An inclusive peer-to-peer approach to involve EU CONURBations and
wide areas in participating to the CovenANT of Mayors
Vicenza, 26.01.2012
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Perché gli edifici consumano energia?
Le comuni perdite di un
edificio dipendono dal tipo di
involucro.
Non è raro trovare edifici con
un
indice
di
consumo
energetico di 200 kWh/m2
anno
I più moderni edifici in classe A
possono
arrivare
a
15
kWh/m2anno
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La catena dell’efficienza energetica in un edificio
Distribuzione del calore:
Produzione
rendimento
del calore:
Regolazione
di distribuzione
rendimento
dell’erogazione
di
Emissione
produzione
del calore:
calore re
Dal combustibile agli ambienti climatizzati … un lungo percorso di
perdite …
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Conoscere un edificio: l’Audit Energetico
Walkthrough Audit: Si limita ad un sopralluogo che ha il compito di:
1. Prendere diretto contatto con il committente o con chi
gestisce la struttura
2. Prendere diretta visione dei componenti edilizi e
verificare in prima approssimazione quali possono essere
i miglioramenti realizzabili
3. Raccogliere dati sui consumi
Scheda a punteggio che contenga
•Potenzialità del risparmio
•Ritorno economico
•Affdabilità
•Fattibilità
•Effetto sull’ambiente
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Conoscere un edificio: l’Audit Energetico?
Standard audit: Si raccolgono molte più informazioni:
1. Posso anche concentrarmi su specifici aspetti di un
edificio
2. Disaggrego i consumi (luce, pompe, calore, ACS)
3. Valutazione delle prestazioni globali con metodi
semplificati di calcolo
Report costituito da:
•Analisi dello stato di fatto
•Individuazione delle inefficienze strutturali
•Definizione e descrizione degli interventi
•Valutazioni economiche e individuazione delle azioni più
redditizie
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Conoscere un edificio: l’Audit Energetico
Simulation Audit: Si raccolgono molte più informazioni:
1. Raccolgo la stessa tipologia di informazioni dello standard
audit ma copro tutti i settori dell’edificio.
2. Utilizzo un software di simulazione dinamica per
analizzare le scelte progettuali di riqualificazione
Report costituito da:
•Analisi dinamica dell’edificio
•Output progettuali
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Acquisizione delle informazioni di base
Zona termica
n°
Descrizione
Volume lordo
Superficie
netta
Dotazioni
impianti
HS riscaldamento
HW- acqua
calda
AC-clim estiva
ST-solare
termico
PVfotovoltaico
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Check list dei documenti
•Inquadramento territoriale: planimetrie, ombre, etc
•Elaborati grafici: piante, sezioni, prospetti
•Altri elaborati
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Consumi elettrici
Consumi storici
AR-2
AR-1
Contratto contatore 1
….
Almeno tre anni di storico
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Anno rif
Valore medio
Consumi elettrici
Consumi elettrici
Indicatori
Costo €/kWh
Giorni
Consumo
kWh
Prelievo
kW
Costo €
Fattore di
carico
[5]=[4]/[2]
[6]]=[2]/([3]*
Mese
[1]
[2]
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[3]
[4]
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[1]*24)
Consumo
kWh/m2
Costo €/m2
[7]=[4]/[9]
[8]=[2]/[9
]
Consumi termici
Consumi storici
AR-2
AR-1
Anno rif
Valore medio
Gas metano
GPL
Gasolio
Legna
Consumi storici
Gas metano
m3*9,59
kWh
GPL
L*12,79
…
Gasolio
l*11,86
…
Legna
Kg*2,91
kWh
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Consumi termici
Consumi termici
Giorni
Mese
[1]
Consumo
Sm3
[2]
Consumo
kWh
Costo €/kWh
Costo €
[3]=[2]/[1
0]
Indicatori
[5]=[4]/[2]
[4]
RICORDARSI DI PARAMETRIZZARE GLI
INDICATORI
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Costo
€/m2
Consumo
kWh/m2
[7]=[4]/[9
]
[8]=[2]/[9
]
Ripartizione dei consumi energetici per tipologia di utenza
Abitazioni
Uffici
Scuole
Ospedali
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Climatizzazione
50-80
70
Illuminazione
10-20
15
Altri usi
7-23
15
Climatizzazioneinv
45-65
50
Climatizzazione est
20-30
25
Illuminazione
15-25
20
Altri usi
5-10
5
Climatizzazione
45-80
65
Illuminazione
10-20
15
Altri usi
18-35
20
Climatizzazione
40-65
58
Illuminazione
10-20
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10
Firma energetica
•Φ è potenza media
nell’intervallo di tempo tra
due rilevazioni
•Φ0 è potenza con θe =
0°C
•ΦL è temperatura est
limite per accensione
impianto riscaldamento
•Θe è la temperatura
media esterna tra due
misurazioni
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Firma energetica
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Firma energetica
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Temperatura di Bilanciamento
θbal,E : quella temperatura esterna per cui le perdite termiche dell’edificio sono
compensate dagli apporti gratuiti interni q gain (luce, utenze, persone) e dagli apporti
solari. Per cui
q gain = Ht (θi - θbal,E )
Dove
Ht è il coefficiente di dispersione termica globale che comprende le perdite per
ventilazione e trasmissione
Θi è la temperatura interna di set point
I guadagni interni in inverno contribuiscono ad incrementare la temperatura interna di
2 °C, per cui con una temperatura di set point di 20° la temperatura di bilanciamento è
di 18 °C
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Metodo semplificato per il calcolo dei risparmi
Coibentazione muratura esterna. Siano:
Ur : trasmittanza post intervento
Ue: trasmittanza iniziale
Lo strati di isolante da aggiungere dovrà avere una resistenza termica:
ΔRl = (1/Ur-1/Ue)
Ed il relativo spessore
S = ΔRl * λ
Il risparmio di energia primaria con il metodo dei GG:
ΔE h,r = 24[(UA)e – (UA)r]*GGh*(θbal,E)]/ȠH
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Metodo semplificato per il calcolo dei risparmi
Un esempio
50 m2 di superficie da coibentare
•Ue = 1,2 W/m2K; +15 cm con λ = 0,030 W/mK; 2400 GG con θbal,E = 18°C
•Rendimento stagionale dell’impianto ȠH =0,6
•ΔR= s/ λ = 0,15/0.030 = 5 m2K/W
• Rr = 1/Ue + ΔR = 1/1,2 + 5 = 5.83 m2K/W
•Ur = 1/5.83 = 0.17W/m2K
•Il risparmio si calcola dall’equazione precedente:
•ΔE H,R = {24 * [(1.2*50))-(0.17*50)]*2400}/0.6 = 4.944 kWh = 500 m3 gas/anno
•Investimento 50 m2*45 €/m2 = 2.250 €
•Risparmio: 500 m3* 0,70 €/m3 = 350 €/anno
•Tempo di ritorno 6,4 anni. Con il 55% si dimezza.
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Metodo semplificato per il calcolo dei risparmi
Un esempio
60 m2 di serramenti da sostituire
•Ue = 4.8 W/m2K;
•Ur = 2.3W/m2K
GG H = 2400 (gg invernali)
GG c = 260 (gg estivi)
•Il risparmio si calcola dall’equazione precedente:
•ΔE H,R = {24 * [(4.8*60))-(2.3*60)]*2400}/0.7 = 12.343 kWh = 1291 m3 gas/anno
•ΔE H,C = {24 * [(4.8*60))-(2.3*60)]*260}/1.8 = 520 kWh
.
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Tabella riassuntiva dei dati raccolti e delle elaborazioni
Data (year, m2,
Primar teq
Energy Primary
m3, climatic
y CO2/
Name of
consumpti kwh/m3
Address
building and use
zone,
kwh/y y
on Kwh y y ante
orientation, etc.)
ante ante
e de
Primar
Other
Prima
Primar
Investm y
teq
teq Costs income Pay
ry
y
ents kwh/m
CO2/y
CO2/y saved s € (e.g. back
kwh/y
kwh/y
CO2 years
amount 3 y
post
saving €
post
saving
post
credits)
Building A
Building B
……..
TOTAL
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Opzioni di risparmio energetico
Involucro
Confortpayback
Lungo
Applicazione
non
time
agevole
+
-
Grande risparmio energetico
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Impianto di riscaldamento
Economico
Semplice
Nessuno
daeeffettuare
non invasivo
+
-
Buoni risparmi ottenibili
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Caso studio
Käthe Kollwitz School in Aachen (Germany).
Scuola costruita nel 1951 ed ampliata nel 1995
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Azioni di riqualificazione
•Isolamento esterno di 12 cm
•Serramento in legno alluminio.
•Soffitto isolato con 20 cm di cellulosa
•Alcuni ponti termici sono rimasti tali
•Rifacimento dell’impianto termico
•
Tubazioni
•
Pompe
•
Sistema di controllo
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Dati energetici principali
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Dati economici
Refurbishment costs in €/m2
Costi generali di riqualificazione
316
Muri esterni
44
Porte e finestre
87
Servizi
83
Progettazione e gestione
62
Altri
16
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Efficienza energetica e certificati bianchi
Novità introdotte dalla deliberazione EEN 9/11
- introduzione del fattore TAU [τ]
- applicazione delle nuove metodologie di calcolo a tutti i
certificato ancora da emettere, anche se prodotti da azioni
‘vecchie’
- revisione, entro il 31/12/2011 di tutte le schede tecniche
- rimane il concetto di incentivazione dei soli risparmi
“addizionali”
- adozione di 15 nuove schede (come previsto dal D.Lgs. 28/11)
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Efficienza energetica e certificati bianchi
Effetti del coefficiente tau
- L’introduzione del fattore tau permette di anticipare la contabilizzazione di
risparmi che saranno conseguiti nell’arco della vita tecnica dell’intervento,
ma oltre la vita utile.
- L’effetto più immediato è un rientro più veloce dell’investimento, quindi un
incremento della sua redditività economica
- Un effetto collaterale dato dalla parità di trattamento tra progetti vecchi e
nuovi prevede il riconoscimento del fattore tau per tutti i certificati
automatici trimestrali ancora da emettere: coprirà interamente l’obiettivo
2011
- L’effetto non desiderato è in qualche modo a rischio è il più facile
raggiungimento degli obiettivi e di conseguenza un freno (se così si può dire)
alla realizzazione di nuovi interventi, una volta raggiunti gli obiettivi
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Efficienza energetica e certificati bianchi
Con la nuova soglia minima è stata abbassata una barriera di
accesso al sistema dei titoli: serviranno molto meno unità
UFR
UFR min. per
raggiungimento 25 tep
UFR min. per
raggiungimento 20 tep
(con fattore tau)
3. Caldaia a 4 stelle (zona
E + acs)
n. caldaie
380
116
5. Sostituzione vetri
semplici con doppi
(residenza, zona E)
m2 di sup.
vetrata
1.670
460
5. Sostituzione vetri
semplici con doppi
(residenza, zona E)
m2 di sup.
vetrata
2.090
575
15. PdC invece di caldaia,
(casa unif, zona D, COP 4)
n. PdC
92
28
15. PdC invece di caldaia,
(grandi edifici, zona D,
COP 4)
n. PdC
1000
307
Scheda tecnica
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Efficienza energetica e certificati bianchi
Il D.Lgs. 28/11 prevede la definizione di 15 schede standardizzate che
riguardino settori e temi nuovi:
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Efficienza energetica e certificati bianchi
I nuovi settori incentivati:
- Illuminazione Pubblica il 30% delle schede vigenti riguarda questo
argomento (tau = 1,87 per il retrofitting e 1,65 per la nuova
realizzazione)
- Cogenerazione (tau = 3,36)
- Teleriscaldamento (tau = 3,36)
- Maggiori difficoltà per gli interventi relativi alla riqualificazione
energetica, interessanti solo per grandi strutture, gli ospedali
innanzi tutto e di impiantistica legata all’alloggio (caldaie, pompe
di calore, ecc.) a causa della dimensione minima da raggiungere
- In questo settore la defiscalizzazione del 55 % ha ottenuto
risultati migliori
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Illuminazione pubblica
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Iluminazione
Sul tema illuminazione le cose si fanno più semplici. Sono da raccogliere i
seguenti dati:
1) Numero di lampade
2) Tipologia di lampade
3) Potenza relativa
4) Ore annuali di utilizzo
Il tutto da organizzare in un file come questo…..
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Pubblica illuminazione
Situazione Ante intervento
Localizzazion
e
sottoquadro
Sodio AP
Numero e
potenza
Ioduri
Metallici
Vapori Hg
Elettronic
he
Numero e
potenza
Numero e
potenza
Numero e
potenza
Ioduri
Metallici
Vapori Hg
Elettronic
he
Numero e
potenza
Numero e
potenza
Numero e
potenza
LED
Consumi
mensili
LED
Consumi
mensili
previsti
Situazione Ante intervento
Localizzazion
e
sottoquadro
Sodio AP
Numero e
potenza
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Pubblica illuminazione – Schede AEEG
Scheda tecnica
17. Regolatori di flusso
18. Sostituzione mercurio con SAP
tau
UFR min.
1,87 (ret)
46-155 kW
2,65 (new)
33-110 kW
1,87
53 lamp. 400 W
290 lamp. 70 W
23. Sostituzione semafori con LED
1,87
155-430 lampade
24. Sostituzione lampade votive con LED
1,18
5.000 lampade
1,87
28. Realizz. sistemi alta efficienza
gallerie autostradali
29a. Realizz. sistemi alta efficienza
strade traffico motorizzato
1,87 (ret)
340-1.200 m
2,65 (new)
240-850 m
2,65
10.000-30.000 m2
29b. Sostituzione lampade ad alta
1,87
efficienza in sistemi esistenti per strade
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traffico
motorizzato -
25.000-30.000 m2
Pubblica illuminazione
Illuminazione Pubblica: esempio di sostituzione
lampadine 250 W Hg con 150 W SAP
Sistema vecchio
Sistema nuovo
Numero minimo
lampadine da sostituire
311
Numero minimo
lampadine da sostituire
RSL:
0,0806
tep/lamp/a
RLS:
0,0806 tep/lamp/a
RN
(RSL*UFR*n.anni*add)
125 tep
RN
(RSL*UFR*n.anni*tau*ad
d)
100 tep
Investimento
29.670 €
Investimento
12.690 €
Valorizzazione TEE
90 €/tep
Valorizzazione TEE
90 €/tep
Incentivo da TEE
11.250 €
Incentivo da TEE
9.000 €
Risparmio gestione
130.620 kWh
Risparmio gestione
55.860 kWh
Risparmio economico
18.287 €
Risparmio economico
7.820 €
TEE/investimento
38 %
TEE/investimento
71 %
Pay back semplice
1 anno
Pay back semplice
0,42 anni
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137
Pubblica illuminazione
Illuminazione Pubblica: esempio di sostituzione lampade
semaforiche 100 W con LED 15 W
Sistema vecchio
Sistema nuovo
Numero minimo
lampadine da sostituire
587
Numero minimo
lampadine da sostituire
RSL:
0,042585
tep/lamp/a
RLS:
0,042585 tep/lamp/a
RN (RSL*UFR*n.anni*add)
125 tep
RN
(RSL*UFR*n.anni*tau*add)
100 tep
Investimento
67.505 €
Investimento
28.980 €
Valorizzazione TEE
90 €/tep
Valorizzazione TEE
90 €/tep
Incentivo da TEE
11.250 €
Incentivo da TEE
9.000 €
Risparmio gestione
133.554 kWh
Risparmio gestione
57.335 kWh
Risparmio economico
18.698 €
Risparmio economico
8.027 €
TEE/investimento
16,5 %
TEE/investimento
43 %
Pay back semplice
3 anni
Pay back semplice
2,5 anni
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252
Biomasse
Nel casi di progetti di teleriscaldamento, si deve necessariamente conoscere:
1) Intensità di potenza ed energia erogabile (MWh/km, MW/km, MW totali)
2) Volumetria di servire
3) Lunghezza rete
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Biomasse
Nel caso di semplice sostituzione di un generatore di calore i dati sono gli stessi
di quelli necessari ad un dimensionamento di una caldaia. Tenendo conto che:
•Potere calorifico e umidità: per il legno ben stagionato si assume 4,25 kWh/kg
•I volumi di stoccaggio sono una importante variabile dello studio di fattibilità
•Le emissioni
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Biomasse – i dati per il business plan
Dati generali
Dati producibilità impianto
Costo impianto € a kW
Costo totale impianto
Costo impianto € a kW con IVA
IVA
Costo totale impianto con IVA
Potenza Impianto
Tipo di impianto
Ore equivalenti di funzionamento
Produttività annua dell'impianto
Efficienza di trasformazione, distrubuzione
Energia termica fornita alle utenze
Combustibile sostituito
quantità di biomassa necessaria all'anno
Perdita produttività in 25 anni
Perdite di produttività media annua
Vita media stimata dell'impianto
Valori economici incentivo e vendita energia e costo biomassa
Coefficiente conversione TEE /kWh elettrici
Coefficiente conversione TEE/ kWh primari
Titoli di efficienza energetica generati all'anno
Valore economico titoli efficienza energetica
Coefficiente moltiplicativo
Valore economico TEE all'anno
Valore economico in cinque anni non attualizzato
Prezzo del kWh termico venduto alle utenze
Valore economico dell'energia termica venduta all'anno
Prezzo della biomassa
Costo di acquisto della biomassa all'anno
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300
300.000
330
30.000
330.000
1.000
termomeccanica
8.000
8.000.000,00
80%
6.400.000,00
gas
3.200,00
0%
0,00%
15
5.347,00
11.628,00
550,40
100,00
3,36
184.933
924.665
0,05
320.000,00
80,00
256.000,00
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Unità
€/kW
€
€/kW
Note
IVA esclusa
IVA esclusa
IVA inclusa (10%)
€
kW
tipo
hequ
kWh
%
kWh
IVA inclusa (10%)
tonns/anno
%
%
anni
Unità
kWhel/TEE
kWht/TEE
TEE/anno
euro/TEE
€/anno
€/5 anni
€/kWh
€/anno
€/tonn
€
tubi di fumo
termici
gasolio, metano, elettricità
cippato di legna
Biomasse – i potenziali benefici
12
10
Investimento: 300.000 €
Prezzo energia venduta: 0,05 €/kWh
Coeff tau: 3,36
Prezzo acquisto cippato: 80 €/tonn
8
6
4
2
0
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Romano Selva
Sogesca srl
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