nuovi criteri di progettazione alla luce del d lgs 28 11 l.
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NUOVI CRITERI DI PROGETTAZIONE ALLA LUCE DEL D.Lgs.28/11. 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.

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Presentation Transcript
slide2

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

slide3

per coprire parzialmente i “consumi” per la climatizzazione neinuovi edifici e negli edifici esistenti sottoposti aristrutturazioni rilevanti (cioè con superficie d’interventosuperiore a 1000 m2 o soggetti a demolizionee ricostruzione)

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ART. 11 DLGS. 28/20111. I progetti di edifici di nuova costruzione ed iprogetti di ristrutturazioni rilevanti degli edificiesistenti prevedono l’utilizzo di fonti rinnovabiliper la copertura dei consumi di calore,di elettricità e per il raffrescamento

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

slide9

e) “biomassa”: la frazione biodegradabile dei prodotti,rifiuti e residui di origine biologica provenientidall’agricoltura (comprendente sostanze vegetalie animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse,comprese la pesca e l’acquacoltura, gli sfalcie le potature provenienti dal verde pubblico e privato,nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industrialie urbani.

slide10

Allegato 1 DLGS. 28/20119. 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 l’isolamento non è “fonte rinnovabile”

slide11

Allegato 3 DLGS. 28/20112. Gli obblighi di cui al comma 1 non possono essere assoltitramite impianti da fonti rinnovabili che producanoesclusivamente energia elettrica la quale alimenti, a sua volta, dispositivi o impianti per la produzionedi acqua calda sanitaria, il riscaldamento e il raffrescamento

slide12

Allegato 3 DLGS. 28/20116. Per gli edifici pubblici gli obblighi di cui ai precedenti commi sono incrementati del 10%

percentuale rinnovabile
PERCENTUALE RINNOVABILE

Premia molto le pompe di calore elettriche

pdc elettriche
PdC ELETTRICHE

Bisogna tener conto del rendimento della rete elettrica

slide24

ESEMPIOCon un fabbisogno annuo per riscaldamento e sanitario di 100.000 kWhe una pompa di calore con COP medio = 4che fabbisogno per il raffrescamentosi copre?

slide27

ESEMPIO (continua)Si supponga ora di essere nelle condizioni di rispetto del DLsg 18/11 nel 2012:Fabbisogno Ris + AS =100.000 kWhFabbisogno Raffrescamento = 275.000 kWhpompa di calore con COP medio = 4Che quota del raffrescamento deve essere coperto da RES?

meno si consuma minori sono i fabbisogni minore l energia da fonte rinnovabile necessaria

Meno si consuma, minori sono i fabbisogni, minore è l’energia da fonte rinnovabile necessaria

slide34

Grande risparmio in inverno quando la temperatura dell’aria esterna è bassa

EFFETTI DELL’ISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI

slide35

Basso risparmio energetico in estate

EFFETTI DELL’ISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI

slide37

EFFETTI DELL’ISOLAMENTO TERMICO DEGLI EDIFICI

Il passaggio da riscaldamento a condizionamento avviene ad una temperatura dell’aria più bassa

2 effetti positivi

effetti positivi

EFFETTI POSITIVI

1) Sovrapposizione carichi: possibilità di utilizzo della tecnologia dei polivalenti2) Ottimizzazione dell’impianto

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FUZIONAMENTO POLIVALENTI

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide41

2 TUBI

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide42

4 TUBI

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide43

2 tubi

Impianto a 2 tubi (ALBERGO)

Estate – solo freddo

Acqua sanitaria

EXP

Circuito impianto

slide44

2 tubi estate solo freddo

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide45

2 tubi

Impianto a 2 tubi (ALBERGO)

Estate – recupero

Acqua sanitaria

EXP

Circuito impianto

slide46

2 tubi estate recupero

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide47

2 tubi

Impianto a 2 tubi (ALBERGO)

mezza stagione

Acqua sanitaria

EXP

Circuito impianto

slide48

2 tubi mezza stagione

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide49

2 tubi

Impianto a 2 tubi (ALBERGO)

Inverno – riscaldamento

Acqua sanitaria

EXP

Circuito impianto

slide50

2 tubi invernoriscaldamento

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide51

2 tubi

Impianto a 2 tubi (ALBERGO)

Inverno – produzione sanitaria

Acqua sanitaria

EXP

Circuito impianto

slide52

2 tubi inverno sanitaria

RecuperatoreRef - Acqua

ScambiatoreRef - Aria

COM

ScambiatoreRef - Acqua

slide53

2 tubi

inverno

Si può decidere la priorità tra impianto e produzione acqua sanitaria

slide54

4 tubi

Impianto a 4 tubi (UFFICI)

solo freddo

Circuito caldo

EXP

Circuito freddo

slide55

4 tubi solo freddo

Condensatore recupero

ScambiatoreRef - Aria

COM

Evaporatore

slide56

4 tubi

Impianto a 4 tubi (UFFICI)

recupero

Circuito caldo

EXP

Circuito freddo

slide57

4 tubi recupero

Condensatore recupero

ScambiatoreRef - Aria

COM

Evaporatore

slide58

4 tubi

Impianto a 4 tubi (UFFICI)

Solo caldo

Circuito caldo

EXP

Circuito freddo

slide59

4 tubi solo caldo

Condensatore

ScambiatoreRef - Aria

COM

Evaporatore

slide60

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

slide61

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

slide62

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

esempio 1 si devono fornire 100 kwh di riscaldamento e sanitario e 75 kwh di raffrescamento

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

generazione doppia

Generazione doppia:

FABBISOGNO CALDO = 100 kWh

100 kWh Caldo

GF (EER = 3)

PdC (COP = 4)

75 kWh

FONTE RINNOVABILE

FABBISOGNO FREDDO = 75 kWh

percentuale res 75 175 43 consumo ee 50 kwh

Percentuale RES = 75/175 = 43%CONSUMO EE = 50 kWh

FABBISOGNO CALDO = 100 kWh

100 kWh Caldo

GF (EER = 3)

PdC (COP = 4)

75 kWh

FONTE RINNOVABILE

FABBISOGNO FREDDO = 75 kWh

slide66

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

se si vede il recupero con questa interpretazione

Se si vede il recupero con questa interpretazione:

FABBISOGNO CALDO = 100 kWh

100 kWh Caldo

Percentuale RES = 0/75 = 0%CONSUMO EE = 25 kWh

GF (EER = 3)

75 kWh

FABBISOGNO FREDDO = 75 kWh

slide68

Arrivo al paradosso che un sistema che fa risparmiare il 50% dell’energia elettrica è penalizzato perché non genera rinnovabile

slide69

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 rinnovabileè il senso dell’interpretazione data in precedenza: Vanno considerate fonti rinnovabili anche parti dell’impianto che sostituiscano in alcuni momenti le rinnovabili tradizionali

slide70

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

esempio si devono fornire 100 kwh di riscaldamento e sanitario e 125 kwh di raffrescamento

ESEMPIOSi devono fornire 100 kWh di riscaldamento e sanitario e 125 kWh di raffrescamento

con un sistema a pdc tradizionale si ha

Con un sistema a PdC tradizionale si ha:

FABBISOGNO CALDO = 100 kWh

100 kWh Caldo

GF (EER = 3)

PdC (COP = 4)

75 kWh

FONTE RINNOVABILE

FABBISOGNO FREDDO = 125 kWh

percentuale res 75 225 33

Percentuale RES = 75/225 = 33%

FABBISOGNO CALDO = 100 kWh

100 kWh Caldo

GF (EER = 3)

PdC (COP = 4)

75 kWh

FONTE RINNOVABILE

FABBISOGNO FREDDO = 125 kWh

con un sistema a recupero la fonte rinnovabile lo stesso fabbisogno freddo

Con un sistema a recupero, la fonte rinnovabile è lo stesso fabbisogno freddo:

FABBISOGNO CALDO

PdC (COP = 4)

FONTE RINNOVABILE = FABBISOGNO FREDDO

si lavora in recupero fino a soddisfare il fabbisogno caldo

Si lavora in recupero fino a soddisfare il fabbisogno caldo

FABBISOGNO CALDO = 100 kWh

100 kWh Caldo

Polivalente in recupero (COP = 4)

75 kWh

FONTE RINNOVABILE = FABBISOGNO FREDDO = 125 kWh

poi si lavora in freddo per sopperire al rimante fabbisogno freddo

Poi si lavora in freddo per sopperire al rimante fabbisogno freddo

Polivalente in freddo (EER = 3)

50 kWh

FABBISOGNO FREDDO = 125 – 75 = 50 kWh

poi lavora in freddo per sopperire al rimante fabbisogno freddo

Poi lavora in freddo per sopperire al rimante fabbisogno freddo

Percentuale RES = 75/150 = 50%

Polivalente in freddo (EER = 3)

50 kWh

FABBISOGNO FREDDO = 125 – 75 = 50 kWh

slide79

e quella richiesta dai generatori

Tra l’energia richiesta dall’edificio

C’E’ DI MEZZO L’IMPIANTO

slide80

AZIONE SU IMPIANTI

Gli impianti possono essere:- neutri

- energeticamente negativi

- energeticamente positivi

slide82

INEFFICIENZE FUNZIONAMENTO INVERNALE

  • ECCESSO ARIA RINNOVO
  • ECCESSO UMIDIFICAZIONE
  • TEMPERATURA TROPPO ELEVATA
slide83

INEFFICIENZE FUNZIONAMENTO ESTIVO

  • ECCESSO ARIA RINNOVO
  • ECCESSO DEUMIDIFICAZIONE
  • ECCESSO POST- RISCALDAMENTO
  • TEMPERATURA TROPPO BASSA
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RISPARMIO ENERGETICO

per RECUPERO DI CALORE

e per TEMPERATURA AMBIENTE PIU’ MODERATA

(più bassa in inverno e più alta in estate)

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RISPARMIO ENERGETICO

per FREE COOLING

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Inverno - estate

ECCESSO DI PORTATA D’ARIA ESTERNA

Si corregge con sonde di qualità dell’aria e sistemi a portata d’aria di rinnovo variabile

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Inverno - estate

L’umidità dell’aria ambiente influisce molto poco sul benessere. E’ conveniente umidificare e deumidificare il meno possibile

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

slide93

Probabilmente l’interpretazione 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

slide96

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

slide97
RECUPERO RIGENERATIVO

Il post-riscaldamento è sempre una perdita energetica

slide98

Si usa una batteria fredda

35°C

14,3°C

L’aria deve essere prima raffreddata da

E a B

recupero rigenerativo

slide99

Poi riscaldata da

B a AP

recupero rigenerativo

Si aggiunge una batteria calda

14,3°C

35°C

21°C

slide100

che può essere prelevato a monte della batteria fredda

C’è bisogno di calore in questo punto

recupero rigenerativo

14,3°C

35°C

21°C

slide101
recupero rigenerativo

Si sfrutta la terza batteria (quella di preriscaldamento)

collegata idraulicamente con quella calda

14,3°C

35°C

slide102

Si sottrae calore all’aria in questo punto

recupero rigenerativo

e si trasferiscequi

14,3°C

35°C

21°C

slide103
recupero rigenerativo

Si preraffredda gratuitamente l’aria da

E a R

14,3°C

27,2°C

35°C

slide104

RISPARMIO ENERGETICO

recupero rigenerativo

La batteria fredda deve trattare l’aria solo da

R a B

35°C

14,3°C

27,2°C

21°C

slide105

Tra B e AP si usa il calore trasferito tra E e R

recupero rigenerativo

Non c’è bisogno di altra fonte di energia

35°C

14,3°C

27,2°C

21°C

slide106

Il recupero di calore in estate ha senso se si utilizzano sistemi di raffreddamento adiabatico indiretto

Altrimenti non ne ha

slide113

FREE COOLING DIRETTO

diventa minore di quella massima accettabile in ambiente

Appena l’entalpia dell’aria esterna

slide114

FREE COOLING DIRETTO

Il recuperatore è by-passato e viene immesso il 100% di aria di rinnovo

slide116

FREE COOLING DIRETTO + RAD

Si aggiunge un umidificatore adiabatico a monte della batteria fredda

slide118

FREE COOLING DIRETTO + RAD + RAI

Si aggiunge un umidificatore adiabatico sull’espulsione e non si by-passa il recupero

slide124

FREE COOLING INDIRETTOsi può ottenere da:Acqua superficiale (falda, mare,ecc)Sorgenti geotermicheAria (raffreddatori a secco o evaporativi)

slide125

Sistemi condizionamento a media temperatura

PdC acqua-acqua

Pompa sorgente

Scambiatore di calore

slide126

Chiller acqua-acqua

Pompa sorgente

Scambiatore di calore

I sistemi a media temperatura sono collegati sulla linea di condensazione a monte del chiller

sistemi di condizionamento a media temperatura
Sistemi di condizionamento a media temperatura

Soffitti freddi

La potenza in Free cooling è alta

slide128

Se si utilizzano sonde geotermiche verticali si può ottenere acqua a 17- 20 °CSi ottiene una potenza gratuita per circa 50 - 35 W/m2