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NUOVI CRITERI DI PROGETTAZIONE ALLA LUCE DEL D.Lgs.28/11.

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Presentazione sul tema: "NUOVI CRITERI DI PROGETTAZIONE ALLA LUCE DEL D.Lgs.28/11."— Transcript della presentazione:

1 NUOVI CRITERI DI PROGETTAZIONE ALLA LUCE DEL D.Lgs.28/11

2 IL DECRETO LEGISLATIVO n.28 del 3 marzo 2011 di recepimento della direttiva RES 2009/28/CE (Decreto rinnovabili o Romani) ha previsto nuovi obblighi di integrazione delle fonti rinnovabili

3 per coprire parzialmente i consumi per la climatizzazione nei nuovi edifici e negli edifici esistenti sottoposti a ristrutturazioni rilevanti (cioè con superficie dintervento superiore a 1000 m 2 o soggetti a demolizione e ricostruzione)

4 RISCALDAMENTO, SANITARIA RAFFRESCAMENTO 20% al 31/5/ % al 1/1/ % al 1/1/2017

5 ART. 11 DLGS. 28/ I progetti di edifici di nuova costruzione ed i progetti di ristrutturazioni rilevanti degli edifici esistenti prevedono lutilizzo di fonti rinnovabili per la copertura dei consumi di calore, di elettricità e per il raffrescamento

6 Articolo e DLGS. 28/2011 ART. 2 COMMA 1 Si applicano inoltre le seguenti definizioni: a) energia da fonti rinnovabili: energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica, geotermica, idrotermica e oceanica, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas;

7 b) energia aerotermica: energia accumulata nellaria ambiente sotto forma di calore;

8 c) energia geotermica energia immagazzinata sotto forma di calore nella crosta terrestre;

9 e) biomassa: la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dallagricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e lacquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti dal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani.

10 Allegato 1 DLGS. 28/ Ai fini del paragrafo 1, lettera b), non si tiene conto dell'energia termica generata da sistemi energetici passivi, che consentono di diminuire il consumo di energia in modo passivo tramite la progettazione degli edifici o il calore generato da energia prodotta da fonti non rinnovabili. Ovvero lisolamento non è fonte rinnovabile

11 Allegato 3 DLGS. 28/ Gli obblighi di cui al comma 1 non possono essere assolti tramite impianti da fonti rinnovabili che producano esclusivamente energia elettrica la quale alimenti, a sua volta, dispositivi o impianti per la produzione di acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento

12 Allegato 3 DLGS. 28/ Per gli edifici pubblici gli obblighi di cui ai precedenti commi sono incrementati del 10%

13 LE POMPE DI CALORE

14 BILANCIO ENERGETICO

15 EFFICIENZA ENERGETICA

16 PERCENTUALE RINNOVABILE Premia molto le pompe di calore elettriche

17 PdC ELETTRICHE Bisogna tener conto del rendimento della rete elettrica

18 PERCENTUALE RINNOVABILE

19 RAPPORTO ENERGIA PRIMARIA

20 PERCENTUALE ENERGIA RINNOVABILE

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22 QUANTO PUO ESSERE LA QUOTA DI RAFFRESCAMENTO RISPETTO AL RISCALDAMENTO + SANITARIA?

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24 ESEMPIO Con un fabbisogno annuo per riscaldamento e sanitario di kWh e una pompa di calore con COP medio = 4 che fabbisogno per il raffrescamento si copre?

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27 ESEMPIO (continua) Si supponga ora di essere nelle condizioni di rispetto del DLsg 18/11 nel 2012: Fabbisogno Ris + AS = kWh Fabbisogno Raffrescamento = kWh pompa di calore con COP medio = 4 Che quota del raffrescamento deve essere coperto da RES?

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29 E POSSIBILE PENSARE DI UTILIZZARE SOLO IL SOLAR COOLING? ASSOLUTAMENTE NO

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31 COME SI FARA? 1^ regola: consumare meno

32 Meno si consuma, minori sono i fabbisogni, minore è lenergia da fonte rinnovabile necessaria

33 CONSUMO DI ENERGIA

34 EFFETTI DELLISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI Grande risparmio in inverno quando la temperatura dellaria esterna è bassa

35 Basso risparmio energetico in estate EFFETTI DELLISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI

36 Utilizzo schermi solari EFFETTI DELLISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI

37 Il passaggio da riscaldamento a condizionamento avviene ad una temperatura dellaria più bassa EFFETTI DELLISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI 2 effetti positivi

38 EFFETTI POSITIVI 1) Sovrapposizione carichi: possibilità di utilizzo della tecnologia dei polivalenti 2) Ottimizzazione dellimpianto

39 SOVRAPPOSIZIONE CARICHI

40 FUZIONAMENTO POLIVALENTI Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

41 2 TUBI Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

42 4 TUBI Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

43 2 tubi Impianto a 2 tubi (ALBERGO) Estate – solo freddo EXP Circuito impianto Acqua sanitaria

44 2 tubi estate solo freddo Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

45 2 tubi Impianto a 2 tubi (ALBERGO) Estate – recupero EXP Circuito impianto Acqua sanitaria

46 2 tubi estate recupero Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

47 2 tubi Impianto a 2 tubi (ALBERGO) mezza stagione EXP Circuito impianto Acqua sanitaria

48 2 tubi mezza stagione Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

49 2 tubi Impianto a 2 tubi (ALBERGO) Inverno – riscaldamento EXP Circuito impianto Acqua sanitaria

50 2 tubi inverno riscaldamento Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

51 2 tubi Impianto a 2 tubi (ALBERGO) Inverno – produzione sanitaria EXP Circuito impianto Acqua sanitaria

52 2 tubi inverno sanitaria Scambiatore Ref - Aria Recuperatore Ref - Acqua Scambiatore Ref - Acqua COM

53 2 tubi inverno Si può decidere la priorità tra impianto e produzione acqua sanitaria

54 4 tubi Impianto a 4 tubi (UFFICI) solo freddo EXP Circuito freddo Circuito caldo

55 4 tubi solo freddo Scambiatore Ref - Aria Condensatore recupero Evaporatore COM

56 4 tubi Impianto a 4 tubi (UFFICI) recupero EXP Circuito freddo Circuito caldo

57 4 tubi recupero Scambiatore Ref - Aria Condensatore recupero Evaporatore COM

58 4 tubi Impianto a 4 tubi (UFFICI) Solo caldo EXP Circuito freddo Circuito caldo

59 4 tubi solo caldo Scambiatore Ref - Aria Condensatore Evaporatore COM

60 VANTAGGIO DEL POLIVALENTE NEL FUNZIONAMENTO IN RECUPERO DI CALORE LA SORGENTE RINNOVABILE E LO STESSO RAFFRESACAMENTO DEI LOCALI

61 QUANDO CE SOVRAPPOSIZIONE DEI CARICHI SI DEVE CONSIDERARE CHE LO SCOPO E PRODURRE CALDO E SI RECUPERA FREDDO Se non si fa così, si rischia di privilegiare un sistema di generazione separata che fa consumare il doppio!!

62 Se si interpreta il recupero sul caldo come riduzione del fabbisogno termico, non si utilizza una fonte rinnovabile

63 ESEMPIO 1 Si devono fornire 100 kWh di riscaldamento e sanitario e 75 kWh di raffrescamento

64 Generazione doppia: PdC (COP = 4) 100 kWh Caldo 75 kWh FABBISOGNO CALDO = 100 kWh FONTE RINNOVABILEFABBISOGNO FREDDO = 75 kWh GF (EER = 3)

65 Percentuale RES = 75/175 = 43% CONSUMO EE = 50 kWh PdC (COP = 4) 100 kWh Caldo 75 kWh FABBISOGNO CALDO = 100 kWh FONTE RINNOVABILEFABBISOGNO FREDDO = 75 kWh GF (EER = 3)

66 Se si interpreta il recupero sul caldo come riduzione del fabbisogno termico, non si utilizza una fonte rinnovabile

67 Se si vede il recupero con questa interpretazione: 100 kWh Caldo 75 kWh FABBISOGNO CALDO = 100 kWh FABBISOGNO FREDDO = 75 kWh GF (EER = 3) Percentuale RES = 0/75 = 0% CONSUMO EE = 25 kWh

68 Arrivo al paradosso che un sistema che fa risparmiare il 50% dellenergia elettrica è penalizzato perché non genera rinnovabile

69 Invece non solo la produzione principale deve essere considerata il caldo, ma il recupero freddo deve essere considerato sia una riduzione del fabbisogno di raffrescamento, sia una fonte rinnovabile è il senso dellinterpretazione data in precedenza: Vanno considerate fonti rinnovabili anche parti dellimpianto che sostituiscano in alcuni momenti le rinnovabili tradizionali

70 VANTAGGIO DEL RECUPERO NEL FUNZIONAMENTO IN RECUPERO DI CALORE LA SORGENTE RINNOVABILE E LO STESSO RAFFRESACAMENTO DEI LOCALI

71 ESEMPIO Si devono fornire 100 kWh di riscaldamento e sanitario e 125 kWh di raffrescamento

72 Con un sistema a PdC tradizionale si ha: PdC (COP = 4) 100 kWh Caldo 75 kWh FABBISOGNO CALDO = 100 kWh FONTE RINNOVABILEFABBISOGNO FREDDO = 125 kWh GF (EER = 3)

73 Percentuale RES = 75/225 = 33% PdC (COP = 4) 100 kWh Caldo 75 kWh FABBISOGNO CALDO = 100 kWh FONTE RINNOVABILEFABBISOGNO FREDDO = 125 kWh GF (EER = 3)

74 Con un sistema a recupero, la fonte rinnovabile è lo stesso fabbisogno freddo: PdC (COP = 4) FABBISOGNO CALDO FONTE RINNOVABILE = FABBISOGNO FREDDO

75 Si lavora in recupero fino a soddisfare il fabbisogno caldo Polivalente in recupero (COP = 4) 100 kWh Caldo 75 kWh FABBISOGNO CALDO = 100 kWh FONTE RINNOVABILE = FABBISOGNO FREDDO = 125 kWh

76 Poi si lavora in freddo per sopperire al rimante fabbisogno freddo Polivalente in freddo (EER = 3) 50 kWh FABBISOGNO FREDDO = 125 – 75 = 50 kWh

77 Poi lavora in freddo per sopperire al rimante fabbisogno freddo Polivalente in freddo (EER = 3) 50 kWh FABBISOGNO FREDDO = 125 – 75 = 50 kWh Percentuale RES = 75/150 = 50%

78 5^ problema: il FC deve essere considerato rinnovabile, sia se diretto che indiretto

79 Tra lenergia richiesta dalledificio e quella richiesta dai generatori CE DI MEZZO LIMPIANTO

80 AZIONE SU IMPIANTI Gli impianti possono essere: - neutri - energeticamente negativi - energeticamente positivi

81

82 INEFFICIENZE FUNZIONAMENTO INVERNALE 1)ECCESSO ARIA RINNOVO 2)ECCESSO UMIDIFICAZIONE 3)TEMPERATURA TROPPO ELEVATA

83 INEFFICIENZE FUNZIONAMENTO ESTIVO 1)ECCESSO ARIA RINNOVO 2)ECCESSO DEUMIDIFICAZIONE 3)ECCESSO POST- RISCALDAMENTO 4)TEMPERATURA TROPPO BASSA

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85 RISPARMIO ENERGETICO per RECUPERO DI CALORE e per TEMPERATURA AMBIENTE PIU MODERATA (più bassa in inverno e più alta in estate)

86 RISPARMIO ENERGETICO per FREE COOLING

87 La cosa meno costosa è corregge gli impianti energeticamente negativi

88 Inverno - estate ECCESSO DI PORTATA DARIA ESTERNA Si corregge con sonde di qualità dellaria e sistemi a portata daria di rinnovo variabile

89 Inverno - estate Lumidità dellaria ambiente influisce molto poco sul benessere. E conveniente umidificare e deumidificare il meno possibile

90 Estate – risparmio annuo ottenibile mantenendo UR = 55-60% anziché UR = 50% (Re = 0,85)

91 Perché il recupero di calore sullaria esausta non può essere considerato rinnovabile?

92 E un errore concettuale enorme: laria esausta è sicuramente una sorgente di calore rinnovabile, perché infinita, in condizioni migliori di quella esterna

93 Probabilmente linterpretazione viene fatta perché non si sa come parificare tra loro i vari sistemi di recupero, statico e dinamico. Invece è facile se anche per il recupero si adotta il criterio del COP

94 ENERGIA RECUPERATA

95 ENERGIA SPESA DAI VENTILATORI

96 Si usa la stessa formula delle PdC, sia in inverno che in estate. In questo modo si favoriscono i sistemi di recupero più prestazionali, confrontandoli tra loro in modo semplice

97 RECUPERO RIGENERATIVO Il post-riscaldamento è sempre una perdita energetica

98 recupero rigenerativo Laria deve essere prima raffreddata da E a B Si usa una batteria fredda 35°C14,3°C

99 recupero rigenerativo Poi riscaldata da B a AP Si aggiunge una batteria calda 35°C 14,3°C 21°C

100 recupero rigenerativo Cè bisogno di calore in questo punto 35°C 14,3°C 21°C che può essere prelevato a monte della batteria fredda

101 recupero rigenerativo collegata idraulicamente con quella calda 35°C 14,3°C Si sfrutta la terza batteria (quella di preriscaldamento)

102 recupero rigenerativo 35°C 14,3°C 21°C Si sottrae calore allaria in questo punto e si trasferisce qui

103 recupero rigenerativo 14,3°C Si preraffredda gratuitamente laria da E a R 27,2°C 35°C

104 RISPARMIO ENERGETICO 35°C 14,3°C 21°C 27,2°C La batteria fredda deve trattare laria solo da R a B recupero rigenerativo

105 35°C 14,3°C 21°C 27,2°C Tra B e AP si usa il calore trasferito tra E e R Non cè bisogno di altra fonte di energia recupero rigenerativo

106 Il recupero di calore in estate ha senso se si utilizzano sistemi di raffreddamento adiabatico indiretto Altrimenti non ne ha

107 Raffreddamento adiabatico indiretto RAI

108 RAI doppio stadio

109 RAI ricircolo aria esterna

110 Risparmio ESTIVO: URa = 50%, = 0,65, eff. Um. = 85%

111 Free-Cooling diretto – clima italiano

112 Free-Cooling diretto – clima di BARI

113 FREE COOLING DIRETTO Appena lentalpia dellaria esterna diventa minore di quella massima accettabile in ambiente

114 FREE COOLING DIRETTO Il recuperatore è by-passato e viene immesso il 100% di aria di rinnovo

115 FREE COOLING DIRETTO

116 Si aggiunge un umidificatore adiabatico a monte della batteria fredda FREE COOLING DIRETTO + RAD

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118 FREE COOLING DIRETTO + RAD + RAI Si aggiunge un umidificatore adiabatico sullespulsione e non si by-passa il recupero

119 FREE COOLING DIRETTO + RAD + RAI

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121 FABBISOGNI ESTIVI IN CENTRI COMMERCIALI

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124 FREE COOLING INDIRETTO si può ottenere da: Acqua superficiale (falda, mare,ecc) Sorgenti geotermiche Aria (raffreddatori a secco o evaporativi)

125 Pompa sorgente Scambiatore di calore PdC acqua- acqua Sistemi condizionamento a media temperatura

126 Pompa sorgente Scambiatore di calore Chiller acqua- acqua I sistemi a media temperatura sono collegati sulla linea di condensazione a monte del chiller

127 Sistemi di condizionamento a media temperatura Soffitti freddi La potenza in Free cooling è alta

128 Se si utilizzano sonde geotermiche verticali si può ottenere acqua a °C Si ottiene una potenza gratuita per circa W/m 2


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