ECOABITA Il progetto pilota sulla certificazione energetica degli edifici Corso Progettista Ecoabita Introduzione Impianti 2 Dott. Ing. Roberto Capra ACER RE – UNIVERSITA’ DI FERRARA

Introduzione impianti: SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO IMPIANTI Meccanici Involucro edilizio Comfort IMPIANTI Elettrici Climatizzazione Ventilazione Produzione ACS Cervello del sistema: Domotica 2

Introduzione impianti 2: Produzione ACS nei condomini Produzione con caldaia (Accumulo,rapido, misto) o produttore autonomo (misto) Distribuzione e mantenimento temperatura (ricircolo*) Utilizzazione NB. La rete di ricircolo dell’ACS è costituita da un tubazione e da una idonea pompa di ricircolo (termostata o a tempo) è causa di grandi perdite (cavo scaldante) 3

Introduzione impianti 2: Produzione ACS Obbligo di temperatura di mandata ACS non superiore ai 48°C (L. 373),(45°C (CTI 3/03)) Produzione separata dell’ACS dalla produzione di acqua calda per il riscaldamento (L. 10/91) o sistema con priorità sul sanitario Obbligo di produzione dell’acqua calda sanitaria con fonti rinnovabili (Dlgs 192, Dlgs 311) in misura del 50% dell’energia necessaria 4

Introduzione impianti 2: Produzione ACS centralizzata Accumulo Bollitore e caldaia Rapido Caldaia e scambiatore Misto Scambiatore e accumulatore 5

Introduzione impianti 2: Produzione ACS centralizzata Produttore autonomo Atmosferico A camera stagna A condensazione 6

Introduzione impianti: Problema legionellosi 7

Introduzione impianti: Problema legionellosi La temperatura nel boiler dell’ACS è mantenuta sui 58°C questo comporta un problema di tipo energetico poiché l’acqua viene mandata in impianto ad una temperatura elevata (non conforme alla 373 che impone un valore max. di 48°C), inoltre la pompa di ricircolo fa ricircolare acqua a 58°C con elevate perdite di calore in tutta la rete. Il problema si risolve installando un miscelatore termostatico il quale permette di impostare la temperatura di mandata a 45°C con notevoli risparmi (con 60°C sul bollitore, non si possono mantenere temperature inferiori per la LEGIONELLA) 8

Introduzione impianti 2: Accumulo Vantaggi: piccola potenza caldaia Svantaggi : elevate perdite nel bollitore (60C nel bollitore) la caldaia a condensazione non condensa 9

Introduzione impianti 2: Rapido Vantaggi: condensazione caldaia Svantaggi : grande potenza caldaia 10

Introduzione impianti 2: Sistema misto Vantaggi: basse perdite di calore nel serbatoio condensazione caldaia Potenza caldaia media Svantaggi : complicazioni impiantistiche 11

Introduzione impianti 2: Sistema misto Vantaggi: basse perdite di calore nel serbatoio condensazione caldaia Potenza caldaia media Svantaggi : complicazioni impiantistiche 12

Introduzione impianti: Risparmio idrico Per fare una doccia con gli erogatori tradizionali, è necessario usare molta acqua e molta energia (14/20 litri di acqua calda al minuto.) L’EBF, sfruttando il principio della turbolenza, aumenta la velocità dell’acqua producendo milioni di piccole gocce che danno un piacevole effetto tonificante, riducendo drasticamente i consumi: max 9 litri al minuto! poter risparmiare fino al 50% sul consumo idrico ed energetico.   13

Introduzione impianti 2: La convenienza degli impianti solari Per produrre L’ACQUA CALDA per un alloggio di 100 mq dobbiamo consumare circa 1800 kWh che corrispondono ad un consumo di energia primaria 5454 kWh di energia, questo significa che i due terzi dell’energia vanno persi 360 € 1800 (kWh) 33% (kWh) 67% (kWh) 100% (kWh) 3654 (kWh) 3,5 Br 5454 (kWh) CO2 1,3 T 14

Introduzione impianti: La convenienza degli impianti solari Per produrre 1800 kWh dobbiamo consumare 2250 kWh di energia 1800 (kWh) 900 (kWh) 170 € € 90 0,7 Br 1,4 Br 2250 (kWh) CO2 0,6 T 1250 (kWh) CO2 0,4 kg 15

Introduzione impianti 2: Si possono suddividere in due macrocategorie: 1)circolazione naturale; 2)circolazione forzata. Le differenti tipologie di pannelli solari sono: - pannelli solari vetrati; - pannelli solari scoperti - pannelli solari con serbatoio integrato; 16

Introduzione impianti 2: 17

Introduzione impianti 2: Il collettore è composto da quattro elementi principali: 1) una piastra captante, generalmente in rame, saldata ad ultrasuoni sui tubi contenenti il fluido termovettore per assicurare un efficiente trasferimento del calore. La piastra viene generalmente trattata (piastra selettiva) colorandola di nero, in modo da esaltare le caratteristiche d’assorbimento. Sono generalmente disponibili tre differenti trattamenti della piastra1, con differenti livelli di prestazione per un alto assorbimento della radiazione solare ed un basso coefficiente di riflessione. Il fluido termovettore che scorre nei tubi è costituito normalmente da una soluzione di glicole o d’acqua addizionata con antigelo per evitare che con le temperature invernali possano compromettere il buon funzionamento dell’impianto. 2) una lastra di vetro, posta sopra la piastra captante( o assorbitore), che protegge il sistema dagli agenti esterni e trattiene la radiazione infrarossa prodotta dall’assorbitore. Il vetro è trasparente alla luce del Sole in entrata, ma risulta opaco all’infrarosso. 3) un isolante termico che riduce le dispersioni di calore, di norma realizzato con fibra di vetro o poliuretano espanso; 4) una struttura di contenimento (o telaio) ed una scocca in lamiera preposti all’assemblaggio delle parti ed al conferimento di maggior robustezza. La struttura di contenimento avrà chiaramente appositi attacchi e tralicci per il fissaggio su tetto (piano o a falda che sia). Normalmente in commercio si trovano collettori a piastra selettiva giacché la loro elevata Efficienza che ne consente un utilizzo praticamente costante nei 12 mesi dell’anno. 18

Introduzione impianti 2: 19

Introduzione impianti 2: Sono costituiti da tubazioni in plastica esposti all’esterno si utilizzano per il riscaldamento delle piscine: 20

Introduzione impianti 2 : I pannelli solari con serbatoio integrato I pannelli solari con serbatoio integrato si differenziano dai precedenti poiché l’assorbitore di calore ed il serbatoio d’accumulo sono compresi in un unico oggetto. I raggi solari attraversano l'involucro esterno trasparente e scaldano il liquido contenuto nel captatore di metallo e nello scambiatore di calore a bassa temperatura. Un sistema di regolazione e circolazione elettronico permette di avere all'interno del serbatoio d’accumulo la temperatura più elevata possibile rispetto alle condizioni climatiche del momento. La forma del serbatoio d’accumulo e il sistema di prelievo permettono di erogare tutta l'acqua contenuta al suo interno alla massima temperatura. 21

Introduzione impianti 2: Schemi solare per pochi alloggi 22

Introduzione impianti 2 Impianto per condomini 23

Introduzione impianti 2 Riscaldamento con il sole 24

Introduzione impianti 2 Riscaldamento con BIOMASSE 25

Introduzione impianti 2 Riscaldamento locali - riscaldamento acqua piscina 26

Introduzione impianti 2 Produzione ACS invernale con PDC 27

Introduzione impianti 2 Recupero per produzione estiva (alberghi) 28

Introduzione impianti 2: Trattamento acqua 29

Introduzione impianti 2: Trattamento acqua 30

Introduzione impianti 2: Il trattamento dell’acqua Corso Progettista, I° edizione Dett. impiantistici, R. Capra 27/10/2007 31

Introduzione impianti 2: La ventilazione meccanica controllata (VMC) La ventilazione meccanica ha lo scopo di immettere aria di rinnovo all’interno degli ambienti riscaldati allo scopo di garantire il corretto il ricambio dell’aria ambiente. Sistemi a semplice flusso Sistemi a doppio flusso Sistemi a doppio flusso con recupero 32

Introduzione impianti: VENTILAZIONE CON RECUPERO DI CALORE: Questa tecnologia permette di adottare appositi “scambiatori di calore” opportunamente realizzati in modo da consentire la cessione di calore dell’aria viziata in uscita, più calda, all’aria in entrata più fredda, richiedendo così un minor operare in centrale termica. 1) Recuperatori statici 2) Recuperatori termodinamici Negli edifici “passivi” esiste la possibilità di riscaldamento e raffrescamento tramite l’aria immessa per la ventilazione. FREE – COOLING E NIGHT - COOLING 33

Introduzione impianti: VMC 34

Introduzione impianti: Recuperatore statico 50% By-pass Free Cooling 20°C 10°C Batteria di post riscaldamento 35

Introduzione impianti 2: Recupero energetico attivo (termodinamico) 36

Introduzione impianti 2: Recupero energetico attivo (termodinamico) 37

Introduzione impianti 2: Recupero energetico attivo (termodinamico) 38

Introduzione impianti 2: 39

Introduzione impianti 2 Preriscaldamento acqua lavatrice - lavastoviglie 40

Introduzione impianti 2: FUTURO: Lampade a led 41

Introduzione impianti 2: 42

Dettagli impiantistici: Il convertitore di frequenza [Carattere testo: Arial Narrow 24, nero] 43

Dettagli impiantistici: 44

Dettagli impiantistici: VALVOLE A DUE VIE E POMPE A PORTATA VARIABILE Corso Progettista, I° edizione Dett. impiantistici, R. Capra 27/10/2007 45

Introduzione impianti: LE TIPOLOGIA DEGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI 1) IMPIANTO FV NON INTEGRATI (b1) 3) IMPIANTO FV INTEGRATI (b3) Corso Progettista, II° edizione 46

Introduzione impianti: POTENZA DI PICCO 32.75 KWP ENERGIA PRODOTTA 38.240 KWH/ANNO 47

Introduzione impianti: Domotica La domotica indica in generale, indica quella disciplina che si occupa dell'integrazione di dispositivi elettronici e di sistemi di comunicazione per l'automazione della gestione e del controllo della casa. Una particolare branca della domotica si occupa di fornire un supporto tecnologico per l'assistenza delle persone disabili e anziane. La domotica, quindi, può essere annoverata fra le tecnologie che cooperano ai fini della vita indipendente, perché rende possibile il miglioramento dell'accessibilità dell'ambiente ed estende le abilità dell'individuo tramite opportuni ausili. I vantaggi funzionali Migliorare la sicurezza, aumentare il comfort ambientale, mettere la casa in comunicazione con il mondo esterno, ottimizzare i consumi energetici sono alcuni fra i più importanti vantaggi che la domotica ore a coloro che abitano la casa. Il valore aggiunto dell'automazione sta nella capacità di mettere in comunicazione e far dialogare i vari componenti, dispositivi e sistemi impiantistici 48

Introduzione impianti: Domotica 49

Introduzione impianti 2: Schemi impianti Schemi impianti di riscaldamento e produzione di  acqua calda sanitaria ad ENERGIE RINNOVABILI per un edificio costituito da un involucro molto performante a basse dispersioni e ben temperato. 50

Introduzione impianti 2: A basso impatto Elettrico VMC con free – cooling ed eventuale riscaldamento ACS Riscaldamento http://www.ilportaledelsole.it Batteria di post riscaldamento 51

Introduzione impianti 2: LA CASA RINNOVABILE Elettrico VMC con free – cooling ed eventuale riscaldamento ACS Riscaldamento Batteria di post riscaldamento 52

Introduzione impianti 2: LA CASA RINNOVABILE (NO FOSSIL) Elettrico VMC con free – cooling ed eventuale riscaldamento ACS Riscaldamento Batteria di post riscaldamento 53

Documentazione tecnica Tratta dai cataloghi: Aermec FCC- planterm Viessmann Caleffi Grundfoss Siemens Aldes Clivet Chillichemie Pacetti Riello Climaveneta ETA caldaie Mitsubischi Grundfos 54