L’integrazione di fonti rinnovabili ai sistemi di climatizzazione esistenti

Il nostro ambiente è ciò che abbiamo di più prezioso, per questo è importante tutelarlo. Quindi, è fondamentale cercare di ridurre sempre più l’inquinamento e lo sfruttamento delle risorse naturali. Un’opera di sensibilizzazione dell’opinione pubblica in atto da anni… In particolare, la comunità Europea ha promulgato direttive per la tutela ambientale in più settori. Tra queste va ricordata la direttiva RES (Renewable Energy Sources), che implica l’obbligo di utilizzare sistemi di produzione di energia basati su fonti rinnovabili.
Per approfondire l’argomento ne abbiamo parlato con l’ing. Andrea Facondini di Polistudio A.E.S.

I nuovi sistemi di climatizzazione per gli edifici residenziali e commerciali utilizzano fonti rinnovabili, risparmio energetico applicato al tipo di clima e di abitazione presi in considerazione…. Ing. Facondini, potrebbe darci una definizione di fonti rinnovabili?

Oggi quando si parla di fonti rinnovabili è necessario distinguere tra quanto definito dal quadro normativo dettato dal Decreto legislativo 3 marzo 2011, n. 28 e ss.mm.ii. a livello nazionale o dalle eventuali delibere regionali, da quanto è definito dal punto di vista scientifico. A me piace ricondurre il concetto di rinnovabili a quello di inesauribilità unitamente a quello di tutela dell’ambiente.

A titolo di esempio citerei il caso dell’Emilia-Romagna dove il legislatore considera rinnovabili le biomasse solamente per i comuni dove non sono evidenziate criticità dal Piano di Tutela della Qualità dell’Aria; di fatto coniugando inesauribilità e tutela dell’ambiente con l’applicazione dello schema DPSIR (determinanti, pressioni, stato, impatti, risposta).

Quindi, in via generica le fonti energetiche rinnovabili sono quelle derivanti dal sole, dal vento, dalle biomasse, dalla geotermia, dall’acqua…; ma poi di volta in volta devono essere valutate con attenzione le condizioni specifiche del contesto, proprie dello stato di fatto dell’intervento. In special modo, se ci si riferisce ad interventi su impianti esistenti.

A suo parere, come oggi la disponibilità del mercato consente di utilizzare tecnologie all’avanguardia utili per integrare impianti esistenti con fonti energetiche rinnovabili?

Una volta definite le condizioni dell’intervento, è fondamentale confrontarsi con le tecnologie disponibili sul mercato, andando ad individuare quelle che con un acronimo sono definite come B.A.T.N.E.E.C (Best available technology not entailing excessive costs); cioè la migliore tecnologia disponibile che però non comporti costi eccessivi. È indispensabile, quindi, verificare con attenzione la fattibilità tecnica ed economica dell’intervento.

Fortunatamente oggi il mercato green è in forte espansione ed anche incentivato. Ciò significa che è possibile optare per innumerevoli soluzioni tecniche a fronte di prezzi relativamente contenuti e quindi sempre più sostenibili a differenza di qualche anno fa, quando alcune tecnologie erano economicamente proibitive. Basti pensare all’andamento del mercato degli impianti fotovoltaici negli ultimi 10 anni, per i quali il prezzo al kw è diminuito di oltre il 50%.

Ad oggi le strategie comuni che nella realtà professionale quotidiana ci capita più frequentemente di progettare riguardano senz’altro l’utilizzo di:

• Energia solare diretta, con l’utilizzo di solare termico per produzione acqua calda sanitaria, integrazione riscaldamento, ma anche per la produzione di acqua refrigerata sfruttando la tecnologia del solar cooling;

Progetto di Solar Cooling – sede Polistudio A.E.S.

• Energia solare indiretta, tipicamente sfruttata dalla tecnologia della pompa di calore che usa il calore contenuto nell’aria e attraverso un ciclo frigorifero inverso lo trasferisce ai fluidi vettori;
• Energia geotermica, anche in questo caso abbinata alla tecnologia della pompa di calore che sfrutta il calore presente nel terreno per trasferirlo ai fluidi vettori e garantisce un rendimento costante durante l’anno indipendentemente dalle condizioni ambientali;

Edificio Feltrinelli Porta Volta – Milano

• Energia da biomasse, con l’utilizzo di caldaie a biomasse che può essere più o meno vergine in funzione della tipologia (Legna, cippato o pellet);
• Energia eolica che prevede l’utilizzo di aerogeneratori per la produzione di energia elettrica;
• Energia solare per la produzione di energia elettrica con impianto fotovoltaico.

Impianto fotovoltaico San Patrignano                                   Parco fotovoltaico Comune di Codigoro

Gli ultimi due punti, sebbene non siano direttamente legati agli impianti di climatizzazione, attraverso le opportune tecnologie, oggi possono lavorare congiuntamente. Infatti, essendo la produzione di energia elettrica vincolata ad agenti esterni, sicuramente è sfasata rispetto alle esigenze di consumo di fatto, generando degli esuberi.
Questi esuberi possono essere ceduti alla rete con una scarsa convenienza economica, ma possono essere anche accumulati. Le prime forme di accumulo a cui si pensa sono i pacchi batterie, ma è possibile invece creare degli accumuli termici innalzando di fatto la temperatura (entro i campi di funzionamento delle macchine e limiti di sicurezza) di serbatoi inerziali, così da immagazzinare energia termica, al 100% rinnovabile, quasi gratuitamente.

Quindi queste tecnologie sono tutte potenzialmente utilizzabili per l’integrazione di impianti esistenti, ma come già anticipato, di volta in volta devono essere valutate le condizioni al contorno, in modo da optare per la migliore scelta tecnica ed economica.
Solo per citare alcuni di questi aspetti da valutarsi, mi vengono in mente: quadro normativo locale, spazi tecnici disponibili, esposizione e dimensioni delle coperture libere, temperature di funzionamento dell’impianto esistente, caratteristiche di distribuzione, emissione e regolazione dell’impianto esistente, ecc…

Nell’edilizia sono disponibili tecnologie mature che garantiscono un elevato livello di protezione dell’ambiente e contemporaneamente la riduzione dei consumi con miglioramento della bolletta? Potrebbe farci qualche esempio?

Assolutamente sì, come dicevo le tecnologie sono diverse e per ogni intervento vanno individuate le migliori soluzioni in funzione di tanti elementi, tra i quali il risparmio energetico è un obbiettivo imprescindibile, quindi riduzione dei consumi e dei costi di bolletta.

A titolo esemplificativo, posso citare alcuni dati indicativi relativi ad un caso studio, per un appartamento di circa 65 mq, con isolamento termico medio. Per esso abbiamo stilato le seguenti performance ambientali-economiche:

• Generazione con modulo termico a gas naturale (baseline), spesa in bolletta pari a c.a. 850 euro, emissione di CO₂ 2570 kg;
• Generazione con pompa di calore, spesa in bolletta per energia elettrica (senza eventuale contributo di impianto Fotovoltaico) 630 euro, emissione di CO₂ 800 kg;
• Generazione con caldaia a pellet, spesa materia prima 640 euro, emissione di CO₂ 530 kg.

Altro caso di recente realizzazione riguarda un condominio con n.12 unità residenziali indipendenti di pregio sito nel comune di Riccione; lo scopo del progetto era il miglioramento della classe energetica dell’edificio. Quindi dopo una diagnosi energetica attenta, di cui di seguito si riporta un quadro di sintesi, la scelta progettuale in accordo con la committenza è ricaduta sulla ipotesi 3.

Tale ipotesi prevedeva l’installazione di una pompa di calore condensata ad aria, avente potenza termica pari a 44 kW ad integrazione della caldaia addetta alla climatizzazione e la correzione dei ponti termici in corrispondenza dei terrazzi. Come evidenziato dal quadro riepilogativo sopra riportato tutte le unità residenziali sono passate da una classe energetica C/D alla classe energetica A2 con importanti vantaggi energetici ed ambientali.

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Schema di centrale con integrazione pompa di calore su impianto esistente

In conclusione, mi sento di affermare che oggi le energie rinnovabili sono un’opportunità non solo per le nuove costruzioni, ma anche per gli impianti esistenti, dove, in varie forme e diverse misure, possono essere integrate, ottenendo importanti benefici ambientali ed economici.

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