 = Gasolio : Potere calorifero : 10 kW per litro. Quantità necessaria : / 10 = litri. Costo del Gasolio:1,11 /litro. Spesa complessiva: x 1,11 = Energia fornita alledificio: 4250 x 5 = kWh termici Risultati Pompa di Calore geotermica 4250 kWh : consumo della pompa di calore. COP rilevato : 5. Spesa per il riscaldamento : 4250 x 0,17 = 722,5

50 funzionamento della pompa di calore e di riscaldamento coperto dalla produzione di energia dei pannelli solari. l'incentivo statale sulla produzione di corrente elettrica, denominato CONTO ENERGIA paga 0,445 ogni kWh di corrente prodotta, ottenendo così in un anno un rimborso spese di : 4550 x 0,445 = 2024 l'incentivo prevede che la corrente consumata entro i nostri limiti di produzione non venga pagata, e questo consente un ulteriore risparmio sulla bolletta. pagando allo stato attuale la corrente 0,17 al Kwh, otteniamo che, relativamente al consumo di energia della pompa di calore saranno risparmiati 722, e rimangono ancora 300 kWh da consumare e non pagare. Esempio Applicativo 300 x 0,17 = 133,5. Ottenendo un risparmio totale di: ,5 = 855,5 da sommarsi ad un incentivo di Risultati Pannelli Fotovoltaici: 4550 KWh di corrente prodotta

51 Esempio Applicativo Energia prodotta anno: 4,76 x 2,16 x 0,75 = 2.814,15 Kwh termici Moltiplicando per il costo dell'energia, otteniamo un risparmio di 478,40. Allo stesso modo, per scaldare la stessa quantità d'acqua tramite una normale caldaia a metano, andremo a spendere 224,70. A fine anno, risparmieremo ulteriori 224,70 grazie al pannello solare termico. Spese mancate e incentivi ( risparmio totale annuale ) Conto energia + corrente non pagata + gas risparmiato: , ,70 = 3104,2 Spese che avremmo dovuto sostenere con impianto tradizionale a metano: ,70 = 1680,70. Sommando questi due valori, otteniamo il vero risparmio annuale che ci sarà necessario per calcolare il tempo di ammortamento. Costo aggiuntivo per l'impianto (Geotermia+Fotovoltaico+Solare termico) : Risparmio annuale: 3104, ,7 = 4.784,9. Tempo di ammortamento: / 4784,9 = 5,85 anni. Costo aggiuntivo per l'impianto (Geotermia+Fotovoltaico+Solare termico) : Risparmio annuale: 3104, ,7 = 4.784,9. Tempo di ammortamento: / 4784,9 = 5,85 anni. Risultati Solare termico Ammortamento

52 GRAZIE PER LATTENZIONE


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