L’Efficienza Energetica negli Edifici
Manuale per gli studenti
Edizione:
ITA 1.1 – Novembre 2010
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Esonero di responsabilità:
Il progetto è stato realizzato con il supporto della Commissione Europea.
La presente pubblicazione riflette esclusivamente il punto di vista dell’autore e la Commissione non può in alcun
modo essere ritenuta responsabile per qualsivoglia utilizzo delle informazioni in essa contenute.
Autori:
Sergio García Beltrán (CIRCE), Lucie Kochova (Enviros s.r.o.), Giuseppe Pugliese (CIRCE),
Petr Sopoliga (Enviros s.r.o.)
Traduzione ed adattamento
Luca Mercatelli (AREA Science Park), Fabio Tomasi (AREA Science Park)
Layout
Fabio Tomasi (AREA Science Park)
Questo manuale ed il Progetto IUSES
Il presente manuale è stato realizzato per il Progetto IUSES – Intelligent Use of Energy at School, finanziato dalla
Commissione Europea nell’ambito del Programma Intelligent Energy Europe.
I partner del progetto sono: AREA Science Park (Italia), CERTH (Grecia), CIRCE (Spagna), Clean Technology
Center – Cork Institute of Technology (Irlanda), Enviros s.r.o. (Repubblica Ceca), IVAM UvA (Olanda), Jelgava Istituto di Formazione per Adulti (Lettonia), Prioriterre (Francia), Immaginario Scientifico Science Centre (Italia),
Slovenski E-forum (Slovenia), Stenum GmbH (Austria), Politecnico di Bucarest (Romania), S.C. IPA S.A.
(Romania), Università di Leoben (Austria), Università di Ruse (Bulgaria).
Note sui diritti d’autore
Il presente manuale può venire liberamente copiato e distribuito, a condizione che vengano sempre riportate le
presenti note sui diritti d’autore, anche in caso di utilizzo parziale.
Insegnanti, formatori e qualunque altro utilizzatore o distributore è tenuto a citare gli autori, il progetto IUSES ed
il Programma Intelligent Energy Europe.
Il manuale può anche essere tradotto liberamente in altre lingue. I traduttori dovranno, in questo caso, includere le
presenti note sui diritti d’autore e inviare il testo tradotto al coordinatore del progetto ([email protected]) che lo
pubblicherà sul sito del Progetto IUSES perché venga distribuito gratuitamente.
I
Legenda
Definizione: indica la definizione di un termine e
spiega cosa vuol dire.
Nota: mostra che qualcosa è importante, un’indicazione di un’informazione cruciale. Fate attenzione!
Obiettivo didattico: Sono all’inizio di ciascun capitolo spiegano ciò di cui si parlerà in quel capitolo.
Esperimento, Esercizio o Attività: indica qualcosa da fare sulla base di ciò che si è appreso.
Web link: indica un indirizzo internet dove si possono trovare maggiori informazioni.
Riferimenti: indica la fonte delle informazioni.
Caso Studio: diamo un esempio reale di un industria o di una situazione reale.
Punti Chiave: è un sommario (di norma un elenco
puntato) di ciò che si è trattato, in genere posto alla
fine di un capitolo.
Domande: indica che vi stiamo chiedendo di riflettere, specie alla conclusione di un capitolo
Livello 2: indica una sezione di approfondimento.
II
IUSES — building handbook
Indice
1.
Introduzione .............................................................................................................3
1.1.
Il concetto di edificio .......................................................................................3
1.2.
Tipologie di edifici ...........................................................................................3
2. Strutture edilizie.......................................................................................................7
2.1.
L’edificio: una scatola che respira .................................................................7
2.2.
L’involucro dell’edificio..................................................................................9
2.2.1. Isolamento e materiali costruttivi ............................................................10
2.2.1.1. Ristrutturazione ed isolamento termico: esempi generali .............12
2.2.2. Finestre, superfici vetrate e porte ............................................................12
2.2.2.1. Classificazione delle finestre.............................................................13
2.3.
La progettazione bioclimatica degli edifici .................................................14
2.3.1. Elementi solari passivi...............................................................................16
2.4.
Indicazioni e consigli per un miglior utilizzo degli edifici .........................18
2.5.
Domande.........................................................................................................19
3. Climatizzazione ......................................................................................................23
3.1.
Il riscaldamento .............................................................................................23
3.1.1. Mocroclima interno e confort...................................................................23
3.1.2. I sistemi di riscaldamento .........................................................................25
3.1.3. Tipologie e vettori di calore ......................................................................25
3.1.3.1 L’acqua calda........................................................................................25
3.1.3.2 Riscaldamento ad aria..........................................................................25
3.1.4. Fonti di energia..........................................................................................25
3.1.4.1 Combustibili fossili ...............................................................................25
3.1.4.2 Energia elettrica ...................................................................................26
3.1.5. Fonti rinnovabili ........................................................................................26
3.1.5.1. Biomassa.............................................................................................26
3.1.5.2. Pompe di calore .................................................................................27
3.1.6. L’energia solare .........................................................................................29
3.1.7. Elementi per il riscaldamento ..................................................................31
3.2.
Il raffrescamento – Il condizionamento dell’aria ......................................33
3.2.1. Introduzione...............................................................................................33
3.2.2. Come funziona un condizionatore? .........................................................35
3.2.3. L’etichettatura energetica ........................................................................36
3.2.4. Tipologie di sistemi di condizionamento .................................................36
3.2.5. Consigli e suggerimenti per il buon utilizzo di un condizionatore........37
3.3.
Domande.........................................................................................................39
4. La preparazione domestica dell’acqua calda ......................................................41
4.1.
Tipologie di scaldacqua.................................................................................41
4.1.1. Scaldacqua elettrici ad accumulo.............................................................42
4.1.2. Scaldacqua elettrici istantanei..................................................................42
4.1.3. Scaldacqua a gas istantanei a riscaldamento diretto .............................42
IUSES — building handbook
4.1.4. Scaldacqua a gas ad accumulo a riscaldameno diretto ......................... 42
4.1.5. Scaldacqua a gas ad accumulo a riscaldamento indiretto..................... 42
4.1.6. Altre possibilità ......................................................................................... 42
4.2.
Suggerimenti per risparmiare acqua ed energia........................................ 42
4.3.
Scaldacqua ad energia solare....................................................................... 44
4.4.
Domande ........................................................................................................ 45
5. Illuminazione.......................................................................................................... 46
5.1.
La luce naturale............................................................................................. 47
5.2.
Illuminazine artificiale.................................................................................. 47
5.2.1. Fonti di luce ............................................................................................... 48
5.2.2. Lampade .................................................................................................... 49
5.2.3. Consumo energetico.................................................................................. 49
5.3.
Domande ........................................................................................................ 50
6. Elettrodomestici, apparecchiature elettroniche e sistemi fotovoltaici .............. 52
6.1.
Introduzione .................................................................................................. 52
6.1.1. Consigli per il risparmio energetico ........................................................ 56
6.2.
Gli elettrodomestici....................................................................................... 56
6.2.1. I frigoriferi................................................................................................. 56
6.2.2. Le lavatrici................................................................................................. 58
6.2.3. Le lavastoviglie .......................................................................................... 58
6.2.4. Apparecchiature elettriche domestiche – L’intrattenimento e l’home
office ……………………………………………………………………... 59
6.3.
Domande ........................................................................................................ 61
6.4.
Energia fotovoltaica ...................................................................................... 64
6.4.1. Come si trasforma la luce del Sole in elettricità..................................... 64
6.4.2. Applicazioni fotovoltaiche ........................................................................ 66
6.4.3. Quanta elettricità può produrre un sistema fotovoltaico?.................... 67
6.5.
Domande ........................................................................................................ 70
7.
Esercitazione – Monitorare il consumo energetico –
In ambito domestico e a scuola – Verifica energetica ……………………… 73
2
IUSES — building handbook
1 Introduzione
Obiettivi didattici: In questo capitolo parleremo di
Il concetto di edificio
Le tipologie di edifici esistenti
1.1 Il concetto di edificio
Definizione: Un edificio è una costruzione realizzata dall’uomo con il fine di offrire
una sede per la realizzazione di una serie di attività e permetterne l’occupazione continuativa. L’edificio risulta essere interamente inserito in un involucro esterno (vale
a dire pareti esterne, tetto e pavimento) che crea il suo microclima interno.
Esiste una gamma amplissima di edifici, in termini di forme e funzioni, poiché essi sono stati
adattati e modificati nel corso della storia per una serie di ragioni, quali la disponibilità di determinati materiali edili, le condizioni climatiche, il costo dei terreni edificabili, la natura e le condizioni dei suoli, gli utilizzi specifici delle strutture e ragioni estetiche.
Gli edifici sono chiamati a soddisfare un’ampia gamma di bisogni della società - offrendo in primo luogo un riparo dagli agenti atmosferici e, più in generale, uno spazio abitativo, garantendo
la privacy, offrendo spazi per immagazzinare merci ed oggetti e per vivere e lavorare in un ambiente confortevole.
L’edificio inteso come rifugio è la separazione fisica dell’habitat umano al suo interno (un luogo
confortevole e sicuro) rispetto all’esterno (un luogo a volte difficile e pericoloso).
Il primo rifugio sulla Terra, costruito da un antenato relativamente recente dell’uomo moderno,
l’Homo erectus, sembra in effetti risalire a 500.000 anni fa.
Per quanto riguarda il microclima interno, creare le condizioni desiderate è particolarmente dispendioso dal punto di vista energetico. Per questo motivo, costruzione e gestione degli edifici
hanno un enorme impatto diretto ed indiretto sull’ambiente. Gli edifici, infatti, non solo utilizzano risorse in termini di energia e materie prime, ma generano anche rifiuti ed emissioni potenzialmente dannose e riversate nell’atmosfera.
Con la continua crescita dell’economia e della popolazione, i responsabili della progettazione e
della costruzione di nuovi edifici si trovano ad affrontare la grande sfida di riuscire a fornire
strutture nuove e rinnovate che siano accessibili, sicure, salubri e produttive, minimizzando al
contempo il loro impatto sull’ambiente.
Recenti proposte in tal senso si rivolgono ad un approccio integrato e sinergico, che considera
tutte le fasi del ciclo di vita di una data struttura. Questo approccio “sostenibile” è basato su un
crescente impegno per la salvaguardia e la conservazione dell’ambiente e si traduce in un equilibrio ottimale tra costi e benefici ambientali, sociali ed umani, rispettando al contempo la missione e la funzione della struttura o infrastruttura del caso.
Gli obiettivi principali della progettazione sostenibile sono evitare lo spreco delle risorse in termini di energia, acqua e materie prime, impedire il degrado dell’ambiente causato da strutture ed
infrastrutture nel corso del loro ciclo di vita e creare aree edificate che siano vivibili, sicure e
produttive.
3
IUSES — building handbook
1.2 Tipologie di edifici
Con l’intento di differenziare nel presente manuale gli edifici destinati ad un utilizzo e ad una
occupazione costanti da parte delle persone da quelli che non svolgono tale funzione precipua,
chiameremo questi ultimi strutture non-edificio o semplicemente strutture.
Gli edifici si possono suddividere come segue sulla base della funzione che svolgono e per cui
sono stati costruiti:
1) Edifici residenziali – Comprendono: palazzi, case indipendenti, semi-indipendenti e a schiera, castelli, yurte, igloo, residenze signorili, condomini, case dello studente
Foto di Michael Gardner
2) Edifici culturali ed educativi – Comprendono: scuole, istituti di istruzione superiore, università, biblioteche, musei, gallerie d’arte, teatri, sale per concerti, teatri dell’opera
3) Edifici commerciali – Comprendono: banche, uffici, hotel, ristoranti, mercati, negozi, centri
commerciali, magazzini.
4
IUSES — building handbook
4) Edifici governativi – Comprendono: municipi, consolati, tribunali, sedi di parlamenti, stazioni di polizia, uffici postali, stazioni dei vigili del fuoco
5) Edifici industriali – Comprendono: birrerie, fabbriche, fonderie, miniere, centrali di produzione di energia, stabilimenti
6) Edifici sanitari – Comprendono: ospedali, policlinici, ambulatori
7) Edifici agricoli – Comprendono, ad esempio, fienili, pollai, serre, silo, granai, porcili, mulini-
Foto di Lars Lentz
8) Edifici militari – Comprendono: caserme, fortini, fortezze, forti, fortificazioni
9) Edifici adibiti a parcheggio e a magazzino – Comprendono: garage, magazzini, hangar
10) Edifici religiosi – Comprendono: chiese, cattedrali, cappelle, moschee, monasteri, sinagoghe, templi
5
IUSES — building handbook
11) Edifici sportivi – Comprendono: stadi, piscine, palestre, campi attrezzati.
Esiste pertanto una grande varietà di edifici, così come esiste una grande varietà di caratteristiche
e bisogni da soddisfare attraverso tali edifici.
Tutte le tipologie di edifici, inoltre, devono fornire microclimi interni adeguati alle funzioni specifiche per cui sono stati costruiti.
Le caratteristiche individuali sono molto differenti per ciascun tipo di edificio, ad esempio in un
magazzino saranno necessarie temperature interne inferiori ed un tasso molto minore di umidità
rispetto ad una piscina al coperto.
Web links
http://en.wikipedia.org/wiki/Building
http://www.learn.londonmet.ac.uk/packages/clear/thermal/buildings/configuration/
building_orientation.html
http://lonicera.cz/awadukt_thermo/
http://www.vsekolembydleni.cz/clanek.php?id=166
http://www.passivehouse.co.uk/
6
IUSES — building handbook
2 Strutture edilizie
Obiettivi didattici: In questo capitolo parleremo di

Il ruolo importante svolto dall’involucro esterno e le cause dello spreco di energia (compresi i principi di base sul trasferimento del calore)

Una descrizione generale dei più diffusi materiali da costruzione ed isolanti

Principi di base per la progettazione bioclimatica degli edifici
2.1 L’edificio: una scatola che respira
Un edificio si può considerare una scatola che protegge il suo contenuto dalle condizioni atmosferiche, quali le temperature esterne, il vento, la pioggia, e così via.
Il confort interno, a parte i suoi aspetti più soggettivi, dipende soprattutto da due fattori: la temperatura interna ed il tasso di umidità. Ovviamente si avranno le peggiori condizioni di confort
nel caso in cui alta temperatura ed alto tasso di umidità agiscano insieme.
La superficie esterna dell’edificio, il cosiddetto involucro esterno, svolge la funzione di scambiatore termico rispetto alle condizioni climatiche esterne, accumulando calore dall’esposizione ai
raggi solari e disperdendo calore verso l’esterno (soprattutto in seguito alla ventilazione o ad un
involucro realizzato in maniera inadeguata).
L’involucro, a parte la funzione di avvolgere e difendere l’edificio, dovrebbe anche permettere la
sua cosiddetta respirazione, onde evitare un alto tasso di umidità interna ed ottenere un equilibrio
corretto tra accumulo e dispersione di calore.
Fig.1 Il bilancio energetico di un edificio
Attraverso fotografie scattate con una macchina termografica, si può evidenziare la condizione
termica dell’edificio, con le aree più chiare (in giallo) ad una temperatura più alta e quelle più
scure (in rosso e blu) ad una temperatura più bassa. In tal modo si può dedurre quali siano i punti
in cui più chiaramente il calore sta fuoriuscendo.
7
IUSES — building handbook
In questa fotografia, ad esempio, la superficie esterna del muro ha un gradiente termico (ovvero
una differenza di temperatura) di 6,1°C in prossimità della struttura del pavimento (Sp2=6,2°C)
ed è’ invece di 1,1°C in corrispondenza del muro (Sp1).
Fig.2 Fotografia termografica di un edificio
Come mostrato nella foto, il calore fuoriesce dalle finestre e dai ponti termici, generati dai pavimenti e dai cassoni dei serramenti.
Fig.3 Fotografia termografica di un edificio
Perché si verificano questi fenomeni?
Definizione: Si tratta di un fenomeno fisico
noto come “trasferimento di calore” per cui il
calore tende a trasferirsi dalle zone più calde
verso le zone più fredde.
Ciò significa che in inverno il calore si muove direttamente dagli ambienti riscaldati verso l’esterno e verso i locali
adiacenti non isolati, quali ad esempio soffitte, garage,
cantine, insomma dovunque vi sia una differenza di temperatura, mentre in estate il calore si muove dall’esterno
verso l’interno dell’edifico.
Per mantenere le condizioni di confort, il calore disperso
nel corso dell’inverno deve essere rimpiazzato dai sistemi
di riscaldamento, mentre nel corso dell’estate il calore in
eccesso va rimosso con l’utilizzo dei sistemi di raffrescamento, il che implica il dispendio di grandi quantità di
energia nella maggioranza degli edifici.
8
Fig.3 Differenze di temperature e trasferimento di calore
IUSES — building handbook
In Europa il 70% del consumo domestico medio di energia viene utilizzato per mantenere condizioni di confort in termini di temperatura all’interno delle abitazioni. Di solito il gas naturale e
l’elettricità sono utilizzati per alimentare i sistemi di riscaldamento, mentre la quasi totalità dei
sistemi di raffrescamento utilizza l’elettricità.
La domanda di calore nelle stagione fredda costituisce la maggior fonte di consumo. Se la domanda di calore viene ridotta attraverso misure quali l’isolamento, il recupero di calore, le superfinestre, l’accumulo termico solare passivo e così via, il sistema di riscaldamento può essere gradualmente semplificato e le necessità energetiche per i riscaldamento ridotte, di pari passo ai costi di gestione ed alle emissioni di CO2.
Il concetto di scatola
I concetti base del trasferimento di calore
Nota: Il calore si trasferisce sempre dalle zone più calde alle zone più fredde attraverso
tre meccanismi::
Fig.4 Trasferimento di calore



La conduzione avviene in un materiale solido quando le molecole si trovano a temperature
differenti. Le molecole più calde trasmettono energia sotto forma di calore alla parte fredda
del materiale. Un cucchiaino posto in una tazza di caffè caldo, ad esempio, conduce calore
attraverso il manico alla mano che lo afferra. Negli edifici la conduzione avviene principalmente attraverso pareti e finestre.
La convezione consiste nel trasferimento di energia legato ai movimenti di fluidi e gas. L’aria calda sale e viene sostituita dall’aria più fredda proveniente dal’esterno. In edifici a più
piani con partizioni interne inadeguate, ciò può creare correnti di entità significativa e causare notevoli sprechi.
La radiazione si ha quando l’energia viene trasportata da onde elettromagnetiche. A differenza degli altri meccanismi, la radiazione non necessita di un mezzo per propagarsi. La
radiazione all’interno degli edifici avviene soprattutto attraverso finestre e porte in vetro,
tuttavia se le pareti non sono ben isolate, la radiazione che interessa l’esterno può riscaldare la parete interna per conduzione.
2.2 L’involucro dell’edificio
La maggior parte della dispersione di energia è dovuta all’inadeguatezza dell’involucro esterno
(pareti, pavimenti, tetto, porte e finestre). La figura riportata sotto mostra i canali attraverso i
quali avviene tipicamente il trasferimento di calore, ad esempio le pareti esterne ed i locali adiacenti non riscaldati.
Nota: L’utilizzo di componenti e materiali isolanti permette di diminuire le necessità di
riscaldamento e di raffreddamento, realizzando un’efficace resistenza al fluire del calore
ovvero, detto in termini più semplici, creando una migliore conservazione della temperatura interna.
9
IUSES — building handbook
Inoltre, il colore delle facciate esterne è importante in relazione alla capacità di assorbire o riflettere la luce del sole. Il bianco ed i colori chiari agiscono come riflettori, mentre il nero e le tinte
scure assorbono la luce.
Fig.5 Perdite di energia in una casa convenzionale
2.2.1 Isolamento e materiali costruttivi
Definizione: Per isolanti si intendono tutti quei materiali con un’alta resistenza al
atrsferimento di calore.
I materiali utilizzati comunemente per l‘isolamento si possono suddividere nelle
seguenti tipologie:

Materiali di origine vegetale: sughero, fibra di legno, lino, paglia, eccetera.

Materiali di origine minerale: vetroresina, lana di roccia, argilla espansa, carburi metallici, schiuma di vetro, eccetera.

Materiali sintetici: polistirolo espanso, poliuretano e schiume fenoliche, eccetera.
I material isolanti, inoltre, sono disponibili in un’ampia gamma di forme. A parte l’isolamento rigido, esistono coperte, rotoli, fibre sciolte, schiume e spray.
Detti materiali possono venire impiegati congiuntamente, aumentandone le proprietà isolanti, ma
ciò richiede un’installazione professionale ed un mix adeguato.
10
IUSES — building handbook
Un buon isolamento è in grado di ridurre il trasferimento di calore attraverso pareti, tetti, finestre
eccetera e fornisce i seguenti vantaggi:

fa risparmiare energia, poiché riduce le dispersioni di energia nei giorni freddi e comporta una minore necessità di refrigerazione nei giorni caldi;

aumenta il confort eliminando il cosiddetto “effetto muro
freddo” in corrispondenza delle pareti esterne e delle finestre (la
differenza di temperatura tra la superficie del muro e la stanza
non dovrebbe essere superiore ai 4 °C).

riduce il rischio di condensazione che potrebbe arrecare
danno alle parti strutturali ed all’isolamento dell’edificio, decolorazione e condizioni ambientali poco adatte all’interno. Il rischio di condensazione, inoltre, cresce in corrispondenza di temperature più basse;

evita improvvisi cambiamenti di temperatura, proteggendo in tal modo l’edificio da crepe
ed espansione termica;

migliora le condizioni acustiche dell’edificio.
I materiali isolanti vengono di solito classificati sulla base della resistenza termica (misurata con
un valore R), che indica la resistenza del materiale al fluire del calore (cfr. paragrafo 2.2.1.2):
quanto più alta la resistenza, tanto maggiore l’efficacia in termini di isolamento.
Naturalmente la capacità di isolamento termico dipende anche dal tipo di materiale, dallo spessore e dalla densità.
A titolo di esempio, si consideri il confronto riportato nel grafico sottostante tra 10 cm di materiale da isolamento termico ed altri materiali da costruzione
10 cm di isolamento
,,, presentano lo stesso livello di dispersione di calore di…
40 cm di legno massiccio
60 cm di mattoni forati
96 cm di mattoni pieni
710 cm di cemento armato
Grafico 1 Confronto di diversi materiali da costruzione
Note: Nel corso della stagione invernale, ogni metro quadro di muro non isolato comporta una dispersione di energia equivalente ad una quantità di petrolio che va dai 3 ai 6
litri (facendo riferimento al petrolio teoricamente utilizzato per riscaldare lo spazio non
isolato). Con un buon isolamento, tali dispersioni si riducono ad 1/6 e raddoppiare lo
spessore dell’isolamento di un muro da 45 mm a 90 mm può comportare un risparmio
energetico del 30%.
1 Lo standard energetico di un edificio viene comunemente misurato sulla base dell’energia consumata
per il riscaldamento ed il raffreddamento (kWh) per ogni metro quadro di superficie dell’edificio (m3) in
un anno. Pertanto quando si parla di dispersione o risparmio in termini di energia legati all’isolamento
dell’edificio, ci si riferisce a quella energia (espressa in kWh o petrolio equivalente) che verrebbe consumata ovvero risparmiata in relazione al riscaldamento ed al raffreddamento dell’edificio stesso. .
11
IUSES — building handbook
Per tutti gli edifici che hanno più di 20 anni o con un isolamento insufficiente, è consigliabile
procedere ad una revisione termica per migliorarne il grado di isolamento, misura attraverso la
quale si può facilmente ottenere un risparmio energetico del 50% in relazione al riscaldamento
ed al raffreddamento dell’edificio stesso.
Insieme all’isolamento, un’attenta selezione dei materiali edili è la chiave per ottenere alti livelli
di confort a costi contenuti, anche se questa misura è di più facile applicazione in edifici di nuova costruzione o quando vengono effettuati interventi di ristrutturazione di grande entità.
Un mattone forato di ceramica, ad esempio, ha ottime proprietà isolanti (ovvero un’alta resistenza termica) ed altri materiali, come l’argilla termica, danno risultati ancora più soddisfacenti.
Fig. 6 esempio di mattone forato con eccellenti proprietà isolanti
Fig.7 Esempi di mattoni di argilla
Questi mattoni hanno una struttura interna con camere d’aria che contribuiscono ad un buon isolamento termico ed acustico.
In conclusione, insieme ai materiali da costruzione è importante utilizzare materiali isolanti con
una struttura a strati per ottenere migliori risultati in termini di risparmio energetico e di confort.
2.2.1. Ristrutturazione ed isolamento termico: esempi generali
1. Isolamento della facciata (pareti e finestre)
Si può realizzare tramite l’installazione di materiali termicamente isolanti sulla superficie delle
pareti interne o esterne o con l’iniezione all’interno di esse e la sostituzione di vetri e finestre con
alternative più efficienti in termini energetici.
2. Isolamento di tetto, pavimento e soffitto
Si può realizzare tramite l’installazione di materiale isolante tra le travi del tetto, utilizzando distanziatori, applicando tegole sul materiale isolante ed isolando i soffitti che si trovano in contatto con gli spazi abitativi ed i tetti che non sono in diretto contatto con gli spazi abitativi.
3. Isolamento del sistema idraulico
Si può realizzare tramite l’installazione di materiali per l’isolamento termico attorno alle tubature
dell’acqua con l’obiettivo di ridurre la dispersione di calore nel trasferimento dell’acqua calda.
2.2.2 Finestre, superfici vetrate e porte
Nota: Queste sono le parti più deboli dell’involucro esterno dell’edificio, responsabili in
media di un terzo della dispersione del calore dell’edificio durante l’inverno e del freddo durante l’estate.
Ciò è dovuto a fuoriuscite di aria, infiltrazioni e ponti termici lungo la struttura dei componenti
dell’edificio ed anche al trasferimento di calore tra i materiali. Le finestre comuni di solito presentano una bassa resistenza al fluire del calore, il che le rende inefficienti dal punto di vista energetico.
12
IUSES — building handbook
Le finestre e le superfici vetrate che coprono una parte importante della superficie di un edificio oltre a collaborare con le altre componenti dell’involucro
esterno ad evitare la dispersione di calore, svolgono un’altra funzione fondamentale: lasciano filtrare la luce naturale e grazie ad essa permettono di accrescere il calore all’interno degli edifici (soprattutto nei paesi freddi o durante la
stagione fredda).
Nota: In modo analogo, le porte esterne sono responsabili in media del 10% della dispersione termica di un edificio .
Di norma queste necessitano di isolamento e vanno sigillate, soprattutto nella parte inferiore con
guarnizioni di battuta o nastro sigillante per impedire infiltrazioni di aria,. In alternativa, nel caso
in cui le porte siano vecchie, può essere opportuno sostituirle con modelli nuovi costruiti con
materiali che consentano un migliore isolamento termico (legno, alluminio a doppio strato con
schiuma o coperta isolante, eccetera).
In relazione a quanto descritto sopra, si possono individuare due passi fondamentali:

Adottare la forma più adatta ed un posizionamento appropriato delle finestre e delle superfici vetrate;

Controllare che vengano installate finestre ad alta efficienza termica che garantiscono una
grande resistenza al fluire del calore.
1.
Le finestre di grandi dimensioni andrebbero posizionate a sud per permettere al sole in inverno di riscaldare gli spazi interni. In estate, invece, quando l’obiettivo è di tenere fuori il calore prodotto dal sole, si
rende necessario adottare qualche forma di schermatura, ad esempio
installando una copertura o un cornicione al di sopra della finestra. In
maniera opposta, le finestre che si trovino orientate a nord, sulla parte
fredda della casa, andrebbero mantenute di dimensioni più ridotte con
l’obiettivo di evitare che il freddo possa introdursi nell’edificio.
2.
Sono disponibili finestre con diversi gradi di efficienza isolante in relazione soprattutto al materiale utilizzato per il telaio ed alle caratteristiche delle lastre in vetro. Un finestra con un telaio in alluminio o
ferro, ad esempio, consente al calore di fluire in maniera significativa
(bassa resistenza termica), mentre un telaio in legno è migliore per le
caratteristiche isolanti di questo materiale. In maniera simile, i doppi
vetri o le doppie finestre riducono la dispersione di calore di circa il
50% rispetto alle finestre a vetro singolo e riducono al contempo le
infiltrazioni d’aria, la condensa e la formazione di brina.
2.2.2.1 Classificazione delle finestre
Le finestre sono classificate sulla base del coefficiente di trasferimento del calore, indicato come
U. Va ricordato che U è l’inverso di R (resistenza termica) e che, quanto più basso il valore di U,
tanto migliore l’efficienza termica della finestra.
13
IUSES — building handbook
Nota: Le finestre con doppi vetri hanno valori di U fino al 75% più
bassi di quelle con vetri singoli. Le finestre con doppi vetri più efficienti permettono a circa l’80% della luce del sole di entrare ed hanno
valori di U che si aggirano intorno a 2. Le finestre a doppi vetri con
valori di U di 1 o inferiori sono talvolta dette superfinestre. Molte delle finestre ad alto grado di efficienza disponibili sul mercato possono
avere vetri multipli, rivestimenti a bassa emissione (bassa e), riempimento con gas inerti e spaziatori isolanti termici.
La figura mostra valori di U tipici per modelli diversi di finestra.
Vetro singolo telaio in
alluminio
Doppi vetri, telaio in
legno
Doppi vetri, telaio in legno, spazio interstiziale riempito con gas
doppi vetri, telaio in legno, spazio
interstiziale riempito con gas, due
strati di pellicola di poliestere
Fig.8 Classificazione delle finestre: valori di U di diverse tipologie di finestre
2.3 La progettazione bioclimatica degli edifici
Utilizzare un modello efficiente dal punto di vista energetico al momento della progettazione e della costruzione degli edifici conta più
di tutte le soluzioni tecniche descritte sopra, poiché è in grado di
accrescere il risparmio energetico e la salubrità degli ambienti, aiutando al contempo a ridurre le emissioni
di gas serra derivanti dall’utilizzo di
combustibili fossili e di ridurre i costi
per le famiglie.
Inoltre, il concetto di efficienza energetica include anche gli elementi
della ben nota “Progettazione Bioclimatica degli Edifici” che hanno
come obiettivo ottenere un edificio naturalmente dotato di confort per
tutto l’arco dell’anno.
14
IUSES — building handbook
Definizione: La Progettazione Bioclimatica degli Edifici consiste nell’adattare l’edificio a particolari condizioni atmosferiche ed ottenere il maggior grado possibile di
confort con il minimo contributo da parte di fonti ausiliarie di energia. Il sole è la
principale fonte di energia nella progettazione biodinamica.
Non si tratta di una nuova disciplina: l’architettura tradizionale, infatti, già seguiva i principi bioclimatici per ovviare ai problemi legati ai costi ed alla limitata disponibilità di fonti e sistemi di
riscaldamento e di raffreddamento.
Fig. 9 I principali elementi bioclimatici attivi e passivi
Definizione: Gli elementi bioclimatici vengono abitualmente suddivisi in attivi e
passivi.
 I sistemi ad energia solare attivi si rivolgono all’energia solare catturata con l’utilizzo di mezzi meccanici e/o elettrici: i collettori solari (per il riscaldamento dell’acqua e degli ambienti) e i pannelli fotovoltaici ( per la produzioni energia elettrica), come descritto nel capitolo seguente.
 La progettazione di siSole in estate
stemi ad energia solare
passivi massimizza i
Pannello solare termico
(attivo)
benefici del sole, utilizzando caratteristiche Sole in inverno
costruttive standard ed
Pannello fotovoltaico
un livello molto basso di
(attivo)
assistenza meccanica, o
addirittura evitandola
completamente. Il naturale movimento del caIsolamento
termico
lore e dell’aria o semplicemente un uso ottimale
Corniccioni
del sole, ad esempio in
(passivo)
termini di luce del giorno e di calore, mantengono temperature adeFinestre a doppi vetri
(orientate a sud)
guate e rendono gli ambienti confortevoli.
Fig.10 Elementi solari attivi e passive in un edificio
15
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2.3.1 Elementi solari passivi
Come mostrato sopra in figura, i sistemi ad energia solare passivi sono di solito ulteriormente
suddivisi in tre elementi principali a seconda del metodo utilizzato per usufruire del sole.
Si tratta nello specifico di:

Accumulo termico diretto

Accumulo termico indiretto

Sistemi isolati
I sistemi di accumulo diretto sono sostanzialmente costituiti
da superfici vetrate orientate a sud che intrappolano il calore
del sole nello spazio che si viene a formare tra la parete interna e la superficie vetrata. Si tratta di una parete particolare
(chiamata massa termica) costituita da materiali adatti per intrappolare e conservare il calore del sole e di restituirlo durante la notte. Si possono raggiungere temperature fino a 27 °C.
La copertura in vetro è in termini generali il fattore più importante per ottenere risultati in termini di risparmio energetico.
Negli edifici rivolti a sud con superfici vetrate pari al 60% il
risparmio dovuto ad accumulo termico diretto va dal 15 al 40%, a seconda del materiale isolante.
Fig. 11 Il principio operativo di una L’aspetto meno positivo è che la stessa superficie causa un
superficie solare passiva
incremento nella necessità di condizionamento dell’aria in
estate del 55%. Per questo motivo, si ricorre a cornicioni e
coperture ed alberi attorno all’edificio, poiché questi forniscono ombra in estate e favoriscono un
aumento del calore in inverno.
L’accumulo termico indiretto utilizza gli stessi principi riguardo ai materiali ed alla progettazione dei sistemi ad energia solare diretti, tuttavia pone la massa termica (ossia la parete interna) tra
il sole e lo spazio da riscaldare.
Con gli elementi passivi di accumulo termico indiretto si possono raggiungere temperature fino
ai 70 °C (va ricordato che gli elementi di assorbimento solare diretto possono raggiungere i 27°
C). Questi sistemi sono dunque sostanzialmente delle grandi superfici di immagazzinamento dell’energia. Le alte temperature si raggiungono lentamente e lentamente vengono rilasciate, dato
che il ritardo termico è di circa 6-8 ore. In estate, inoltre, si utilizzano cornicioni e coperture esterne per evitare il surriscaldamento. Questi sistemi, è da tener presente, hanno un impatto sulla
progettazione globale dell’’edificio, quindi sono ideali per strutture appositamente concepite.
Tra i vari sistemi di accumulo termico indiretto, la tipologia più comune è quella dei muri di
Trombe.
Fig. 12 Principio operativo dei muri di Trombe
La radiazione solare viene raccolta ed intrappolata tra la grande finestra esterna e la massa termica (ossia la parete) e riscalda il volume d’aria che si trova all’interno. L’elemento particolare è
16
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che vengono collocate delle ventole nella parte superiore ed inferiore del muro. Quella superiore
permette all’aria riscaldata di entrare nella stanza, mentre l’aria raffreddata si sposta per occupare il suo posto attraverso ventole poste nella parte inferiore del muro. (va ricordato che l’aria calda si mantiene al di sopra poiché più leggera di quella fredda).
La massa termica (la parete) continua ad assorbire e conservare il calore per re-irradiarlo nella
stanza dopo che il sole è tramontato. Si possono montare dei regolatori di flusso sulle ventole per
impedire la fuoriuscita dell’aria calda durante la notte.
I sistemi isolati, come gli spazi solari e gli atri (rispettivamente spazi ricoperti da strutture vetrate
di dimensioni più limitate per edifici ad uso abitativo e più grandi per edifici di maggiori dimensioni) rappresentano uno spazio addizionale con caratteristiche architettoniche interessanti.
In determinate condizioni, essi possono anche offrire protezione da condizioni climatiche avverse a costi accettabili.
Questi sistemi sono la risultanza di una combinazione tra sistemi diretti e sistemi indiretti. Si
tratta di grandi superfici vetrate che circondano una massa termica (di dimensioni maggiori rispetto a quelle utilizzate nei muri di Trombe) posta tra la parete esterna dell’edificio e la superficie vetrata. Il principio operativo è simile a quello dei muri di Trombe.
Fig. 13 Operating principle of atria
Quali sono i vantaggi?
Un nuovo edificio progettato e costruito interamente secondo i criteri bioclimatici può diventare
autosufficiente in termini energetici. Si tratta, però, di casi eccezionali e non applicabili alla maggior parte dei progetti.
Nota: Qualunque edificio può ottenere un risparmio energetico che può arrivare al 60%
applicando le tecniche bioclimatiche senza incorrere in spese aggiuntive e mantenendo
l’estetica del progetto.
Lo standard energetico di un edificio si misura in genere sulla base dell’energia consumata per il
riscaldamento ed il raffreddamento (kWh) per metro quadro della superficie (m3), in genere nell’arco di un anno.
La tabella 3 mostra un confronto tra il consumo di un edifico tradizionale ed uno bioclimatico.
Come si vede, il risparmio può raggiungere il 67%.
4
Si intende la superficie utilizzabile dell’edificio. Nel caso di una costruzione su tre piani di 80 m3 ciascuno, la superficie utilizzabile sarà di 240 m3 (80 x 3)
17
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Acqua calda
Profitto solare
Profitto interno
Emissioni di gas
Tetto
Pareti
Finestre
Ventilazione
Pavimento
Totale
Progettazione tradizionale (kWh/
m2)
20
-24
-28
13
32
51
30
47
28
169
Progettazione bioclimatica (kWh/
m2)
20
-57
-28
10
10
20
37
31
13
56
Tab. 3 Comparazione dei consumi di un edificio tradizionale e di uno bioclimatico
Ogni edificio, a seconda dei materiali utilizzati, dovrebbe avere un proprio valore in termini di
fabbisogno energetico. Per poter stimare il fabbisogno energetico di un edificio e sapendo il valore del fabbisogno energetico per metro quadro, si deve moltiplicare tale valore per la superficie
utilizzabile dell’edificio.
Nel caso di una superficie di 240 m2 come quello riportato nella nota, ad esempio, ed un fabbisogno energetico di 169 kWh/m2 (come riportato in tabella), si
ottiene 240 m2 x 169 kWh/m2 = 40. 560 kWh (approssimativamente il fabbisogno energetico dell’intero edificio).
2.4 Indicazioni e consigli per un miglior utilizzo degli edifici
La progettazione degli edifici, i materiali utilizzati per la costruzione dell’involucro esterno, le
finestre e le porte utilizzate sono tutti elementi decisivi per ottenere standard soddisfacenti di utilizzazione dell’edificio. Dato che la maggior parte dei consumi energetici degli edifici è legata al
riscaldamento ed al raffreddamento degli stessi (oltre il 50%) e considerando il lungo periodo di
vita di un edificio, la massima attenzione va posta a tutti gli elementi strutturali per ottenere un’adeguata efficienza in termini di costi.
Le seguenti indicazioni mirano ad incrementare l’efficienza in termini energetici e di costi.
Involucro esterno ed isolamento termico

La realizzazione di un buon isolamento termico dovrebbe sempre essere parte integrante
della progettazione di un edificio nuovo o dei lavori di ristrutturazione di un o esistente.

Per gli edifici esistenti, procedere alla modifica della struttura per migliorare l’isolamento
è, in genere, difficoltoso e non sempre efficiente in termini di costi. Comunque, per gli edifici più vecchi, se si stanno considerando lavori di ristrutturazione, non va trascurato un
corretto isolamento termico per le sue ripercussioni in termini di risparmio energetico e di
costi. E’ consigliabile ridurre la dispersione di calore con l’utilizzo dei doppi vetri nelle
finestre e l’isolamento delle pareti. Il consumo energetico, infatti, può essere ridotto fino al
50%.

Va ricordato che le superfici scure assorbono più radiazione solare.

L’involucro esterno va sigillato, riempiendo eventuali falle e crepe dovunque vengano individuare fuoriuscite di aria.
18
IUSES — building handbook
Porte e finestre

Se non si possono sostituire le vecchie porte e finestre, si possono però prendere diversi
accorgimenti per renderle più efficienti:

Aprire le tende che schermano le finestre rivolte a sud per permettere il passaggio della luce del sole all’interno;

Non utilizzare tendaggi o veneziane a schermare le finestre e le superfici vetrate nelle giornate invernali, poiché le finestre forniscono luce naturale all’interno e permettono al calore
del sole di entrare (accumulo termico).

Assicurarsi che la porta sia ben chiusa e che guarnizioni isolanti vengano installate per impedire la fuoriuscita dell’aria. Applicare guarnizioni di battuta e coibentare porte e finestre
può ridurre la fuoriuscita di aria in maniera considerevole.
Tenere le porte e le finestre chiuse quando gli impianti di riscaldamento e di raffrescamento sono attivi per evitare dispersioni.
Progettazione di edifici e sistemi bioclimatici

Si può intervenire sul design degli edifici e degli elementi strutturali soprattutto in fase di
costruzione o in caso di ristrutturazioni di grande entità; tuttavia i più giovani vanno informati e dovrebbero interessarsi a queste tematiche.

Ci sono tre elementi chiave da tenere presenti:

Acquisire consapevolezza e conoscenza dei parametri e delle modalità corretti relativi al
design, ai materiali ed all’uso delle tecnologie può risultare utile nella scelta di un’abitazione o anche semplicemente per fornire qualche indicazione ai genitori o ai presidi delle
scuole;

Esistono interventi di piccola entità ed a basso costo che si possono effettuare, come ad esempio riparare le crepe, aggiungere schermature all’interno degli edifici (ad esempio le
veneziane), installare ventole a soffitto, utilizzare piante come ombreggianti, eccetera.
Esistono misure non tecniche, spesso si semplice realizzazione, che possono fornire benefici energetici ai nostri edifici senza costi aggiuntivi, come garantire una gestione razionale
dell’edificio e dei suoi sistemi, l’uso corretto delle finestre (per la penetrazione del sole durante l’inverno, la schermatura e la ventilazione notturna in estate) e l’uso razionale degli
elettrodomestici per non causare un carico di calore all’edificio (ad esempio non cucinando
nella parte più calda del giorno).
2.5 Domande
1. Com’è orientato il trasferimento di calore?
a) Da caldo a freddo □ b) Da freddo a caldo □
2.Quali colori pensi siano più adatti ad assorbire la luce del sole e quali invece a rifletterla?
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
3.Elencare tre dei più comuni materiali isolanti:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
4.Quale delle seguenti soluzioni costruttive danno un miglior isolamento?
10 cm di isolamento termico □ o 20 cm di mattoni forati □
19
IUSES — building handbook
5.Quali materiali a tuo avviso non avrebbero una buona funzione isolante? Perché?
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
6.Dove avviene la maggiore dispersione dovuta a infiltrazioni di aria?
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
7. Cosa si può fare per fermare le correnti d’aria?
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
8.Dove andrebbero posizionate le finestre più grandi in un edificio?
Lato Sud  Lato Nord
9.Quale strumento o sistema si può utilizzare per schermare la luce del sole durante l’estate?
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
10. Che tipo di finestre dà la migliore prestazione e quale dovrebbe essere il loro valore di U ?
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
11. Indica se le seguenti tecniche sono solari attive (A) o passive (P)
- pannelli fotovoltaici ( )
- atri ( )
- sistemi di accumulo indiretto ( )
12. Cerca di definire la progettazione bioclimatica degli edifici ed indica quale possa essere considerata la più importante fonte di energia in tal senso.
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
13. Qual è l’aspetto meno positivo degli elementi solari passivi in estate? E come si può facilmente trovare una soluzione a questo problema?
14. Indica quali siano le funzioni della massa termica (la parete interna) di un sistema ad energia
solare passivo:
- Accumulo ed immagazzinamento di calore □
- Protezione dalle avversità climatiche
□
- Irradiare calore dopo il tramonto del sole
□
- Permettere la ventilazione
□
15. Secondo la misurazione delle necessità energetiche dell’edificio (kWh/m2) e supponendo che
a tua scuola abbia un a domanda energetica di circa 150 kWh/m2 l’anno:
- misurare o stimare la superficie abitativa della scuola (m2) =
- calcolare la domanda globale di energia (kWh) =
20
IUSES — building handbook
Glossario
Macchina fotografica termografica – anche detta macchina fotografica ad infrarossi, è uno strumento che fornisce un’immagine utilizzando infrarossi, simile ad una comune macchina fotografica che utilizza invece la luce del sole. Riesce a mettere in evidenza variazioni di temperatura
sulla superficie di un corpo.
Accumulo termico – un aumento della quantità di calore in un dato spazio, risultante dal fluire
del calore attraverso parei, finestre, tetto ed altre superfici dell’edificio ed il calore rilasciato da
persone, luci, macchinari ed altre fonti.
Dispersione termica – un decremento nella quantità di calore in un dato spazio, risultante dal
fluire del calore attraverso pareti, finestre, tetto ed altre superfici dell’edificio e dalle perdite diaria calda.
Accumulo termico solare – quantità di calore aggiunta come risultato dell’energia solare trasmessa ed assorbita.
Onde elettromagnetiche – si formano quando campi elettrici si fondono a campi magnetici che
si propagano nello spazio trasportando energia da un luogo all’altro.
Effetto muro freddo – la sensazione di disturbo avvertita da una persona in un edificio quando il
suo corpo irradia calore alla superficie fredda di un muro non isolato.
Condensazione – è il cambiamento lo stato della materia da gassoso a liquido. Ad esempio, il
vapore acqueo si condensa e diventa liquido al contatto con la superficie fi una bottiglia fredda.
Trave – una delle diverse assi inclinate parallele che sostengono un tetto.
Listello distanziatore – un listello in legno utilizzato per separare gli strati in una catasta con l’obiettivo di migliorare la circolazione d’aria.
Tegola – una lastra sottile di argilla cotta utilizzata per i tetti.
Grado kelvin – è una unità di misura della temperatura come i gradi Celsius ed ha li stessi termini di riferimento, il punto di congelamento dell’acqua (0°C) ed il punto di ebollizione (100°C),
corrispondenti rispettivamente a 273,15°K e 373,15°K.
Schiuma di polistirolo espanso – è un material plastico con speciali proprietà legate alla sua
struttura. Composto di cellule individuali di polistirolo a bassa densità, la schiuma di polistirolo
espanso è straordinariamente leggera ed in grado di sopportare una quantità di acqua pari a molte volte il suo peso.
Vetroresina – detta anche fibra di vetro, è un materiale composto da fibre estremamente sottili di
vetro.
Ponte termico – si crea quando materiali a scarsa capacità isolante vengono a contatto tra loro,
permettendo al calore di fluire attraverso il percorso così creatosi. Il ponte va eliminato e ricostruito con una sezione ridotta o con materiali dotati di migliori capacità isolanti o con una componente isolante addizionale.
Coibentazione – si ottiene inserendo un materiale semi-solido che viene inserito tra le giunture
fisse e nelle crepe di un edificio, riducendo in tal modo il fluire dell’aria all’interno e verso l’esterno dell’edificio.
Guarnizione di battuta – materiale che serve a ridurre il tasso di infiltrazione d’aria intorno a
porte e finestre. Si applica ai telai a formare una guarnizione sigillante quando le parti mobili
sono chiuse.
21
IUSES — building handbook
Web links
http://www.energysavingcommunity.co.uk/
http://www.proudcities.gr/
http://www.eurima.org/
http://www.energytraining4europe.org/
http://www.need.org/
http://apps1.eere.energy.gov/consumer/your_home/designing_remodeling/index.cfm/
mytopic=10250
http://www.cres.gr/kape/energeia_politis/energeia_politis_bioclimatic_eng.htm
Ruferimenti
AA. VV: Guía práctica de la energía para la rehabilitación de edificios. El aislamiento, la mejor solución’ (Practical Guide for the Energy Reform of Buildings. The insulation, the best
solution), Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), Asociación Nacional
de Industriales de Materiales Aislantes (ANDIMA), 2008.
Punti chiave:

La progettazione degli edifici, i materiali utilizzati per l’involucro esterno, gli
infissi installati sono tutti elementi chiave per ottenere standard di confort
adeguati. Visto che la maggior parte dell’energia utilizzata negli edifici (più del
50%) è legata al riscaldamento ed al raffrescamento degli stessi e considerando
il lungo ciclo di vita di un edificio, è necessario porre grande attenzione
all’efficienza in termini di costi di tutti gli elementi citati.

Un buon isolamento può ridurre il trasferimento di calore attraverso le pareti, i
tetti, le finestre, eccetera, dando come benefici il risparmio energetico e un
maggiore confort.

Secondo il principio del trasferimento di calore, il calore stesso fluisce dagli
spazi caldi a quelli freddi.

Le finestre, le superfici vetrate e le porte sono le parti più deboli nell’involucro
dell’edificio e sono reponsabili in media della dispersione di un terzo del calore
in inverno e del freddo in estate im um edificio.

In tutti gli edifici si possono realizzare forme di risparmio energetico (fino al
60%) applicando tecniche bio-climatiche senza incorrere in spese aggiuntive e
mantenendo inalterata l’estetica dell’edificio.
22
IUSES — building handbook
3 Climatizzazione
Obiettivi didattici: In questo capitolo parleremo di

Il confort termico: che cos’è e come si ottiene

I principi di base dei sistemi di riscaldamento

Quali fonti di energia rinnovabili si stiano impiegando per il riscaldamento

I principi di base dei sistemi di raffrescamento

Come utilizzare al meglio i sistemi di riscaldamento ed i sistemi di condizionamento dell’aria e risparmiare energia
3.1 Il riscaldamento
3.1.1 Microclima interno e confort
Definizione: Il compito principale del riscaldamento è mantenere all’interno degli
edifici il confort termico, uno dei fattori più importanti per fornire condizioni ambientali ottimali per le persone: si tratta di uno stato in cui viene mantenuto l’equilibrio tra l’uomo e l’ambiente circostante ed il calore prodotto dal corpo umano viene
allontanato dal corpo stesso.
Si può intervenire sul fluire del calore dal corpo semplicemente attraverso un cambio di abiti
(aumentando la resistenza termica) o di attività (con un maggior grado di attività, aumenta la
produzione termica).
Nota: I criteri di base collegati al confort termico sono la temperatura operativa (cioè la
temperatura dell’aria influenzata dalla radiazione proveniente dalle superfici circostanti), l’umidità e la velocità dell’aria.
Per ciascuna attività esistono dei valori raccomandati di temperatura dell’aria per ottenere il
confort termico; tuttavia per brevi periodi di permanenza in quei luoghi in cui la temperatura ottimale non viene raggiunta, le persone in genere non avvertono disagio, poiché le differenze tra
calore prodotto e calore rimosso vengono controbilanciate dal sistema di termoregolazione interna. Questi processi di termoregolazione sono collegati all’età, alle condizioni di salute, all’alimentazione ed all’attività della persona e sono influenzati da temperatura, umidità e velocità dell’aria nell’ambiente interno.
E’ provato che il confort termico ha un’influenza maggiore sulla percezione soggettiva delle condizioni generali di confort e sull’attività
lavorativa di quanto facciano l’inquinamento atmosferico o acustico.
Alcuni studi hanno dimostrato che una persona riesce ad ottenere una
performance lavorativa del 100% (lavoro leggero) ad una temperatura
di 22°C. A 27°C, il rendimento scende al 75% e a 30°C arriva fino al
50% del livello massimo.
L’umidità è direttamente associata alla temperatura. In inverno, ad
esempio, l’umidità relativa scende fino al 20% o anche oltre, per cui le mucose del sistema respiratorio si seccano, il livello di energia dell’organismo cade e sostanze nocive possono entrare nel
sistema respiratorio.
Il confort termico, però, dipende anche da tanti altri fattori, come ad esempio la temperatura delle superfici circostanti. Queste superfici emettono la componente radiante della temperatura operativa, che può essere positiva o negativa. Le persone sono molto sensibili alla radiazione termi23
IUSES — building handbook
ca: anche se una persona ha una sensazione di neutralità termica, parti del corpo possono essere
esposte a condizioni che portano al disagio termico. Questo disagio termico localizzato non si
può eliminare con un innalzamento o un abbassamento della temperatura nello spazio chiuso: è
necessario rimuovere la causa del surriscaldamento o raffreddamento localizzato.
Nota In termini generali, il disagio termico localizzato si può associare ad una delle seguenti categorie

Raffreddamento convettivo localizzato del corpo dovuto a correnti
d’aria

Raffreddamento o riscaldamento di
parti del corpo da radiazione: questo fenomeno è noto come problema di radiazione asimmetrica

Avvertire al contempo freddo ai
piedi e caldo alla testa in seguito ad
una significativa differenza di temperatura in senso verticale

Avvertire freddo o caldo ai piedi
come conseguenza della temperatura del pavimento
Va ricordato che la qualità dell’ambiente termico si può valutare solo una volta che i parametri di
confort termico a livello locale e generale sono stati accuratamente esaminati.
Tab 1 - Suggerimenti per il confort termico nei mesi invernali
Stanza
Condizioni di abitabilità di
una stanza
Cucina/angolo cottura
Temperatura dell’aria (°C)
18-22
Intensità del cambiamento d’aria (h-1)
3
Quantità d’aria (m3 .
h-1)
3 su 1m2 di pavimento
15
150
100
60
Stanza da bagno (senza water)
Stanza da bagno (con water)
24
Gas 3
Elettricità 3
-
24
-
60
Gabinetto
16
-
25
Guardaroba
18
0,5
-
Dispensa
15
1
-
Ingresso, vano scale
10-15
1
-
L’umidità relativa deve essere compresa tra il 30 ed il 60%
La velocità dell’aria deve essere in inverno al massimo di 0,15 m.s-1; in estate al massimo di 0,25 m.s-1
Nota: Pertanto la temperatura raccomandata per il soggiorno prolungato in una stanza è
compresa tra i 19 e i 24°C. Per i bambini piccoli, le persone anziane, i malati o le persone sottonutrite, la temperatura va mantenuta al di sopra dei 23-24°C.
24
IUSES — building handbook
3.1.2 I sistemi di riscaldamento
Esistono diversi sistemi di riscaldamento che possono venir suddivisi sulla base della fonte, della
dislocazione spaziale, del tipo di vettore di calore utilizzato, della temperatura raggiunta dal vettore di calore, del tipo di elemento utilizzato per il riscaldamento, eccetera. Per sistema di riscaldamento localizzato si intende che la fonte di calore (ad esempio un caminetto) si trova nella
stessa stanza da riscaldare.
Il sistema di riscaldamento centralizzato, invece, si utilizza spesso nei climi freddi per il riscaldamento di case private ed edifici pubblici: questo tipo di sistema consiste in una caldaia o una
pompa di calore utilizzate per riscaldare acqua, vapore o aria in uno spazio ben preciso, ovvero
un locale caldaie con caratteristiche differenti a seconda che si tratti di un edificio di grandi dimensioni o di una abitazione più piccola. I sistemi di riscaldamento centralizzato sono molto diffusi nelle grandi città.
3.1.3 Tipologie di vettori di calore
Tipici vettori utilizzati per il trasferimento di calore sono l’acqua e l’aria, ma si possono utilizzare anche l’elettricità, il vapore ed altri ancora.
3.1.3.1 L’acqua calda
I sistemi ad acqua calda possono essere a bassa o ad alta temperatura.
I sistemi ad acqua calda tradizionali che prevedono l’utilizzo di radiatori sono molto diffusi in
Europa, poiché questo sistema risulta ottimale per edifici costruiti in mattoni o pietra e con ventilazione naturale, i più comuni in passato.
Nota: Questo sistema è ottimale per l’utilizzo di fonti di energia basate su combustibili
fossili che non sono molto flessibili, ma si può applicare anche ad edifici a bassa energia, tenendo presente che esistono alcune differenze tra i sistemi tradizionali ed i sistemi
pensati per questo nuovo tipo di edifici, in cui l’energia erogata dai radiatori è essenzialmente inferiore ed il sistema reagisce in maniera più flessibile ai cambiamenti in termini
di accumulo all’interno degli edifici.
3.1.3.2 Riscaldamento ad aria
Il sistema di riscaldamento ad aria utilizzato per gli edifici residenziali non differisce da quelli
spesso utilizzati in Europa negli edifici ad uso industriale o per uffici e ciò è dovuto essenzialmente alle condizioni climatiche, allo sviluppo storico ed alla stretta connessione dell’impianto
di riscaldamento alla struttura dell’edificio. Il vettore di calore in questo sistema è l’aria che, se
paragonata all’acqua, ha una minore capacità termica ed è pertanto un peggior vettore di calore.
Nota: La concezione moderna di questo sistema è collegare il riscaldamento ad aria con
la ventilazione. Questo è possibile solo in edifici ben isolati e a basso fabbisogno energetico. A differenza dei sistemi a circolazione chiusa nei sistemi moderni si introduce
aria fresca per garantire un salubre ricambio d’aria.
3.1.4 Fonti di energia
3.1.4.1 Combustibili fossili
I combustibili fossili solidi maggiormente utilizzati in passato erano antracite, lignite e carbone
coke.
25
IUSES — building handbook
Nota: I sistemi di riscaldamento basati sui combustibili fossili solidi sono tra i principali responsabili dell’inquinamento atmosferico, poiché la combustione genera emissioni
di zolfo, azoto ed ossidi di carbonio, polveri, composti organici ed inorganici. .
In passato queste fonti di energia erano difficilmente controllabili e non flessibili e l’efficienza
della combustione era bassa, con un alto livello di emissioni. Le caldaie moderne hanno una
maggiore efficienza e producono meno emissioni, tuttavia non va dimenticato che i combustibili
fossili sono una fonte non rinnovabile e ne esistono scorte limitate.
I combustibili fossili liquidi sono molto diffusi in alcuni paesi, tuttavia oggi il combustibile fossile più utilizzato è il gas. Il gas presenta molti vantaggi rispetto ad altri combustibili fossili. Bruciare gas invece di combustibili fossili solidi provoca l’emissione di quantità molto minori di inquinanti, le emissioni di polveri e biossidi di zolfo (SO2) sono quasi del tutto insignificanti ed
anche la quantità di ossido di carbonio (CO) è molto inferiore. L’unico problema è che bruciare
gas emette ossidi di azoto (NOx), ma oggi i produttori riducono le emissioni di NOx fino al10%
dei valori precedenti.
Gli standard europei suddividono le caldaie in 5 gruppi a seconda dei volumi di NOx emessi. Il
gas, come tutti i combustibili contenenti carbonio, è, inoltre, fonte di biossido di carbonio (CO2)
considerato la sostanza maggiormente responsabile dell’effetto serra.
3.1.4.2 Energia elettrica
Il riscaldamento elettrico è uno dei sistemi più agevoli dal punto di vista dell’installazione, manutenzione, confort termico e resa, inoltre è disponibile ovunque. I prezzi dell’elettricità, però,
sono in ascesa, quindi questo tipo di riscaldamento è adatto soprattutto ad edifici ben isolati e a
bassa domanda energetica. Non va dimenticato, inoltre, che si bruciano soprattutto combustibili
fossili per produrre elettricità.
3.1.5 Fonti rinnovabili
3.1.5.1 Biomassa
Definizione: Per biomassa di intende sostanza organica, che
nel contesto della produzione di energia è solitamente legno
e suoi rifiuti di lavorazione, paglia, granaglie ed altre rimanenze agricole. La biomassa può anche includere rifiuti biodegradabili (letame, liquami, etc.) che si possono bruciare.
Le tecnologie di base per la trasformazione sono il processo a secco –
combustione, gassificazione e pirolisi – ed il processo a umido – trasformazione biochimica, come la fermentazione, con produzione di metano,
di etanolo e di bio-idrogeno. Un gruppo a parte è costituito dalle trasformazioni meccanico-chimiche – come la produzione di oli e la loro modificazione - è ad esempio il caso dei bio-carburanti.
Nota: Il legno e la paglia sono, quando vengono bruciati bene,
al secondo posto tra i combustibili a minor impatto sull’ambiente. I soli inquinanti emessi dalla combustione sono ossidi di azoto ed alcuni inquinanti solidi. Il biossido di carbonio viene consumato dalle piante nei processi di crescita e, quindi, non vi è
alcun problema in relazione a queste emissioni. Il legno, inoltre,
non contiene quasi per nulla zolfo, nella paglia il contenuto è
circa lo 0,1%, quindi anche queste emissioni sono molto basse.
26
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Combustione e gassificazione
Alle alte temperature dalla biomassa asciutta si producono gas combustibili. In presenza di aria,
la biomassa brucia normalmente; in assenza di aria, invece, questo gas viene bruciato come gli
altri combustibili allo stato gassoso. Il risultato, facilmente verificabile, è che le emissioni sono
più basse e l’efficienza più alta.
La biomassa è un combustibile molto complesso, in quanto la gassificazione è alta (legno -70%,
paglia - 80%). Questi gas hanno differenti temperature di combustione, quindi molto spesso solo
una parte del combustibile brucia. Le condizioni principali per una buona combustione è l’alta
temperatura, un’efficiente miscelazione con l’aria e spazio sufficiente nella camera di combustione per bruciare l’intera quantità di combustibile.
Il combustibile potere calorifico del legno e di altri combustibili di origine vegetale varia a seconda del tipo di legno o di pianta e del’umidità. La quantità di energia contenuta in 1Kg di legno secco è di circa 5,2 kWh, ma in realtà è molto difficile riuscire a far seccare il legno completamente, per cui il tasso di umidità contenuto è di norma circa il 20% del peso. In questo modo la
quantità di energia scende a 4,3- 4,5 kWh.
Oggi la biomassa viene bruciata non solo negli edifici ad uso abitativo, ma anche in centrali elettriche ed impianti di riscaldamento. La caldaia installata in una abitazione monofamiliare prima
gassifica il combustibile e poi lo brucia. Questo sistema è molto ben controllato ed è paragonabile alle caldaie a gas. Gli svantaggi sono rappresentati dalla manipolazione del combustibile e dal
suo stoccaggio, anche il trasporto e lo stoccaggio possono essere essere un problema se la biomassa non viene prodotta e consumata a livello locale. Da un punto di vista tecnico, la biomassa
non è particolarmente adatta ad edifici di picoole dimensioni e a basso conusmo energia, poiché
esistono problemi legati alla bassa resa e alla regolazione del sistema. Andrebbe, inoltre, installato un sistema di protezione contro la corrosione a bassa temperatura. E’ molto utile anche utilizzare l’accumulazione e combinarla con la produzione di acqua calda ad uso domestico.
Le caldaie nelle case di solito bruciano legno in pezzi, pellletts, bricchette, trucioli o scarti di lavorazione del legno.
Biogas
Il biogas è prodotto da sostanze organiche (escrementi, letame, rifiuti) posti in una cisterna sigillata in assenza di aria. La biomassa viene riscaldata ad una temperatura compresa tra i 37 e i 60°
C con appositi macchinari ed i batteri trasformano la biomassa in biogas.
Fermentazione
L’etanolo, ottimo combustibile, viene ricavato da soluzioni zuccherine, da rape, granaglie, mais,
frutta o patate ed in teoria si possono creare 0,65 l di etanolo con un chilo di zucchero.
3.1.5.2 Pompe di calore
Oggi le pompe di calore stanno diventando fonti di calore comuni. La
crescita del costo dell’energia favorisce la diffusione delle pompe di
calore in edifici abitativi (di solito mono - familiari).
Definizione: Una pompa di calore è un’apparecchiatura
elettrica che ha la capacità di riscaldare e di raffreddare gli
ambienti, trasformando il calore naturale a bassa temperatura di acqua, suolo o aria in calore a temperatura più alta
che si può utilizzare per il riscaldamento.
27
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Come funzionano le pompe di calore
Nota: Il componente principale delle pompe di calore è il circuito di raffrescamento
con compressore elettrico, gli altri componenti sono due scambiatori di calore - un evaporatore ed un condensatore.
L’evaporatore ricava il calore a basso potenziale dall’esterno (aria, suolo, acqua), in maniera tale che l’esterno diventi più fresco ed il
calore viene trasportato dal compressore al
condensatore. Nel condensatore il calore viene emesso nell’ambiente a temperatura più
elevata (sistema di riscaldamento, acqua calda per uso domestico) e l’ambiente interno
diventa così più caldo. La resa termica della
pompa di calore è la somma dell’energia elettrica utilizzata dal compressore e del basso
potenziale energetico dell’ambiente esterno
fattore .calorifico 
produzione .di .calore
1
input .di .energia .elettrica
Il fattore calorifico di solito varia tra 2,5, e 3,5, il che sta a significare che da 1 kWh di energia
elettrica si possono ottenere da 2,5 a 3,5 kWh di energia termica. In casi particolari si può anche
ottenere di più – circa 4-5 kWh. La pompa di calore è efficiente quando la differenza termica tra
ambienti è alta, usa il 60-70% di energia naturale e di per sé non produce emissioni.
Fonti di energia a basso potenziale per le pompe di calore
1.Acqua
Si può utilizzare l’acqua di superficie o sotterranea, a condizione che sia pulita, che la temperatura più bassa sia superiore agli
8°C e che sia presente una quantità sufficiente di acqua. L’utilizzo di acqua sotterranea prevede la costruzione di due pozzi,
uno per la raccolta e l’altro per l’infiltrazione. L’acqua usata
non va scaricata in un impianto fognario o in un corso d’acqua,
poiché l’acqua sotterranea, di maggior valore ecologico, si trasformerebbe in acqua di superficie con un valore inferiore.
2.Energia geotermica
Il calore del sottosuolo si può utilizzare facilmente e viene prelevato indirettamente attraverso un assorbitore con
l’utilizzo di un mezzo tra l’evaporatore
ed il suolo, di norma un refrigerante.
L’assorbitore è una conduttura in plastica installata verticalmente nei pozzi
o orizzontalmente sul collettore di superficie. La resa viene regolata attraverso la lunghezza della tubatura ed in
28
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funzione delle caratteristiche del sottosuolo (la lunghezza della tubatura varia dai 9 ai 33 metri
per kW prodotto).
3.Aria
L’aria esterna, che contiene calore a basso potenziale, fluisce attraverso l’evaporatore. Questa fonte è facilmente accessibile, è
illimitata e non influenza l’ambiente esterno, dal momento che il
calore prelevato dall’aria viene restituito attraverso le dispersioni
dell’involucro esterno. Tuttavia al variare delle temperatura dell’aria esterna varia anche la resa termica.
3.1.6 L’energia solare
I cambiamenti climatici, l’inquinamento atmosferico e, più in generale, l’allarmante situazione
dell’ambiente dovuta soprattutto al continuato utilizzo di combustibili fossili stanno diventando
preoccupazioni crescenti e stimolano lo sviluppo di nuove alternative per la produzione di energia, note come energie rinnovabili.
Nota: Una di esse è l’energia solare, la fonte della quale è semplicemente il sole, disponibile a costo zero, non esauribile e che può venire utilizzato in modi diversi.
.
Che cos’è l’energia solare?
Ogni giorno il sole emette un’enorme quantità di energia sotto forma di radiazioni. Come le altre
stelle, il sole è una grande palla di gas, soprattutto atomi di idrogeno ed elio, in un costante processo di combustione, o per meglio dire, in un processo di combinazione tra detti atomi detto fusione nucleare. In parole povere, gli atomi di idrogeno si combinano o fondono a formare elio
nel nucleo del sole a condizioni di temperatura e pressione estremamente alte. In dettaglio quattro nuclei di idrogeno si fondono per diventare un atomo di elio, che però contiene meno materia
dei quattro atomi di idrogeno di partenza. Questa perdita di materia viene emessa nello spazio
sotto forma di energia radiante, la prima fonte di vita sulla Terra.
Confine dell’atmosfera
terrestre
Fig.14 L’irragiamento solare
Solo una piccola parte dell’energia irradiata raggiunge la Terra - una parte su due miliardi - men29
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tre il resto viene disperso nello spazio. Di questa piccola porzione, circa il 15% dei raggi solari
vengono riflessi nello spazio, un altro 30% è causa dell’evaporazione dell’acqua contenuta nell’atmosfera che produce le precipitazioni piovose, ed infine l’energia solare viene assorbita anche
dalle piante, dal suolo e dagli oceani, permettendo, tra l’altro, la vita agli organismi vegetali attraverso il meccanismo della fotosintesi. Solo la restante parte può essere utilizzata per il nostro
fabbisogno energetico, e tuttavia questa quantità di energia è enorme.
Come si può utilizzare l’energia solare?
Esistono diverse opzioni per l’utilizzo dell’’energia solare a casa, a scuola e negli edifici in generale.
Le tre modalità principali sono:
1.
Calore passivo: consiste nell’utilizzare il calore che riceviamo naturalmente dal sole. L’applicazione principale prevede la progettazione di edifici che abbisognano di una minore
quantità di calore addizionale (cfr. il capitolo sulla progettazione degli edifici).
2.
Solare termico: in cui si utilizza il calore del sole per produrre acqua calda da utilizzare
nelle abitazioni, nelle piscine o per gli impianti di riscaldamento (cfr. il capitolo sull’acqua).
3.
Energia fotovoltaica: la trasformazione diretta dell’energia solare in elettricità per far funzionare elettrodomestici ed impianti di illuminazione. Un sistema fotovoltaico necessità
della luce del giorno – non solo dell’esposizione diretta alla luce del sole – per generare
elettricità.
Nota: I sistemi attivi (solare
termico e fotovoltaico) utilizzano diversi tipi di collettori solari
e possono essere una fonte addizionale per il riscaldamento – la
percentuale di utilizzo dipende
dalla latitudine e dall’intensità
del sole. E’ sempre un sistema
ad accumulazione di calore, solitamente utilizzato con un serbatoio
per
l’acqua
calda
(tipicamente una caldaia), ma
può trattarsi anche di una piscina
o di un accumulatore termico a
letto di ghiaia, quindi l’energia
accumulata viene utilizzata soprattutto per il riscaldamento o
l’acqua calda per uso domestico.
La regola, tuttavia, è che a più
lunga accumulazione corrispondono maggiori costi.
Il sistema a energia solare va abbinato ad altre fonti di riscaldamento (ad es. una caldaia a gas o
elettrica) in caso di assenza totale o parziale di sole (notte, tempo nuvoloso, eccetera). In estate il
vettore di calore può essere l’acqua, ma nel corso dell’anno va utilizzato un liquido che non gela.
30
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Per garantire la massima efficienza del sistema è necessario trovare la giusta combinazione tra pannello solare, accumulatore
di calore e temperatura di utilizzo del sistema di riscaldamento. La regolazione del
sistema è molto importante. Esiste una serie di sensori connessi alla parte principale
ed al sistema di controllo dell’apparecchiatura: quando un sensore posto sul pannello
solare registra una temperatura sul pannello
stesso superiore a quella della cisterna, il
meccanismo di regolazione aziona la pompa ed il calore dal pannello viene immagazzinato. Quando la temperatura nella cisterna raggiunge quella del pannello, la pompa
si spegne e si previene la dispersione del
calore.
1 collettore
2 ventilazione
3 sensor e del collettore
4 regolazione
6 sensore della cisterna
7 rubinetti
8 cisterna solare
9 caldaia
3.1.7 Elementi per il riscaldamento
Definizione: Il compito principale degli elementi
del sistema di riscaldamento è di assicurare un
sufficiente riscaldamento degli spazi interni per
creare le condizioni di confort termico. La quantità può essere regolata a seconda del tipo, delle
dimensioni e delle modalità di installazione dell’elemento stesso.
Nota: Gli elementi per il riscaldamento (radiatori o
ventole) andrebbero posizionati nella parte più
fredda della stanza, di solito vicino alle finestre, per
minimizzare la condensa e compensare la corrente
d’aria convettiva formata nella stanza dall’aria che
si trova vicino alla finestra per effetto del vetro
freddo (cfr la figura)
Radiatore vicino ad una finestra
Dispositivi che deviano dalle finestre il flusso proveniente
A – convettore a pavimento
dalle ventole per evitare dispersione presunti sprechi di calo- B – zona ad intenso riscaldamento a
re vanificano tale effetto. Le correnti di aria fredda possono pavimento
contribuire in maniera significativa alla sensazione soggettiva C – riscaldamento a pavimento
di freddo rispetto alla temperatura media della stanza, pertanto è importante controllare eventuali infiltrazioni di aria dall’esterno oltre ad una progettazione adeguata del sistema di riscaldamento.
31
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Al contrario, quando l’elemento è integrato nella superficie interna (ad es. nel riscaldamento a
pavimento), l’aria fredda dalla finestra scende verso il suolo e crea sgradevoli flussi convettivi
con una velocità di circa 0,3-0,5 m/s. Il riscaldamento a pavimento andrebbe intensificato vicino
alle finestre oppure andrebbe installato un convettore a pavimento per deflettere il flusso.
Tipologie di elementi per il riscaldamento
1. Radiatori
E’ un errore pensare che si possa utilizzare esclusivamente il riscaldamento a pavimento o quello murale per sistemi di riscaldamento a
bassa temperatura. I radiatori moderni si possono utilizzare anche
negli edifici a bassa energia senza alcun problema per quanto riguarda il volume del radiatore. Comunque è importante scegliere con
cura il tipo più adatto di corpo scaldante e va ricordato che i radiatori trasmettono calore per radiazione e convezione.
I radiatori a sezione sono composti da diverse sezioni e vengono
prodotti in diversi materiali – di solito lamiere di acciaio, ghisa o alluminio. Questo tipo di radiatore ha caratteristiche idrauliche molto buone, ma il contenuto di acqua ed il peso del
radiatore sono cospicui, per cui il radiatore non reagisce rapidamente, il
che può costituire uno svantaggio in caso di utilizzo di una fonte energetica flessibile e regolazione automatica. I radiatori a sezione sono caratterizzati da un lungo ciclo di vita – alcuni tipi addirittura durano fino
ad 80 anni senza corrosione.I radiatori piatti sono i più comuni e sono
costruiti con acciaio piatto o ondulato (da una a tre lamiere)
Note: Comparandoli ai radiatori a sezione, i radiatori piatti contengono una quantità di
acqua pari ad un terzo, dunque sono molto più flessibili e possono essere facilmente
regolati con un termostato.
Il corpo scaldante tubolare si installa soprattutto nei bagni e negli ingressi.
Si tratta di un numero di piccoli tubi di acciaio o di rame saldati assieme.
Hanno di solito un buon valore estetico e se ne trovano in commercio di
tante forme, dimensioni, colori. E’ possibile installarli anche come separatori tra spazi attigui al posto di un muro. Questo tipo di elemento è ideale
per asciugare la biancheria, ma non presenta una resa sufficiente a scaldare
una stanza di grandi dimensioni. Anche nei bagni è raccomandabile come
fonte addizionale di calore.
2. Convettori
Il convettore è un elemento che trasmette calore per convezione. E’ composta da uno scambiatore e dall’involucro esterno con una griglia sulla parte superiore. Si può
installare sul muro oppure all’interno della base di una colonna o nel
pavimento. Il convettore installato all’interno
di un muro ha scarsa
emissione, quindi è necessaria una ventola
per aumentarla.
32
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3. Riscaldamento a pavimento
Definizione: Il riscaldamento a pavimento è basato sul riscaldamento per radiazione
di ampie aree. Esistono due tipi di riscaldamento a pavimento: ad acqua calda ed elettrico
Utilizzando questo tipo di elemento di riscaldamento, servono temperature minori per mantenere il confort termico all’interno dell’edificio,
quindi una fonte a basso potenziale come la pompa di calore, le caldaie
a condensazione o i pannelli solari possono essere impiegati per riscaldare l’acqua. Il riscaldamento elettrico si usa soprattutto come elemento
addizionale per garantire un più alto livello di confort.
4.Riscaldamento a parete
Il riscaldamento a muro ha avuto lo stesso sviluppo del riscaldamento a pavimento, ma non viene
utilizzato con altrettanta frequenza. I costi di investimento sono più alti, ma questo sistema porta
alcuni vantaggi e crea un clima ideale, è flessibile nel design e nell’utilizzo e apre nuove opportunità per il riscaldamento di vecchi edifici.
Durante il funzionamento di un impianto di riscaldamento tradizionale, le pareti emettono freddo
all’interno della stanza; con il riscaldamento a parete, invece, le pareti emettono calore all’interno. In tal modo,a parità di confort termico, possiamo produrre temperature più basse con il riscaldamento e siamo in grado di utilizzare fonti a baso potenziale. Rispetto al riscaldamento a
pavimento, la temperatura d’esercizio del riscaldamento a parete è più bassa, mentre le modalità
di installazione sono simili.
3.2 Il raffrescamento – il condizionamento dell’aria
3.2.1 Introduzione
I sistemi di condizionamento dell’aria permettono di mantenere una temperatura gradevole negli
edifici durante la stagione più calda. Poter scegliere la temperatura desiderata per le nostre abitazioni è un lusso relativamente recente, ma in realtà, nel corso degli ultimi anni, la considerevole
diminuzione nel prezzo di questi strumenti di raffrescamento ha diffuso il loro utilizzo in un numero sempre maggiore
di edifici.
Nella grande maggioranza dei casi, inoltre, gli edifici non
hanno sistemi centralizzati, che li renderebbero più efficienti, ma impianti singoli di condizionamento installati nelle
singole abitazioni.
Nota: Di conseguenza, i condizionatori d’aria fanno salire vertiginosamente ii consumi di elettricità
nel periodo estivo per industrie, alberghi, ospedali,
istituzioni, scuole, eccetera. In molte aree d’Europa a clima più caldo, poi, i consumi energetici delle famiglie diventano molto più ingenti in estate
che in inverno, come effetto dell’utilizzo esteso
dei sistemi di raffrescamento.
Prima di procedere a spiegare come funzionino i condizionatori e quali siano le tipologie, ci vogliamo concentrare su questa domanda:
33
IUSES — building handbook
Before explaining how an air conditioner works and its typology, the following
question needs reflection.
Qual è la temperatura da raggiungere per ottenere condizioni di confort?
Definizione: Il confort termico è molto difficile da definire, poiché è necessario considerare una serie di fattori nel decidere cosa
faccia sentire le persone a proprio agio. L’indicatore utilizzato
più di frequente per il confort termico è la temperatura dell’aria,
seppur altri fattori, come l’umidità ed il movimento dell’aria, abbiano un effetto sulla sensazione di confort
Un ambiente confortevole è quello in cui gli occupanti non esprimono alcuna
sensazione di caldo o di freddo, poiché le condizioni ambientali danno una sufficiente sensazione di benessere.
Perché definire il confort?
Un condizionatore necessita di essere impostato su di una temperatura di lavoro, solitamente usando un telecomando, al di sopra della quale inizia a raffreddare l’ambiente. In questo modo, è
consigliabile scegliere una temperatura adeguata, poiché se è troppo bassa il macchinario dovrà
funzionare troppo a lungo, ma se è troppo alta funzionerà solo per un breve periodo di tempo e
non raffrescherà abbastanza.
Spesso non consideriamo in maniera adeguata la necessità di un condizionatore o la sua energia
ed il consumo, pertanto nel definire il confort decideremo anche quale sia la temperatura adeguata da impostare sul termostato.
Che cosa è più confortevole?
L’esempio che segue chiarisce quanto detto sopra:
Un giorno d’estate, la temperatura nella mia città alle
15.00 è di 38°C.
Cosa dà maggior confort?
A.
B.
Entrare ed uscire da un edificio al cui interno la
temperatura è di 18°C?
Entrare ed uscire da un edificio al cui interno la
temperatura è di 24°C?
Nell’opzione A, il corpo esperimenta uno sbalzo improvviso di temperatura di 20°C, mentre nell’opzione B, lo
sbalzo è ridotto a 14°C.
Secondo la definizione di confort, in questo caso è molto
meglio impostare il condizionatore sui 24°C.
Nota: In estate l’impostazione della temperatura di un condizionatore dovrebbe essere
effettuata in tal modo che entrando in un edificio non si avverta freddo. Nonostante il
fatto che il condizionatore vi permetta di impostare temperature al di sotto dei 18°C, la
temperatura operativa del condizionatore in estate dovrebbe essere sempre compresa tra
i 23 e i 25°C.
34
IUSES — building handbook
E perché?
Selezionare la temperatura più adatta per il condizionatore ci da quattro vantaggi principali collegati tra di loro:




Migliora il confort;
Riduce le ore di funzionamento dei macchinari, consumando una quantità inferiore di energia;
Consumando meno energia riduciamo i costi da sostenere;
Temperature troppo basse rendono l’abitazione un ambiente non salubre, poiché si produce
uno sbalzo termico improvviso, causa della maggior parte dei raffreddori estivi.
3.2.2 Come funziona un condizionatore?
Definizione: La funzione di tutti gli impianti di refrigerazione o di
condizionamento è quella di spostare il calore da un luogo all’altro
con un certo grado di lavoro, ad esempio consumando energia elettrica. In pratica si tratta di uno scambio, in cui il calore viene
rimosso dall’interno dell’edificio, che viene raffreddato, e trasportato all’esterno, dove viene rilasciato.
Per fare ciò, l’impianto di raffrescamento usa un mezzo detto refrigerante con caratteristiche fisiche adatte. E’ una sostanza speciale che passa in condizioni di bassa temperatura dallo stato fluido allo stato gassoso, stato in cui viene intrappolato il calore.
Un sistema di raffrescamento consiste di quattro parti di base (compressore, condensatore, espansore ed evaporatore) all’interno dei quali il liquido refrigerante circola continuamente.
Il sistema base prevede quattro fasi come mostrato in figura
Fasi 4 -1 : il refrigerante passa attraverso l’evaporatore (posto all’interno), dove rimuove il calore
dallo spazio più caldo (la stanza all’interno dell’edificio) che viene raffreddato. Questo processo di assorbimento di calore provoca la vaporizzazione del liquido
refrigerante, il che significa che questo passa allo stato
gassoso ed in tal modo intrappola il calore.
Fasi 1 – 2: il refrigerante, lasciando l’evaporatore sotto
forma di vapore in condizioni di bassa pressione, viene compresso e portato in condizioni di pressione e
temperatura relativamente alte dal compressore. E’ nel
compressore che avviene il consumo di elettricità.
Fasi 2 – 3: il refrigerante in condizioni di temperatura e
di pressione più alte passa attraverso il condensatore
(situato all’esterno) dove si condensa per il contatto
con un mezzo più freddo come l’aria esterna, per cui
avviene un trasferimento di calore dal refrigerante all’Fig. 14 schema di base di un sistema di rafarea circostante.
frescamento a compressione di vapore con
Fasi 3 – 4: la pressione del refrigerante viene ridotta da un’area più calda(Warm region) ed un a più
una valvola ad espansione ed il liquido trasferito all’efresca (Cold region).
vaporatore.
Naturalmente l’evaporatore è posto all’interno ed il condensatore all’esterno dell’edificio.
35
IUSES — building handbook
E l’efficienza?
In anni recenti, la crescente preoccupazione riguardante un uso razionale dell’energia ha portato i
produttori di condizionatori d’aria a migliorare in maniera significativa i loro macchinari perché
diventassero più efficienti dal punto di vista energetico.
Definizione: L’efficienza energetica di un condizionatore viene indicata con il Tasso
di Efficienza Energetica (EER - Energy Efficiency Ratio) che descrive ciò che si ottiene in relazione a quanto impiegato, in cui l’effetto utile, cioè quello che si ottiene,
è la rimozione del calore dall’interno e quello che si deve fornire è l’elettricità consumata dal compressore.
Quanto più alto il tasso di efficienza energetica, tanto più efficiente il condizionatore.
Energy
Efficiency Scale
EER
A
3.20 < EER
B
3.20 ≥ EER > 3.00
C
3.00 ≥ EER > 2.80
D
2.80 ≥ EER > 2.60
E
2.60 ≥ EER > 2.40
F
2.40 ≥ EER > 2.20
G
2.20 ≥ EER
EER 
Calore _ rimosso
Energia _ necessaria
Tabella 4 - Scala di efficienza energetica
Pertanto i condizionatori più vecchi possono avere un valore di EER di circa 2,2, mentre quelli
nuovi possono avere un valor di 3,5. Ciò sta ad indicare che comparando i due macchinari, il calore da rimuovere è lo stesso, ma l’apparecchio con EER minore consuma il 60% in più di energia di quello con EER più elevata per svolgere la stessa funzione (3,5/2,2 = 1,60).
3.2.3 L’etichettatura energetica
Con l’obiettivo di risparmiare energia per ridurre le
emissioni di CO2, l’Unione Europea regola l’etichettatura energetica di tutti i condizionatori.
L’etichettatura dell’efficienza energetica fornisce
informazioni sul consumo energetico di tutti i condizionatori che vengono classificati su di una scala da
A a G, in cui A rappresenta il macchinario migliore
disponibile sul mercato e G il peggiore (vedi figura).
L’etichetta energetica mostra anche il consumo annuale stimato di energia in kWh.
Un’apparecchiatura con un indice più alto può costare un po’ di più inizialmente, ma un elettrodomestico di classe G utilizza il 50% in più di elettricità rispetto ad uno di classe A in normali condizioni di utilizzo, pertanto nel lungo periodo l’acquisto di un condizionatore energeticamente più efficiente è economicamente più conveniente.
3.2.4 Tipologie di sistemi di condizionamento
Prima di acquistare un sistema di condizionamento è necessario verificare che serva davvero,
poiché i condizionatori sono piuttosto cari rispetto ai ventilatori e, ancor più importante, consumano molta energia.
36
IUSES — building handbook
Siete sicuri di non poter raggiungere un livello soddisfacente di confort utilizzando un ventilatore, disponibile a buon mercato?
Note: Nella maggioranza dei casi, un ventilatore è in grado di fornire lo stesso livello
di confort di un condizionatore, la temperatura percepita è di 3-5°C più bassa della temperatura reale ed ha un consumo energetico inferiore, di solito meno del 10% rispetto
ad un condizionatore.
Se avete stabilito di aver bisogno di un condizionatore, scegliete un sistema adatto alle vostre esigenze. Di seguito forniamo una descrizione dei principali sistemi
di condizionamento.
Condensatore
Evaporatore
Condizionatori da stanza
Si utilizzano per raffrescare singole stanze piuttosto che
un intero edificio. Hanno costi di funzionamento meno
alti rispetto alle unità centralizzate, ma un’efficienza
minore.
I sistemi più utilizzati sono i cosiddetti
Sistema Packaged
Sistema split
sistemi split (in figura) ad elementi separati, in cui l’evaporatore è all’interno
ed il condensatore all’esterno. Le due unità sono collegate tra loro tramite un condotto attraverso il quale circola il liquido refrigerante.
Quando l’evaporatore ed il condensatore sono entrambi posizionati
nella stessa intelaiatura, invece, il sistema prende il nome di sistema packaged (in figura) o sistema monoblocco .
Condizionatori centralizzati
I condizionatori centralizzati sono condotti distribuiti all’interno di interi edifici attraverso i quali
circolano l’aria fredda e quella calda.
In genere la tipologia di condizionatore più utilizzata è il sistema split.
Pompe di calore
Una pompa di calore può essere utilizzata sia per il riscaldamento che per il raffrescamento: in
inverno la pompa di calore assorbe calore dall’esterno e lo fa circolare nell’edificio; in estate si
inverte il processo e la pompa rimuove il calore dall’interno per rilasciarlo all’esterno. Con questi sistemi si può ottenere un significativo risparmio energetico, poiché offrono riscaldamento o
raffrescamento a seconda della necessità.
3.2.5 Consigli e suggerimenti per il buon utilizzo di un condizionatore
Nota: In estate il condizionamento dell’aria può essere responsabile per il 50% e più
del consumo totale di elettricità.
37
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I seguenti consigli possono aiutare a migliorare l’efficienza energetica e a risparmiare denaro.

Evitate di utilizzare il condizionatore quando possibile:

nella maggioranza dei casi un ventilatore può fornire lo stesso livello di confort di un
condizionatore

evitate flussi di calore non necessari, come un’eccessiva illuminazione, macchinari
troppo caldi, eccetera. Spegnete tutti quelli che non sono utilizzati

i cornicioni e le tende sono ottimi strumenti per evitare l’ingresso della luce solare in
estate (vedi il capitolo seguente sulle finestre)

- Dimensioni adeguate ed uso corretto del condizionatore:
Superficie da raffrescare (m2)
Potenza (KW)
9 – 15
1.5
15 - 20
1.8
20 - 25
2.1
25 - 30
2.4
30 - 35
2.7
35 – 40
3
40 – 50
3.6
50 – 60
4.2
Tabella 5 – Guida per un corretto dimensionamento
N.B.: I materiali da costruzione utilizzati, l’orientamento ed il design dell’edificio influenzano in
maniera significativa le necessità di raffrescamento, quindi, per fare un esempio concreto, se la
stanza da raffrescare è molto esposta al sole oppure si trova in una soffitta, il valore riportato in
tabella va aumentato del 15%. Se vi sono apparecchiature che generano calore, come in cucina,
l’elettricità va aumentata di 1 kW.






scegliete un livello di confort tra i 23 ed i 25°C (il valore più alto è preferibile) ed
installate strumentazioni di controllo (termostati) per regolare il sistema di condizionamento alla temperatura desiderata. Per ogni grado al di sotto della temperatura di
confort, si consuma l’8% in più di energia;
tenete le porte e le finestre chiuse quando il sistema di condizionamento è operativo;
un buon isolamento è molto importante per evitare dispersioni di freddo (seguite le
stesse indicazioni fornite nella sezione sugli impianti di riscaldamento e vedete anche
la sezione sull’isolamento);
assicuratevi che il flusso di freddo sia ben distribuito nello spazio, evitando aree con
flussi d’aria troppo fredda o calda (vicino a finestre, porte, eccetera). Se il vostro condizionatore ha feritoie mobili, rivolgetele verso il soffitto, poiché il freddo tende ad
andare verso il basso;
guardate con cura alla classificazione energetica del nuovo condizionatore: la classe
A indica l’apparecchiatura migliore, la G la peggiore.
Installazione e manutenzione corrette del vostro apparecchio:

il condensatore va collocato all’esterno, in un’area ben ventilata e solare non soleggiata;
38
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

nei condizionatori da stanza, collocate il sistema in una zona vicina ad una finestra o
vicino ad un muro al centro della stanza e sul lato più in ombra dell’edificio;
pulite e controllate il condizionatore più volte l’anno: filtri e serpentine sporchi possono bloccare il normale flusso dell’aria ed impedire la capacità di assorbimento del
calore dell’evaporatore, riducendo l’efficienza del sistema. Il risparmio energetico
che ne deriva può andare dal 3 al 10%.
3.3 Domande
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Cosa può provocare mancanza di confort a livello localizzato?
Quale mezzo per il trasferimento di calore si utilizza spesso negli impianti di riscaldamento?
Spiegare il funzionamento della pompa di calore.
Per quale motivo il fattore di riscaldamento della pompa di calore deve essere superiore ad
1?
Elencare i componenti del sistema di riscaldamento ad energia solare:
Quali sono i tre fattori principali che influenzano il confort termico?
Quale dovrebbe essere la temperatura operativa di un condizionatore in estate per ottenere
condizioni di confort ed evitare un improvviso sbalzo di temperatura?
In un sistema di condizionamento dell’aria, in quale parte o elemento si consuma elettricità? (barrare l’opzione corretta)
□ compressore;
□ condensatore;
□ evaporatore
Web links
http://www.rerc-vt.org/solarbasics.htm
http://www.price-hvac.com/media/trainingModule.aspx
http://www.idae.es/
Riferimenti
Greg Pahl: Natural Home Heating: The Complete Guide to Renewable Energy Options, Chelsea
Green Publishing, 2003
ASHRAE, Fundamentals Handbook (SI), GA, ASHRAE, 2001, Atlanta.
Moran, M. J. and H. N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics: SI version,
John Wiley & Sons, Inc., 2006.
A.A. VV. : Guía Práctica de la Energía. Consumo Eficiente y Responsable (Practical Guide for
Energy: Efficient and Responsible Consumption), Instituto para la Diversificación y Ahorro de la
Energía (IDAE), 2007, Madrid.
39
IUSES — building handbook
Punti chiave:

Il confort termico è uno dei fattori più importanti per ottenere condizioni ottimali all’interno degli edifici;

il modo migliore per fornire confort termico senza incrementare il consumo
energetico è semplicemente seguire la raccomandazione di non riscaldare o
raffrescare eccessivamente;

esistono diverse possibilità e combinazioni di fonti di calore e di elementi per
il riscaldamento. E’ importante scegliere la combinazione ottimale ed una regolazione adeguata;

Esiste la possibilità di utilizzare efficacemente fonti rinnovabili – il solare, le
biomasse, le pompe di calore;

I condizionatori d’aria fanno salire vertiginosamente i consumi dell’energia
elettrica di industrie, hotel, ospedali, edifici pubblici, scuole, eccetera in molte
regioni europee;

La funzione di tutti gli impianti di raffrescamento o di condizionamento è
quella di trasportare il calore da un’area all’altra, con un certo grado di lavoro,
in questo caso consumo di energia elettrica. E’ come uno scambio, in cui il calore viene assorbito dall’interno dell’edificio che viene raffrescato e trasportato
all’esterno dove viene rilasciato;

La temperatura operativa di un condizionatore in estate deve essere compresa
tra i 23 ed i 25°C (il valore più alto è preferibile). Per ogni grado al di sotto
della temperatura di confort, si spreca l’8% di energia.

Nella maggioranza dei casi, un ventilatore produce le stesse condizioni di
confort di un condizionatore d’aria, producendo una temperatura percepita di
35°C più bassa della temperatura reale con un consumo decisamente inferiore
di energia elettrica.
40
IUSES — building handbook
4 La preparazione domestica dell’acqua calda
La preparazione domestica dell’acqua calda rappresenta, in genere, la seconda voce in ordine di
importanza nei consumi domestici. Il consumo dipende dalle abitudini degli utenti e differisce in
ciascun paese ed in ogni singola abitazione.
Nota: Il consumo minimo si stima essere di circa 40 litri a persona al giorno, il che corrisponde all’incirca a 2 kWh. Il consumo medio è, invece, di circa 3,4-4 KWh a persona
al giorno (la stima tiene conto delle dispersioni nelle tubazioni).
Nelle abitazioni con sistema di riscaldamento centralizzato, la stessa fonte viene utilizzata per il
riscaldamento e per la preparazione dell’acqua calda, mentre nelle abitazioni con sistema localizzato si usa soprattutto l’elettricità
Nota: Per evitare dispersioni di calore, l’impianto dovrebbe essere il più corto possibile
e ben isolato e la temperatura compresa tra i 45 e i 60°C.
Nel periodo di funzionamento del riscaldamento, la preparazione dell’acqua calda avviene di
norma contestualmente al riscaldamento dell’abitazione, mentre d’estate andrebbe separata, visto
il minor utilizzo della caldaia. In particolare, l’efficienza di una vecchia caldaia può essere del
40%, mentre le caldaie moderne si possono impostare sulla modalità estiva e l’efficienza può
aumentare in tal modo fino all’80% e oltre.
Tabella 1 – Di quanta acqua potabile abbiamo bisogno?
Lavarsi le mani
Igiene quotidiana del corpo
Stoviglie (1 persona)
Doccia
Bagno
3-6l
9 - 12 l
4-7l
30 - 50 l
150 - 180 l
37 °
37 °
60 °
37 °
27 °
0,1 - 0,2 kWh
0,3 - 0,4 kWh
0,3 - 0,5 kWh
1,0 - 1,7 kWh
5,0 - 6,0 kWh
4.1 Tipologie di scaldacqua
Esistono diversi sistemi per la preparazione dell’acqua calda – caldaie per il riscaldamento istantaneo o sistemi per lo stoccaggio, riscaldamento diretto o indiretto – e tutti possono essere distinti sulla base della fonte energetica utilizzata. Con riscaldamento diretto si intende che l’acqua è a
contatto con la fonte di energia (elettricità, fiamma, eccetera), mentre indiretto significa che l’acqua viene riscaldata tramite uno scambiatore di calore.
Il sistema di stoccaggio è il più vecchio e la diseguaglianza tra consumo e produzione viene controbilanciata dalle scorte. Quando si utilizza una caldaia alimentata a combustibile solido (di difficile regolazione) lo stoccaggio è necessario. Il calcolo delle dimensioni adeguate della strumentazione per lo stoccaggio dipende dal tempo necessario per il riscaldamento dell’acqua, che viene
utilizzato per calcolare la quantità di acqua calda da conservare. Questo tipo di caldaia ha una
lenta accensione e lunghi tempi di funzionamento; lo svantaggio è che la dispersione di calore
può essere piuttosto elevata (i nuovi modelli riportano la quantità di dispersione sull’etichetta
energetica).
Quando si utilizza una caldaia a riscaldamento istantaneo, l’acqua fluisce attraverso il circuito
designato al trasferimento di calore e si riscalda. Le caldaie istantanee non sono adatte per consumi frequenti e piccole quantità (ad esempio per lavarsi le mani), poiché la temperatura cambia
con il flusso, e ciò può causare problemi. Questo tipo di caldaia raggiunge subito altre temperature e funziona per brevi periodi, ma è sensibile all’acqua ricca in minerali disciolti.
41
IUSES — building handbook
4.1.1 Scaldacqua elettrici ad accumulo
Il riscaldamento elettrico è generalmente una forma di riscaldamento diretto. In questo tipo di
elettrodomestico, l’acqua viene di solito riscaldata di notte, quando l’elettricità è meno costosa,
per cui il vantaggio è il prezzo più basso dell’energia elettrica ed il basso consumo dell’apparecchiatura. Una serpentina collegata al sistema di riscaldamento può venire installata nella cisterna
di accumulo, così in inverno si può riscaldare l’acqua direttamente dalla caldaia. Questo tipo di
elettrodomestico si chiama caldaia combinata, il cui unico svantaggio è il volume limitato di acqua che si può riscaldare. Una volta che si è consumata l’intera quantità stoccata, si dovrà attendere un tempo piuttosto lungo, a volte fino al giorno successivo, per avere altra acqua calda.
4.1.2 Scaldacqua elettrici istantanei
Questo tipo di elettrodomestico viene montato in genere sotto il lavandino e l’acqua calda è sempre disponibile, con lo svantaggio di avere alti consumi e, quindi, alti costi.
4.1.3 Scaldacqua a gas istantanei a riscaldamento diretto
Questa tipologia era comune in passato, mentre oggi si utilizzano in genere apparecchiature a gas
ad accumulo. Il principale vantaggio di questa tipologia è la semplice installazione, il facile utilizzo e le piccole dimensioni, anche se l’efficienza è bassa e la temperatura varia con il flusso.
4.1.4 Scaldacqua a gas ad accumulo a riscaldamento diretto
Questa tipologia elimina lo svantaggio del riscaldamento istantaneo. Il consumo del bruciatore
può essere inferiore, la temperatura non dipende dal flusso e l’efficienza è più significativa anche
se si prelevano soltanto piccole quantità di acqua, tuttavia le dimensioni sono maggiori ed il
prezzo più alto.
Questo scaldacqua può anche essere collegato alla caldaia ed esistono molte caldaie in commercio con cisterna di stoccaggio incorporata.
4.1.5 Scaldacqua a gas ad accumulo a riscaldamento indiretto
Questa tipologia è collegata alla caldaia a gas e
riscalda l’acqua attraverso uno scambiatore installato all’interno della cisterna. Questa soluzione è adatta quando si utilizzano anche altre forme oltre al riscaldamento a gas.
4.1.6 Altre possibilità
Lo stoccaggio con scambiatore di calore è il sistema utilizzato universalmente per riscaldare
l’acqua e può venire utilizzato con qualunque
fonte di energia, ad esempio combustibili fossili,
biomassa, legno, energia solare, pompa di calore, energia geotermica, eccetera. Oggi si utilizzano spesso scambiatori a flusso in controcorrente,
ma è preferibile accumulare l’energia nell’acqua. Inoltre con i sistemi ad energia solare o con
pompe di calore, l’accumulo è necessario.
4.2 Suggerimenti per risparmiare acqua ed energia
Non è gradevole pagare i conti, in particolare quando i prezzi sono in continua ascesa, quindi è
meglio risparmiare acqua e l’energia necessaria per il suo riscaldamento, tenendo presente che
alla preparazione dell’acqua calda è addebitabile il 25% dei consumi energetici domestici.
42
IUSES — building handbook
Nota: Il primo passo è quello di impedire qualunque perdita di acqua calda: per fare un
esempio, lo sgocciolio di 10 gocce al minuto porta ad uno spreco di 40 litri la settimana.
Il passo successivo è quello di diminuire il consumo e per far ciò esistono molte possibilità: è
meglio, ad esempio, fare la doccia o il bagno?
Una breve doccia costa meno, poiché si utilizza solo un terzo dell’acqua rispetto ad un bagno.
Inoltre, utilizzare un diffusore come quello della doccia per lavare le mani o i piatti può aiutarci a
risparmiare acqua, poiché quest’ultima viene arricchita dall’aria e viene a crearsi un flusso di
maggior volume. Con un diffusore economico nella doccia si può risparmiare il 30-35% di acqua
potabile e con l’utilizzo di miscelatori, che riducono il tempo necessario alla regolazione della
temperatura, si può risparmiare circa il 20% del’energia necessaria per riscaldare l’acqua. Se si
rispettano tutti questi principi, si può risparmiare il 30-40% dell’energia necessaria per il riscaldamento dell’acqua, vale a dire il 7-10% del consumo energetico di una famiglia, una quantità
piuttosto considerevole.
Riportiamo una lista di opportunità di risparmio in dettaglio:
Miscelazione dell’acqua
Una grande spreco di acqua ed energia è causato dalla miscelazione dell’acqua, poiché grandi
quantità fluiscono senza scopo fino a che si raggiunge una temperatura adeguata. Esiste, però, un
semplice trucco: aprire prima l’acqua calda e farla fluire, quindi aprire l’acqua fredda che si trova ad una temperatura di circa 20°C perché si è riscaldata nel frattempo nelle tubazioni e miscelarle. Dopo un certo tempo, però, acqua fredda arriva direttamente dalla fonte di approvvigionamento a circa 10°C ed abbassa la temperatura. Se si devono solo lavare le mani non è un grande
problema, se si sta facendo una doccia, bisognerà semplicemente aumentare la temperatura. Una
volta terminato, si dovrà chiudere prima l’acqua calda: potrà sembrare cosa di poco conto, ma
nelle famiglie con bambini piccoli ci sono lunghissimi tempi di miscelazione del’acqua e quando
si risparmia qualche litro di acqua ad ogni utilizzo, il risparmio su base annuale può essere di diversi metri cubi.
Rubinetti miscelatori
Il problema della miscelazione è in parte risolto con l’utilizzo di rubinetti miscelatori. Nel loro
utilizzo bisogna individuare quale posizione corrisponda alla temperatura ideale e quando si lavano i piatti è consigliabile chiudere il rubinetto mentre si stanno preparando altre stoviglie e poi
riaprirlo per continuare. Un altro consiglio: con un rubinetto corto non si può regolare agevolmente il flusso dell’acqua, quindi è consigliabile acquistarne uno lungo. Una soluzione ideale è
utilizzare rubinetti dotati di termostato in tutta l’abitazione, poiché in tal modo si possono regolare temperatura e flusso dell’acqua e non ci si deve preoccupare di una temperatura troppo elevata.
Tubazioni più corte
Spostando la caldaia dalla cantina alla stanza da bagno o quanto più vicino possibile, si possono
ridurre gli sprechi di calore disperso dalle tubazioni. La stanza da bagno è oggi una parte importante, quasi una sala di rappresentanza dell’abitazione e gli architetti non vogliono pensare a sistemarvi una caldaia, tuttavia la si può montare all’interno di uno sgabuzzino.
Cambiare le abitudini
Fare una breve doccia può far risparmiare quasi il 70% di acqua rispetto al bagno. Non c’è bisogno di rinunciare al relax del bagno completamente, si può semplicemente ridurne le frequenza.
Per fare un bagno, infatti, sono necessari 150 litri di acqua, mentre solo 50 litri sono sufficienti
per la doccia.
43
IUSES — building handbook
Ridurre gli sprechi
Di solito sprechiamo molta acqua e la lasciamo scorrere perché non chiudiamo il rubinetto mentre ci insaponiamo le mani, spazzoliamo i denti, frizioniamo i capelli con lo shampoo, ci radiamo, eccetera.
Un altro buon esempio degli sprechi abituali di acqua è che quando ci laviamo le mani, di solito
utilizziamo poca acqua ma apriamo il rubinetto dell’acqua calda e dal rubinetto fuoriesce acqua a
20°C. Quando quella calda arriva, di solito chiudiamo il rubinetto e lasciamo che questa si raffreddi nelle tubazioni. L’ideale è, quindi, provare a lavarsi le mani con l’acqua fredda che sgorgherà comunque a 20°C dopo la permanenza nelle tubazioni.
Un altro consiglio per ridurre gli sprechi di acqua è utilizzare tazze di acqua per lavarsi i denti e
radersi invece di lasciar scorrere l’acqua.
4.3 Scaldacqua ad energia solare
Nota: Questo tipo di preparazione domestica dell’acqua calda è una delle modalità più
comuni di utilizzo dell’energia solare. Il vantaggio principale consiste nel fatto che l’energia solare è accessibile, il funzionamento di questo sistema non costa quasi nulla e si
può installare come sistema addizionale.
Tuttavia, i costi di investimento sono piuttosto elevati e sul lungo periodo la valutazione della
resa dell’intero sistema dipende dall’irragiamento solare che può essere stimato mediante appositi software.
Questi sistemi attivi ad energia solare accumulano l’energia raccolta nella cisterna di accumulo
(che può essere un serbatoio, una piscina o letti di ghiaia) quindi l’energia così accumulata viene
utilizzata in genere per l’acqua calda ad uso domestico o per il riscaldamento. Tuttavia la regola
è che più a lungo dura l’accumulazione, più alti sono i costi. I sistemi ad energia solare vanno,
inoltre, abbinati ad altri sistemi (una caldaia a gas o elettrica) per provvedere alla mancanza o
scarsità di luce solare, ad esempio in condizioni di tempo nuvoloso o di notte. In estate il vettore
di calore può essere l’acqua, ma per il funzionamento nell’arco di tutto l’anno va utilizzato un
liquido che non congeli.
Nota: Utilizzare un sistema ad energia solare per la preparazione dell’acqua calda
 Fornisce il 50-70% del fabbisogno annuale di acqua calda
 Ha un ciclo di vita di 20-30 anni
 Le caldaie solari dimezzano i costi legati al riscaldamento dell’acqua
 In estate copre quasi interamente il fabbisogno di acqua calda
 Funziona anche con tempo nuvoloso
 E’ facile da progettare
44
IUSES — building handbook
4.4 Domande
1 Qual è la temperatura adatta per l’acqua calda ad uso domestico?
………………………………………………………………………………………..
2
Cosa consuma meno acqua calda?
□ fare il bagno
□ fare la doccia
3
Che percentuale del fabbisogno annuale di acqua calda si può preparare con i sistemi ad
energia solare?
………………………………………………………………………………………..
Riferimenti
Greg Pahl: Natural Home Heating: The Complete Guide to Renewable Energy Options, Chelsea
Green Publishing, 2003
Web links
http://www.engineeringtoolbox.com
http://www.rerc-vt.org/solarbasics.htm
http://www.diydoctor.org.uk/projects/domestic_hot_water_systems.htm
Punti chiave:

La preparazione di acqua calda per uso domestico è in genere la seconda voce
per importanza nei consumi energetici di una famiglia

Il consumo minimo è di circa 40 litri a persona e al giorno, cioè circa 2 kWh. Il
consumo medio è di circa 3,4 – 4 kWh a persona al giorno

Nel periodo estivo sorge il problema della dispersione di calore dalle tubazioni
che si trasforma in accumulo termico interno. Ad evitare dispersioni, le tubazioni dovrebbero essere il più corte possibile e ben isolate e la temperatura dovrebbe essere intorno ai 45-60°C.

Il primo passo è impedire tutte le dispersioni di acqua calda. Uno sgocciolio di
10 gocce al minuto significa sprecare 40 litri la settimana.

Si risparmia facendo brevi docce, poiché si utilizza solo un terzo dell’acqua
rispetto ad un bagno e utilizzare un diffusore come quello della doccia per lavarsi le mani o i piatti può anche portare a risparmi, poiché l’acqua arricchita di
aria produce un flusso più abbondante.

Esiste una buona possibilità di utilizzare efficacemente fonti rinnovabili, specialmente l’energia solare.
45
IUSES — building handbook
5 illuminazione
Obiettivi didattici: In questo capitolo parleremo di
 L’importanza della luce per gli esseri umani
 Come utilizzare la luce naturale e la luce artificiale
 Un’introduzione alle diverse fonti di luce artificiale
 Che cos’è la luce, come si misura e quali sono le raccomandazioni riguardo alla
sua intensità all’interno degli edifici
Abbiamo bisogno di illuminazione adeguata per vedere e per
lavorare e, in questo senso, la necessità principale è il confort
visivo
Definizione: L’illuminazione deve soddisfare fisiologicamente, psicologicamente ed esteticamente le
necessità degli individui.
L’illuminazione prevede l’utilizzo sia di fonti artificiali, come le lampade, sia di luce naturale
proveniente dall’esterno.
Nota: La luce naturale è molto importante per gli esseri umani, poiché senza stimolazione quotidiana da parte di questa la vista può venire danneggiata. La luce naturale, pertanto, proveniente da finestre, lucernari, eccetera, viene utilizzata come principale fonte
di luce nel corso della giornata negli edifici in cui si abita e si lavora.
Quando non è possibile utilizzare la luce naturale, si può
ricorrere ad un mix di illuminazione naturale ed artificiale o,
nel peggiore dei casi, solo alla luce artificiale.
Nota: Utilizzare la luce naturale durante il giorno
fa abbassare anche il fabbisogno energetico ed i
relativi costi .
Per fornire l’illuminazione necessaria, tuttavia, la luce artificiale è fondamentale e rappresenta
una componente molto importante del consumo energetico, responsabile di una parte significativa del consumo energetico a livello mondiale.
La luce artificiale è di solito fornita oggi da luci elettriche, ma nel passato si utilizzavano l’illuminazione a gas, le candele e le lampade ad olio,
che ancora si usano in certe situazioni.
Un’illuminazione adeguata può migliorare le prestazioni e l’estetica, ma un’illuminazione inadeguata può comportare spreco di energia ed avere
effetti negativi sullo stato di salute.
L’illuminazione all’interno degli edifici è anche
una forma di arredamento ed una componente fondamentale dell’arredo d’interni. La luce può, inoltre, costituire una componente fondamentale nell’arredo di esterni.
46
IUSES — building handbook
5.1 La luce naturale
Le fonti della luce naturale sono l’irradiazione diretta dal sole o la luce diffusa nel cielo. L’intensità ed il colore della luce variano nell’arco della giornata e dell’anno e dipendono dalla latitudine e dalle condizioni del tempo. La luce naturale è uno dei fattori ambientali più importanti ed ha
un impatto particolarmente significativo sulle condizioni psico-fisiche delle persone. Esistono
pertanto parametri raccomandati in termini quantitativi e qualitativi.
Il criterio quantitativo è il livello di intensità di luce naturale, la qualità si descrive attraverso il
flusso luminoso e la direzione della luce, l’uniformità dell’illuminazione, la luminosità e l’abbagliamento, causato da un alto livello di luminosità o da un elevato contrasto, ad esempio da lucernari montati sul tetto e rivolti al cielo. Esistono molte modalità per regolare la luce naturale:
vanno scelti gli strumenti che riescono meglio a soddisfare le necessità e
sono più adatti da un punto di vista economico.

Coperture fisse delle finestre – posizionate sulla parte esterna della
finestra (ad esempio le coperture fisse da balcone)

Coperture mobili delle finestre – (ad esempio tendaggi interni,
veneziane, tende da balcone mobili) si possono regolare a piacere
e montare su entrambi i lati; poste all’esterno possono anche eliminare l’accumulo del calore proveniente dal sole.
5.2 Illuminazione artificiale
L’illuminazione artificiale viene prodotta attraverso fonti di luce artificiale quando la luce del
sole non può essere utilizzata. Le fonti disponibili oggi sono in grado di creare un’illuminazione
interna simile a quella della luce naturale.
Nota: L’intensità della luce dovrebbe dipendere dall’attività visiva, ed essere più bassa
per attività più semplici e più alta per attività che lo richiedano. L’illuminazione deve
inoltre creare le condizioni ideali per poter ottenere un ambiente adatto e gradevole
L’illuminazione è in genere suddivisa tra centralizzata e localizzata. Esiste
un principio fondamentale nella progettazione dell’illuminazione: la luce
deve essere là dove serve (ad esempio il pavimento, la superficie di lavoro,
eccetera). La modalità di illuminazione ha anch’essa la sua importanza, e
può essere diretta, semi-diretta, mista o indiretta.
Illuminazione diretta significa che la luce cade direttamente sulla superficie
di lavoro o sul pavimento, utilizza l’intero fascio di luce emesso ed è molto
economica, ma il contrasto con le zone in ombra più
scure possono dare adito ad abbagliamento. Il soffitto e la parte superiore
del muro, inoltre, sono anch’esse scure.
Illuminazione semi-diretta significa che la fonte emette la luce non solo verso il basso, ma anche verso l’alto, sui muri e sul soffitto. La stanza risulta
più confortevole e la luce riflessa dal soffitto proietta ombre più leggere ed
un bagliore più accettabile. L’illuminazione semi-diretta è ottimale ed utilizzata nella maggioranza dei casi.
47
IUSES — building handbook
L’illuminazione mista emette luce in tutte le direzioni, così l’illuminamento di tutte le superfici (pavimento, soffitto, pareti) è uniforme. Illuminazione indiretta significa che tutta la luce cade sul
soffitto e la parte superiore delle pareti. Il soffitto luminoso è la
fonte a bassa densità e l’intera stanza è illuminata in maniera uniforme senza abbagliamento. Lo svantaggio di questo sistema è la
significativa dispersione di luce dovuta a riflessione.
5.2.1 Fonti di luce
Esistono due tipologie principali di fonti di luce, le fonti termiche e le fonti luminescenti. Nelle
fonti termiche (ad esempio il Sole, una lampadina tradizionale) la luce viene emessa per riscaldamento a temperature molto elevate, mentre nelle
fonti luminescenti (ad esempio le lampade fluorescenti) la luce è originata dalla luminescenza.
Esiste una lista di dati tecnici che caratterizza la sorgente che determina la quantità e qualità della luce:

Il voltaggio (V)

L’alimentazione (W)

Il flusso luminoso (lm)

Il lumen per watt (lm/W)

La temperatura (K)
Le lampadine tradizionali sono le fonti più comuni e meno economiche. Solo circa il
3-4% dell’energia introdotta si trasforma in luce, il resto è sprecato sotto forma di
calore. Il vantaggio è il prezzo basso ed il facile utilizzo, senza bisogno di installare
altre strumentazioni. Il colore della luce è molto piacevole e vicino a quello della
luce naturale. Il ciclo di vita è piuttosto breve e dura circa 1,000 ore. L’alimentazione varia da 15 a 200 W ed il lumen per watt da 6 a 16 lm/W.
Le lampadine alogene sono fonti abbastanza nuove e per la loro
forma sono preferite per funzioni estetiche ed ottenere una luce
soffusa. Il lumen per watt è più elevato, da 11 a 25 lm/W ed il
ciclo di vita più lungo, di circa 2,000-3,000 ore. Queste lampadine sono prodotte in due tipologie, a basso voltaggio (12V) con
alimentazione da 5 a 75 W e a tensione concatenata con alimentazione da 60 a 2,000 W. Hanno il più alto indice di colore di tutte
le fonti e non va dimenticato che si possono utilizzare a basso
voltaggio, la temperatura prodotta è alta e queste lampadine riscaldano l’area circostante.
Oggi le lampade fluorescenti standard sono comuni: esse appartengono
alle fonti a bassa pressione e la luce viene emessa per incidenza della luce UV sullo strato di luminosfera che ricopre la parte interna della lampada stessa. Le lampade vengono prodotte in molte tonalità di colore, dal
rosa alla tinta della luce naturale. L’indice di colore è piuttosto buono ed
il lumen per watt va dai 35 ai 60 lm/W. Il ciclo di vita è piuttosto lungo e
dura 5,000-8,000 ore, ma accenderle e spegnerle spesso abbassa la durata.
Esiste un certo grado di preoccupazione sulla possibile influenza negativa che queste lampade
possono avere sull’organismo umano (mal di testa, secchezza agli occhi, perdita di capelli, eccetera) ma le ricerche in tal senso hanno provato che tali preoccupazioni sono infondate.
48
IUSES — building handbook
Esistono due tipologie di lampade fluorescenti: lineari e compatte. Le lineari vengono prodotte in
formati con lunghezze di 60, 120 e 150 cm e dotate di uno stabilizzatore induttivo (INDP) e starter per 230 V, oppure di uno stabilizzatore elettrico (ELP) senza starter. Queste fonti di luce hanno un ciclo di vita circa 10 volte più lungo ed una resa 5 volte più alta delle normali lampadine.
Le lampadine fluorescenti compatte appartengono al gruppo delle fonti più moderne. Il ciclo di
vita è di circa 8 volte più lungo e la resa circa 6 volte più alta delle lampadine tradizionali.
Tabella 1. Quanta energia si può risparmiare sostituendo le lampadine tradizionali con lampade fluorescenti?
Tipo di lampada
Risparmio*
Lampada fluorescente lineare Ø 38 mm
62 %
con INDP
Lampada fluorescente lineare Ø 26 mm
72 %
con INDP
Lampada fluorescente compatta con INDP
76 %
Lampada fluorescente compatta con ELP
79 %
Lampada fluorescente lineare Ø 26 mm
82 %
con ELP
Lampada fluorescente lineare Ø 16 mm
88 %
con ELP
*La percentuale indica l’energia non utilizzata
5.2.2 Lampade
Le lampade costituiscono una parte importante dell’illuminazione e sorgenti luminose diverse richiedono lampade differenti, ad esempio le lampade adatte a lampadine fluorescenti lineari hanno forma e caratteristiche
costruttive diverse da quelle disegnate per le lampadine tradizionali. Le
lampade sono costituite da una parte illuminante ed una parte di sostegno:
la parte illuminante può essere un diffusore (che diffonde la luce), un riflettore (che riflette la luce) o un rifrattore (che rifrange la luce). La lampada è caratterizzata da un valore dell’efficienza, dato dal rapporto tra il
flusso del lumen ed il flusso della sorgente. Le lampade aperte sul fondo hanno un’efficienza
maggiore. Un problema comune delle lampade è l’abbagliamento da sorgente visibile e, in effetti, le sorgenti di luce dovrebbero essere coperte per evitare questo inconveniente. Una buona
scelta nell’acquisto di una lampada assicura un’alta efficienza, confort, migliore visione e salute.
5.2.3 Consumo energetico
L’illuminazione artificiale consuma una parte importante dell’energia elettrica consumata nel
mondo. Nelle abitazioni e negli uffici una percentuale compresa tra il 20 ed il 50 % del totale del
consumo è dovuto all’illuminazione. E’ importante ricordare che in alcuni edifici più del 90%
dell’energia consumata per l’illuminazione può essere un costo superfluo, causato da sovrailluminazione, il cui costo può essere significativo. Una singola lampadina da 100 W utilizzata
soltanto 6 ore al giorno può costare più di 28 euro l’anno. L’illuminazione rappresenta, pertanto,
una componente importante dell’ odierno utilizzo di energia, specie in grandi edifici adibiti ad
uffici in cui esistono molte alternative per l’utilizzo di energia per l’illuminazione.
Esistono diverse strategie per minimizzare il fabbisogno energetico di un edificio:

Specificare le necessità di illuminazione per ciascuna area.

Analisi della qualità della luce per garantire che le caratteristiche potenzialmente negative
dell’illuminazione (ad esempio l’abbagliamento o uno spettro inadeguato) non influenzino
negativamente la resa.
49
IUSES — building handbook

Integrazione della progettazione dell’illuminazione con l’organizzazione degli spazi e l’architettura d’interni (inclusa la scelta delle superfici interne e delle geometrie degli ambienti).
Organizzazione dell’utilizzo del tempo nell’arco della giornata per evitare inutili sprechi di
energia.
Selezione della tipologia di illuminazione che meglio soddisfi i parametri di risparmio energetico.


Nota

Informare gli occupanti dell’edificio in maniera che possano utilizzare gli impianti
di illuminazione nella maniera più efficiente.

Manutenzione degli impianti di illuminazione per minimizzare gli sprechi di energia.

Uso della luce naturale – alcuni centri della grande distribuzione vengono costruiti
oggi con lucernari in materiale plastico sul soffitto che in molti casi ovviano alla
5.3 Domande
1 Quali sono i criteri quantitativi e qualitativi di misurazione della luce?
………………………………………………………………………………………..
2
Per quale motivo è necessario regolare i raggi diretti della luce del sole negli spazi interni?
………………………………………………………………………………………..
3 Che cos’è l’illuminazione diretta?
……………………………………………………………………………………….
4 Quali dati tecnici caratterizzano la sorgente luminosa?
……………………………………………………………………………………….
Riferimenti
Fetters, John L.: The Handbook of Lighting Surveys & Audits, CRC Press, 1997
Web links
http://www.iesna.org/
http://www.enlighter.org/
http://www.newbuildings.org/ALG.htm
http://www.lrc.rpi.edu/
http://www.homeenergy.org/archive/hem.dis.anl.gov/eehem/97/970109.html
http://www.lightingmanual.com/
http://www.vgklighting.com/
50
IUSES — building handbook
Punti chiave:
 Un’illuminazione adeguata è necessaria per vedere e per svolgere qualunque
attività lavorativa. La luce naturale proveniente da finestre, lucernari, eccetera
va utilizzata come fonte principale nel corso della giornata in quegli edifici in
cui si abita e lavora.
 L’intensità della luce (luminanza) dovrebbe dipendere dall’attività visiva ed
essere, quindi, più bassa per attività semplici e maggiore per attività che lo richiedono. Ciò è direttamente collegato all’alimentazione elettrica ed al consumo delle fonti di luce artificiale: a più alta intensità corrispondono una più alta
alimentazione ed un più alto consumo.
 E’ possibile risparmiare il 60-80% di energia utilizzando lampade a fluorescenza a sostituire le lampadine tradizionali.
 Il metodo più semplice e più ovvio per eliminare i consumi inutili di energia è
spegnere le luci non necessarie.
Glossario
LUMEN Il lumen (simbolo: lm) è l'unità di misura della luminosità percepita. Il flusso luminoso
complessivo di una sorgente con intensità luminosa di 1 candela emette un flusso luminoso totale
di 4 lm.
51
IUSES — building handbook
6 Elettrodomestici, apparecchiature elettroniche e sistemi fotovoltaici
Obiettivo didattico: In questo capitolo parleremo di
 Unità di misura dell’elettricità e modalità di calcolo

Come leggere l’etichetta energetica europea degli elettrodomestici

Una descrizione generale delle caratteristiche dei principali elettrodomestici
d’uso comune e come risparmiare energia utilizzandoli adeguatamente
6.1 Introduzione
Nelle nostre abitazioni siamo circondati da vari tipi di apparecchiature elettriche ed elettroniche
che utilizziamo regolarmente per le nostre esigenze. Consideriamo il loro utilizzo così basilare
che a volte ne dimentichiamo il costo.
Note: In Europa gli elettrodomestici incidono per una percentuale pari all’8% nei consumi energetici tipici delle famiglie. La percentuale è però molto più elevata se consideriamo soltanto l’utilizzo di energia elettrica. Solo per l’illuminazione, poi, le famiglie
impiegano circa il 55% del consumo totale di elettricità. Gli elettrodomestici includono
i sei più grandi consumatori di energia elettrica (frigoriferi, freezer, lavatrici, lavastoviglie, televisori ed asciugatrici) e molti piccoli elettrodomestici..
Piccoli
elettrodomestici
f orni elettrici e7%
a
A ltro
6%
Lavastoviglie
3%
Illuminazione
18%
micro-onde
8%
Lavatrici e
asciugatrici
10%
Riscaldamento
dell'acqua e degli
ambienti
15%
TV ed
apparecchiature
elettroniche
13%
Frigorif eri e
f reezer
20%
I principali elettrodomestici sono frigoriferi e freezer, lavatrici ed asciugatrici, lavastoviglie,
scaldacqua, asciugacapelli, condizionatori, forni elettrici.
A parte il prezzo, che di solito è il fattore primario nelle scelte d’acquisto, i costi legati all’utilizzo degli elettrodomestici nel corso del loro ciclo di vita andrebbero considerati molto attentamente, poiché si traducono negli importi che si pagheranno per l’energia per tutti gli anni in cui
si impiegherà l’elettrodomestico. I modelli con prestazioni ad efficienza energetica molto elevate
di norma hanno un prezzo iniziale più alto, ma permettono significative
significativi risparmi di energia e, quindi di denaro.
Sapete che cos’è un’etichetta energetica?
Uno degli scopi principali dell’etichetta energetica dell’Unione Europea
è assistere le famiglie nel compiere scelte informate quando si tratta di
acquistare elettrodomestici. E’ anche un incentivo per i produttori a migliorare la resa energetica dei loro prodotti.
52
IUSES — building handbook
L’etichetta energetica è obbligatoria soltanto per un certo gruppo di prodotti (lampadine, automobili e la maggior parte degli elettrodomestici, quindi frigoriferi, forni, lavatrici, come descritto
sopra). Gli altri elettrodomestici, a minore potenza (ad esempio tostapane, ventilatori, ferri da
stiro, frullatori, eccetera) non hanno un’etichetta energetica.
Definizione: L’etichetta energetica è un adesivo che fornisce informazioni chiare e
facilmente comprensibili sui consumi energetici e sulla resa dei prodotti e deve essere apposta in maniera ben visibile sugli elettrodomestici nuovi messi in vendita.
Una parte importante dell’etichetta energetica è l’indicazione dell’efficienza energetica, che fornisce un indicazione semplice, sotto forma di un codice a lettere e colori
che va dal colore verde e dalla lettera A, la maggiore efficienza, al colore rosso e alla
lettera G, la minore.
Il grafico sul consumo energetico mostra le unità di energia elettrica in
kWh che vengono utilizzate, in maniera da permettere un confronto tra
i modelli. Ogni lettera nella parte bassa della scala, allontanandosi da
A, indica un aumento nel consumo di energia di circa il 12-15% in più
della lettera che la precede. Per fare un esempio, si può dire che una
lavatrice di classe A consuma fino al 24% in meno di una simile di
classe C e fino al 36% in meno di una di classe D.
Solo nel caso di elettrodomestici che producono freddo, quali frigoriferi e freezer, vanno aggiunte due righe in alto, ad includere le classi
A+ e A++, ad esprimere un consumo ulteriormente più basso.
Pertanto se si considera che la vita utile di un elettrodomestico è di più di dieci anni, il risparmio
energetico è decisamente significativo.
Come si stima il consumo energetico di un elettrodomestico? Quanta elettricità usa?
Il primo passo per rendere la propria abitazione più efficiente è comprendere dove si usa l’energia. Si può avere un impatto decisamente significativo nella riduzione dei costi dell’energia concentrando gli sforzi sulle aree di maggior utilizzo dell’energia elettrica.
Ma per riuscirci è necessario conoscere i due concetti di base riportati qui sotto!!
1. La potenza elettrica
Il consumo di energia elettrica di un elettrodomestico dipende prima di
tutto dalla potenza nominale o wattaggio, vale a dire il massimo livello
di consumo energetico dell’apparecchio. Si può vedere il wattaggio della
maggior parte degli apparecchi al di sotto o sul retro degli stessi, oppure
sulle apposite targhette.
Di solito si esprime in watt (W) o kilowatt (kW)
(va ricordato che 1 kilowatt (kW) equivale a 1,000 Watt)
Pertanto un valore di 500 W equivale a 0,5 kW.
Alcuni esempi del wattaggio di elettrodomestici sono riportati di seguito. Va tenuto in considerazione che possono variare anche di molto a seconda del modello, delle dimensioni e delle condizioni di utilizzo.
53
IUSES — building handbook
Elettrodomestico
Macchina da caffè (4/10
tazze)
Tostapane
Frullatore
Forno a microonde
Ferro da stiro
Lavatrice
Asciugatrice
Lavastoviglie
Ventilatore da tavolo
Ventilatore da soffitto
Aspirapolvere
Asciugacapelli
Wattaggio
700–1200
1000
300
700 - 1500
750 - 1200
900
2000 - 5000
1200 - 1500
20 - 250
10 - 50
1200
1000 +
Elettrodomestico
Condizionatore d’aria
stanza
Acquario
De-umidificatore
Coperta elettrica
Scaldacqua (150 litri)
Lettore CD
PC e monitor
PC portatile
Televisione (25” / 19”)
Radio (stereo)
Friggitrice
Frigorifero
Wattaggio
da 1000 +
50–1210
800
200
4500-5500
30
120 - 160
50
150 - 80
50 - 300
1200
200 - 800
Tabella 6 – Valori tipici di wattaggio per alcuni elettrodomestici
2. Il consumo di elettricità
Quando si utilizza l’elettricità per guardare la TV (o anche soltanto per tenerla accesa, senza in
effetti guardarla!) per un’ora, si usano 150 watt-ora di elettricità.
Nota: In altre parole, il consumo si ottiene moltiplicando la potenza per il tempo.
E 1000 watt/ora equivalgono a 1 kilowattora
(1.000 W/h = 1 kWh).
Bisogna, però, anche tener presente che, data la
gamma di possibili modalità operative di molti
elettrodomestici (ad esempio il volume di una radio, la temperatura selezionata per un condizionatore d’aria), il reale ammontare del consumo di
energia elettrica dipende dalla modalità selezionata.
Ciò significa che se un elettrodomestico non funziona al massimo wattaggio (ad esempio la massima temperatura per il condizionatore d’aria), il consumo di energia elettrica non corrisponde
esattamente alla potenza moltiplicata per il tempo, ma è inferiore. Ciò si ottiene moltiplicando il
valore ottenuto per il cosiddetto fattore domanda, che corrisponde a 1 nel caso di funzionamento
a massimo wattaggio o è inferiore in altre condizioni di utilizzo.
Il calcolo del consumo
Prima di tutto, sappiamo che il consumo di elettricità negli elettrodomestici
si misura con un’unità detta kilowattora (kW/h).
Per stimare il consumo di elettricità di un elettrodomestico, si possono seguire le seguenti fasi:
1
Vedere il wattaggio (la targhetta fornisce la potenza installata in watt
o kilowatt);
54
IUSES — building handbook
2
Fare una stima del numero di ore di funzionamento al giorno (ad esempio, 3 ore per la TV,
24 ore per il frigorifero);
Moltiplicare il wattaggio per il numero di ore di utilizzo quotidiano dell’elettrodomestico.
La formula è:
Potenza (in kilowatt) x Tempo (in ore di utilizzo al giorno) = Consumo Energetico (kWh)
3
Quindi moltiplicare il consumo quotidiano per il numero di giorni di utilizzo dell’elettrodomestico nel corso della settimana, del mese o dell’anno (a seconda del periodo di utilizzo che si
intende osservare).
Infine si può calcolare il costo di funzionamento su base annua, mensile o quotidiana per un elettrodomestico moltiplicando il consumo di elettricità (kWh) per il prezzo unitario di un kWh (ad
esempio 0,9 centesimi di euro/kWh).
La formula è:
Consumo Energetico (kWh) x Prezzo unitario dell’elettricità (centesimi di euro/kWh) = Costo
(euro)
Esempi di calcolo:
 Ferro da stiro
Consumo Energetico :
(850 Watt x 1 ora/giorno x 3 giorni/sett. x 4 sett./mese)/1000 = 10.2 kWh/mese
Costo:
10.2 kWh x 13 centesimi di euro/kWh = 132,6 centesimi di euro/mese
(…… x 12 mesi/anno = 1.591 centesimi di euro/anno = 15,91 euro/anno)

PC e monitor
Consumo Energetico :
(120+160 Watt x 4 ore/giorno x 365 giorni/anno)/1000 = 408,80 kWh
Costo:
408,80 kWh x 13 centesimi di euro/kWh = 5.314 centesimi di euro/anno
=53,14 euro/anno
Nota: il prezzo dell’elettricità cambia nei vari paesi europei, quindi dovrete
controllare la tariffa applicata nel vostro sulla bolletta.
Leggere la bolletta
La bolletta di solito mostra le tariffe per kilowattora ed anche il numero
di kilowatt consumati. La moltiplicazione dei due fattori, più l’addizione
di altre voci (tasse, costi amministrativi, eccetera) dà l’importo da pagare.
55
IUSES — building handbook
Nota: In Europa la tariffa media residenziale va dai 20 centesimi di euro/kWh
(Bulgaria) ai 32 centesimi di euro/kWh (Danimarca). Una famiglia europea media consuma circa 4.500 kWh l’anno, con un costo medio annuo di 900 euro.
6.1.1 Consigli per il risparmio energetico
Due punti semplici e basilari vanno tenuti in considerazione:

Fate attenzione al momento dell’acquisto di elettrodomestici. Acquistate apparecchiature
efficienti dal punto di vista energetico (ad esempio di classe A) ed abituatevi a considerare
la potenza nominale (wattaggio).

Utilizzate gli elettrodomestici in maniera efficiente: provate a non usare elettrodomestici se
non strettamente necessario e spegneteli quando non vengono utilizzati.
Nota: Molti elettrodomestici continuano ad utilizzare una piccola quantità di energia
elettrica anche da spenti. Questi consumi fantasma si hanno in molti piccoli elettrodomestici, come videoregistratori, stereo, computer, elettrodomestici per la cucina.
La maggior parte dei consumi fantasma aumenta il consumo energetico di alcuni watt/ora. Questi
carichi si possono evitare staccando la spina dell’elettrodomestico o utilizzando una presa multipla con interruttore di alimentazione ed interrompendo la fornitura di corrente.
6.2 Gli elettrodomestici
6.2.1 I frigoriferi
Oggi il frigorifero è considerato un’apparecchiatura necessaria per la conservazione dei cibi.
Nota: Visto che si tratta di macchinari in funzione per 8760 ore
l’anno (ovvero tutto l’anno) il consumo energetico è il più alto
tra quelli domestici.
Va comunque tenuto presente che la gran parte del consumo di elettricità
di un frigorifero è dovuto al funzionamento del compressore (si veda la
descrizione di un sistema di refrigerazione a compressione di vapore nel
capitolo dedicato al condizionamento dell’aria) che non è, tuttavia, continuamente in funzione, bensì (a seconda dell’impostazione della temperatura) passa più volte dalla modalità “acceso” alla modalità “spento” nel corso della giornata. Nell’esempio riportato sotto, si stima che rimanga in funzione per 1.800 ore l’anno
Condizionatore:
Potenza = 2 kW
Frigorifero:
Potenza = 0,35 kW
Funzionamento del frigorifero = 8.760 ore/anno
Ore di funzionamento = 300 ore/anno
Consumo di elettricità = 2 kW x 300h = Funzionamento del compressore:= 1.800 ore/anno
Consumo di elettricità = 0,35 kW x 1.800 h =
600 kWh/anno
630 kWh/anno
Come si vede, un frigorifero consuma più energia di un condizionatore d’aria, che presenta una
potenza o wattaggio di 6 volte maggiore. Va osservato che per raggiungere approssimativamente
lo stesso consumo energetico (600 kWh), il compressore di un frigorifero deve funzionare per
almeno 1.800 ore, mentre soltanto 300 ore di funzionamento sono sufficienti nel caso del
condizinatore.
56
IUSES — building handbook
Come detto in precedenza, gli elettrodomestici da
freddo (frigoriferi, freezer, eccetera) sono classificati A++ A+ A B C D E F G
con due livelli di efficienza energetica in più, ovvero
classe A+ e classe A++, che esprimono un livello di <30 <42 <55 <75 <90 <100 <110 <125 >125
consumo relativo ancora inferiore.
Un frigorifero nuovo con un’etichetta A+ consuma
almeno il 42% in meno di energia elettrica rispetto ai modelli convenzionali (classi D o E) ed
ancora meno del 30% se il nuovo frigorifero è classificato A++.
Negli elettrodomestici da freddo è molto importante evitare le dispersioni di freddo, poiché si
renderà necessario produrre nuovamente il freddo disperso.
Le cause più importanti di dispersioni di freddo sono:

Isolamento: il trasferimento di calore avviene attraverso il materiale delle pareti del frigorifero.

Cibo: il trasferimento di calore è causato dal cibo (visto che il cibo ha una temperatura iniziale al momento della collocazione superiore a quella del frigorifero).

Guarnizioni della porta: il trasferimento di calore avviene attraverso la superficie che deve
mantenere la chiusura ermetica.

Apertura della porta: il trasferimento di calore viene causato dall’apertura della porta.
8%
9%
Porta aperta
15%
Guarinizioni
Cibo
Isolam ento
68%
·
Grafico 2: Cause della dispersione di freddo
Consigli per il risparmio energetico con frigoriferi e freezer:

Controllate l’etichetta energetica all’acquisto e scegliete una classe A+ o A++;

Scegliete un nuovo frigorifero che abbia le dimensioni adatte alla vostra famiglia. Quanto
più grande l’elettrodomestico, tanto maggiore il consumo di energia;

Non riponete cibo caldo nel frigorifero;

Per scongelare le vivande utilizzate il frigorifero e non riponetele all’esterno per utilizzare
il freddo rilasciato nello scongelamento;

Assicuratevi che le guarnizioni siano ermetiche. Controllatele chiudendo la porta ed inserendo un foglio di carta nel mezzo: se tirando il foglio questo esce facilmente, la guarnizione va cambiata;

Tenete le porte aperte il meno possibile;

Non installate un frigorifero in un posto caldo e con poca ventilazione;

Non mantenete il frigorifero ed il freezer a temperature troppo basse. Le temperature consigliate sono 5°C per i cibi freschi e -18°C per il freezer;
57
IUSES — building handbook

Sbrinate regolarmente frigoriferi e freezer a sbrinamento manuale: il ghiaccio fa diminuire
l’efficienza energetica dell’apparecchiatura. Non consentite al ghiaccio di accumularsi per
uno spessore superiore ai 3 mm.
6.2.2 Le lavatrici
La lavatrice è un elettrodomestico fondamentale e presente in tutte le case
europee. La frequenza di utilizzo dipende dalle abitudini degli utilizzatori,
ma si può stimare in media tra le tre e le cinque volte la settimana. Dopo il
frigorifero e la TV è l’elettrodomestico che consuma più energia elettrica
di qualunque altro nelle abitazioni.
La lavatrice lava i vestiti utilizzando acqua calda e detersivi in un processo
di centrifuga del tamburo.
Nota: Il maggior consumo di energia elettrica non si ha per muovere il carico, ma per il
riscaldamento dell’acqua, che si realizza con una resistenza elettrica ed utilizza circa
l’85% dell’energia. .
L’altro fattore importante per il consumo è collegato all’utilizzo di acqua che può essere approssimativamente di 30-50 litri.
L’etichetta energetica delle lavatrici mostra i seguenti dati: efficacia del lavaggio, efficacia della
centrifuga, consumo di acqua ed energia per ciascun ciclo.
Consigli per l’utilizzo:
 Acquistate una lavatrice di classe A.
 Lavate a carichi pieni. Se state lavando un piccolo carico, utilizzate il comando di impostazione adeguato per il livello dell’acqua o, meglio, attendete prima di avere più indumenti da
lavare.
 Lavate ad acqua fredda o utilizzate un ciclo a bassa temperatura tutte le volte che è possibile.
30°C sarebbero sufficienti!!!
 Evitate di utilizzare la funzione asciugatrice – per quello c’è il sole.
 Le nuove apparecchiature bi-termiche funzionano con doppio approvvigionamento di acqua,
freddo e caldo. L’acqua calda viene prelevata dal circuito domestico di riscaldamento dell’acqua e in tal modo si alleggerisce il consumo energetico.
6.2.3 Le lavastoviglie
L’uso delle lavastoviglie cresce di giorno in giorno insieme alla crescita
della domanda di maggior confort ed al diminuire del tempo disponibile della famiglia.
Una famiglia su quattro in Europa ha una lavastoviglie e la utilizza quasi ogni giorno, rendendola uno degli elettrodomestici a maggior consumo energetico.
Nota: Come per la lavatrice, circa il 70/80% dell’elettricità viene utilizzata per il riscaldamento dell’acqua.
Oggi esistono lavastoviglie con molti programmi di lavaggio capaci di selezionare la capacità
media e temperature basse, permettendo una riduzione nel consumo di energia.
58
IUSES — building handbook
Consigli per l’utilizzo:
 Al momento dell’acquisto di una nuova lavastoviglie, controllate l’etichetta energetica!
 Assicuratevi che la lavastoviglie sia piena, ma non sovraccarica, al momento dell’accensione.
 Programmate il riscaldamento dell’acqua ad uso domestico a temperatura inferiore.
Lasciate che le stoviglie si asciughino all’aria: dopo l’ultimo risciacquo lasciate la porta aperta,
così i piatti si asciugheranno più velocemente.
6.2 4 Apparecchiature elettriche domestiche – L’intrattenimento e l’home
office
Esistono strumenti che si stanno diffondendo sempre più e si utilizzano
per un numero sempre maggiore di ore al giorno. Ogni anno, nuovi e più
sofisticati prodotti elettronici vengono immessi sul mercato e l’offerta si fa
più interessante.
Nota: Il consumo energetico delle apparecchiature elettriche spesso non
viene preso in considerazione. Invece circa il 10-15% dell’elettricità utilizzata nelle abitazioni degli europei si può attribuire al consumo derivante dall’utilizzo di tali apparecchiature.
.
La gran maggioranza viene utilizzata da
strumenti per l’intrattenimento e l’home
office, tuttavia le apparecchiature a basso
consumo, incluse le strumentazioni portatili con carica-batterie, aggiungono un peso
considerevole non perché utilizzino molta
energia singolarmente, ma per il loro numero e le molte ore di attività
In questo gruppo ricadono: televisori e sistemi di home cinema, video-registratori e lettori di DVD, unità combinate (TV con videoregistratore, TV con lettore DVD), sistemi domestici di diffusione di musica, computer, consolle per video-gioghi, eccetera.
La potenza e le modalità di utilizzo
Tutti questi prodotti hanno una gamma di modalità di funzionamento. Una di esse è la modalità di stand-by, che si può selezionare
tramite un telecomando. E’ una disconnessione virtuale, dato che
gli elettrodomestici in stand-by consumano all’incirca il 10-15%
rispetto alle condizioni di normale funzionamento. Pertanto è raccomandabile spegnere completamente gli elettrodomestici quando
non si utilizzano.
59
IUSES — building handbook
Le modalità di funzionamento sono le seguenti:
Modalità
Definizione
Esempi
Attivo (funzionante)
L’elettrodomestico svolge la sua funzione primaria
La TV proietta immagini o produce suoni.
Il videoregistratore registra o riproduce una cassetta. La
stampante stampa un documento.
Attivo in stand-by
L’elettrodomestico è pronto per l’utilizzo, ma non sta svol- Il lettore DVD è acceso ma non sta riproducendo immagini
gendo la sua funzione primaria. Appare acceso all’utente
Un elettrodomestico cordless si sta caricando
Passivo in stand-by
Il forno a micro-onde non sta funzionando, ma l’orologio è
L’elettrodomestico è in stand-by ed appare spento all’utente, acceso.
ma può venire attivato utilizzando il telecomando oppure sta
Il lettore CD è spento, ma si può accendere con il telecosvolgendo una funzione periferica.
mando.
Spento
Le casse del computer sono spente, ma lo spinotto è inseriL’elettrodomestico è spento e non sta svolgendo alcuna
to,
funzione. Non può venire attivato utilizzando il telecomanLa TV non è in funzione e non si può accendere con il
do.
telecomando.
Tabella 7 – Modalità operative
Di seguito si riporta una tabella che riassume i principali elettrodomestici ed il consumo medio di
energia per ciascuna modalità in un anno (da quello con maggiore intensità energetica a quello
con la minore). Nelle ultime due colonne si mostrano i relativi costi annui per l’energia consumata, considerando le variazioni nei prezzi in Europa.
A t t i v o Consumo
Medio An(funzionante)
nuo di ener(watt)
gia (kWh)
Costo Energetico
Annuo
(Euro
Prezzo più basso
in UE (0,09 €/
Costo Energetico
Annuo
(Euro)
Prezzo più alto in
UE (0,32 €/kWh
441
39,69
141,12
37
363
32,67
116,16
26
239
21,51
76,48
11
16
124
11,16
39,68
3
-
70
77
6,93
24,64
1
-
24
16
1,44
5,12
1
5
11
13
1,17
4,16
Computer da tavolo
4
17
68
255
22,95
81,6
Computer portatile
1
3
22
83
7,47
26,56
Monitor LCD
1
2
27
70
6,3
22,4
Passivo
in
stand-by
o
Spento (watt)
Attivo in standby (watt)
TV al plasma (<40")
3
-
246
Video-registratore digitale
37
37
TV digitale via-cavo
26
26
TV digitale via-satellite
12
TV LCD (<40")
Console da video-giochi
Lettore DVD
Elettrodomestico
Intrattenimento
Home Office
Modem
5
-
6
50
4,5
16
Router wireless
2
-
6
48
4,32
15,36
Stampante
2
3
9
15
1,35
4,8
Fax
4
4
4
26
2,34
8,32
Stampante multi-Funzione
6
9
15
55
4,95
17,6
Apparecchiature ricaricaricabili
Power Tool
4
-
34
37
3,33
11,84
Cordless Phone
2
3
5
26
2,34
8,32
Electric Toothbrush
2
-
4
14
1,26
4,48
MP3 Player
1
-
1
6
0,54
1,92
Cell Phone
0
1
3
3
0,27
0,96
Digital Camera
0
-
2
3
0,27
0,96
Tabella 8 – Strumentazioni elettroniche e consumo energetico medio
60
IUSES — building handbook
Adattatore da presa di corrente
Le strumentazioni elettroniche funzionano a corrente continua a basso voltaggio (DC) e pertanto richiedono un adattatore per trasformare la corrente
alternata a 220 volt (AC) disponibile nella presa di corrente. Alcune strumentazioni di dimensioni maggiori, come televisori e stereo hanno l’adattatore incorporato. Altri usano adattatori esterni, i cosiddetti “pacchetti da parete” che competono in misura sempre maggiore per avere spazio nelle prese
di corrente e nelle prolunghe.
Nota: Questi sistemi di alimentazione consumano elettricità sia
che il prodotto sia in funzione o meno e perfino se è staccato! Si
può infatti sentire che un pacchetto da parete si scalda quando è
collegato ad un presa di corrente, anche se non viene utilizzato.
Suggerimenti:
Esistono diversi passi che si possono fare per minimizzare il consumo energetico nelle abitazioni:

Staccare la spina. Il modo più semplice e chiaro per eliminare gli sprechi di corrente è
staccare la spina delle attrezzature che non si utilizzano. Cercate nelle prese di casa vostra
caricatori non collegati ed altre strumentazioni nascoste che non hanno necessità di essere
collegate alla presa. Quando staccate il cellulare o altre strumentazioni simili dal caricatore, staccate anche il caricatore.

Utilizzare una presa multipla. Collegate le strumentazioni elettroniche domestiche in un’unica presa multipla che potrete staccare con un singolo gesto.

In particolare per i computer:

Quando non state utilizzando il computer, anche per brevi periodi di tempo, spegnete lo
schermo.

Utilizzate un salvaschermo nero, poiché questa tipologia utilizza meno energia.

Ricordate, dovete abilitare le caratteristiche di gestione dell’energia (la modalità a riposo a
basso consumo) sul vostro computer. E’ standard per i sistemi operativi Windows e Macintosh: toccando semplicemente il mouse o la tastiera si risvegliano il computer ed il monitor in pochi secondi.
6.3 Domande
1. Quanto contano in percentuale gli elettrodomestici nel consumo tipico medio di energia e di
elettricità di una famiglia?
2. Quali informazioni minime vengono fornite dall’etichetta energetica europea? E quale lettera
o colore è più efficiente?
3. Che tipo di elettrodomestici ha due ulteriori categorie (A+ e A++)?
4. Secondo la tabella del wattaggio, quale potenza hanno i seguenti strumenti in kW?
- Frullatore: ……………..
- Aspirapolvere: ……………
61
IUSES — building handbook
5. Calcolo del consumo di elettricità. Riempite gli spazi vuoti:
Potenza (W)
X
Tempo = Elettricità X
(ore)
(W)
1100
100
600
800
150
X
X
X
X
X
4
10
4
4
4
=
=
=
=
=
X
X
X
X
X
P r e z z o
(cent€/
kWh)
15
15
15
15
15
=
Costo
=
=
=
=
=
6. Quanta elettricità utilizzano I seguenti elettrodomestici se utilizzati per 2 ore e mezzo ciascuno?
Frullatore : kWh ……….
Aspirapolvere: kWh ……….
E se vengono utilizzati per mezz’ora al giorno per 12 giorni al mese?
Frullatore : kWh/mese ……….
Aspirapolvere: kWh/mese ……….
7. Quanta elettricità consuma in media una tipica famiglia europea? E quanto costa?
8. Qual è l’elettrodomestico che ha i più alti consumi medi annui? E perché?
9. Quale sarebbe la posizione ideale per installare un frigorifero? (Segnate la risposta/e sbagliata/
e):
□ Vicino al forno
□ In una piccola stanza senza finestre
□ Ovunque sia distante da fonti di calore
10. In quale fase le lavatrici e le lavastoviglie consumano la maggior quantità di energia?
11. Indicate se le seguenti affermazioni siano giuste (G) o sbagliate (S):
I forni non sprecano energia quando si aprono le porte durante la cottura: ……..
I piccoli elettrodomestici hanno l’etichetta energetica: …………
Alcuni piccoli elettrodomestici hanno un wattaggio molto elevato: ……….
12. Quanta elettricità consumano percentualmente in media le strumentazioni elettroniche nelle
case degli europei?
13. Individuate almeno due elettrodomestici elettrici o elettronici che, anche se a basso vantaggio, registrano un elevato consumo annuo di energia elettrica:
E perché?
62
IUSES — building handbook
14. Qual è il costo medio di un kilowattora di elettricità per uso domestico nel vostro paese?
Glossario
Fattore domanda: il rapporto tra (a) la massima quantità di energia consumata da un sistema e
(b) la massima quantità di energia che verrebbe utilizzata se l’intero carico connesso al sistema
fosse attivato allo stesso tempo.
Web links
www.energystar.gov/
http://www.energysavingtrust.org.uk/
http://www.energylabels.org.uk/eulabel.html
http://www.energysavingcommunity.co.uk/
Riferimenti
VV. AA.: Guía práctica de la energía. Consumo Eficiente y Responsable (Practical Guide for
Energy. Efficient and Responsible Consumption), Instituto para la Diversificación y Ahorro de la
Energía (IDAE), 2007.
Punti chiave:
 Il prezzo d’acquisto degli elettrodomestici e degli strumenti elettronici, di solito è
il criterio base per la scelta: per quanto i modelli ad alta efficienza abbiano un
prezzo iniziale più alto, tuttavia permettono risparmi significativi.
 Il consumo di elettricità di un elettrodomestico dipende primariamente dalla potenza nominale o wattaggio, vale a dire la potenza massima assorbita dall’’elettrodomestico stesso. Il consumo si ottiene quindi moltiplicando la potenza erogata
per il tempo di utilizzo dell’apparecchiatura.
 L’etichetta energetica fornisce informazioni chiare sul consumo di energia e sulla
resa delle apparecchiature. Ad esempio, la classificazione sulla base dell’efficienza energetica che fornisce un indice semplice consistente in un codice a lettere e
colori che va dal verde e dalla lettera A, ad indicare la maggiore efficienza, al colore rosso ed alla lettera G, la minore efficienza.
 Il maggior consumo energetico in grandi elettrodomestici come le lavatrici e le
lavastoviglie si ha al riscaldamento dell’acqua, effettuato tramite resistenza elettrica e che utilizza dal 70 all’80% dell’energia totale.
 Le apparecchiature elettroniche domestiche per l’intrattenimento e l’home office
si usano in misura sempre maggiore nell’arco della giornata. Il loro consumo energetico spesso non viene preso in considerazione: invece, si stima che il 10-15%
dell’energia elettrica consumata nelle abitazioni degli europei si possa attribuire
ad essi.
 Il modo più semplice ed ovvio di eliminare gli sprechi di energia è staccare la spina quando un elettrodomestico non viene utilizzato.
63
IUSES — building handbook
6.4 Energia fotovoltaica
Obiettivi didattici: In questo capitolo parleremo di
I concetti di base sull’energia solare e come si trasformi in elettricità
Principali tipologie di celle fotovoltaiche
Un dimensionamento di massima per i sistemi fotovoltaici
6.4.1 Come si trasforma la luce del sole in elettricità
Fotovoltaico trova la sua origine etimologica in due parole: photo, dal Greco, significa luce e
voltaic da volt, l’unità di misura utilizzata per il potenziale elettrico.
Definizione: I sistemi fotovoltaici usano celle per convertire la radiazione solare in elettricità: tali celle hanno
uno o due strati di materiale semi-conduttore* e, quando
la luce colpisce la cella, essa crea un campo elettrico che
attraversa gli strati e fa fluire la corrente elettrica. Quanto più grande l’intensità della luce, tanto più grande il
flusso di corrente elettrica.
Le celle fotovoltaiche attualmente in commercio convertono una percentuale compresa tra il 6 ed il 15% del radiante solare in elettricità. Per
quanto possa essere sorprendente,
questo è un buon risultato ed esistono grandi opportunità connesse a
questa tecnologia, soprattutto grazie
ad importanti progressi fatti dalla
ricerca scientifica nel corso degli
ultimi anni, specie nel campo dei
nuovi materiali che riescono a realizzare la conversione fotovoltaica.
Il più comune materiale semi-conduttore utilizzato per le celle fotovoltaiche è il silicio, elemento che si trova comunemente nella sabbia. Non esistono limiti alla sua disponibilità come materia prima: il silicio è il secondo materiale in termini di abbondanza nella massa terrestre. Un sistema
fotovoltaico, inoltre, non ha bisogno di luce solare intensa per funzionare: può generare corrente elettrica anche nelle giornate nuvolose. A causa
della riflessione della luce solare, i giorni leggermente nuvolosi possono
addirittura dare rese più elevate dei giorni con un cielo completamente
limpido.
Come funziona una cella fotovoltaica?
Le parti più importanti di un sistema fotovoltaico sono le celle che formano la struttura di base
dell’unità e raccolgono la luce solare e i moduli che raccolgono grandi numeri di celle in una singola unità (e in alcuni casi gli invertitori utilizzati per convertire l’elettricità generata in una forma adeguata per il consumo quotidiano).
64
IUSES — building handbook
Fig. 15 – Il funzionamento di una cella fotovoltaica
Indipendentemente dalle dimensioni, un cella di silicio produce in media 0,5-0,6 volt di corrente
continua: la corrente e la potenza prodotte da una cella dipendono dalla sua efficienza e dalle dimensioni (la superficie) e sono proporzionali all’intensità di luce che colpisce la superficie della
cella stessa.
Note: Ad esempio, a condizioni di massima insolazione, una tipica cella fotovoltaica
come quelle disponibili in commercio con una superficie di 16 cm2 produce all’incirca 2
watt al picco della potenza. Se l’intensità del sole fosse al 40% del valore massimo, la
cella produrrebbe circa 0,8 watt.
In ogni caso, 2 watt non sono sufficienti a far funzionare un’apparecchiatura, ma centinaia di celle, come quelle che compongono un modulo, anche detto pannello, e in funzionamento per un periodo di tempo più lungo, generano quantità interessanti di corrente
elettrica e possono avere una produzione che va dai 10 ai 300 watt, a seconda della tecnologia utilizzata e anche di più se diversi moduli vengono collegato insieme in serie
(campo).
cella
modulo
campo
Fig. 16 Elementi fotovoltaici
Ad esempio, un tipico modulo disponibile in commercio da 160 watt di potenza potrebbe avere una superficie di 1,2 metri quadri e (1,5 m x 0,8 m).
65
IUSES — building handbook
Il processo di produzione delle celle
Esistono diverse tecnologie produttive a disposizione che si differenziano soprattutto sulla base
del tipo di materia prima utilizzata per la cella e del metodo di produzione dei moduli. Di seguito
elenchiamo le più comuni.
Le celle fotovoltaiche vengono prodotte in genere utilizzando silicio cristallino con due possibili
modalità: da sottili fette di un singolo cristallo di silicio (monocristallino), da un blocco di cristalli di silicio (policristallino) oppure mescolando al silicio altri materiali semi-conduttori
(amorfo). L’efficienza varia tra il 12 ed il 17% e questa tecnologia è la più comune, rappresentando oggi circa il 90% del mercato.
Fig.17 Tipologie di celle fotovoltaiche
L’altra tecnologia disponibile è quella basata sul film sottile, in cui moduli vengono prodotti installando strati estremamente sottili di materiali fotosensibili su una superficie di supporto molto
economica, ad esempio il vetro, l’acciaio inossidabile o la plastica. I processi di produzione del
film sottile hanno costi meno elevati rispetto alla tecnologia basata sul silicio cristallino, un vantaggio economico che al momento viene, tuttavia, controbilanciato da un efficienza sostanzialmente minore, che va dal 5 al 13%.
Esistono diversi altri tipi di tecnologie fotovoltaiche che si trovano al
momento in fase di sviluppo e che si possono già trovare in commercio
oppure sono ancora alla fase della ricerca. Quest’ultimo è il caso delle
celle flessibili, basate su di un processo produttivo simile a quello delle
celle a film sottile, in cui il materiale attivo viene depositato su un sottile
strato di plastica che rende la cella flessibile.
Negli ultimi anni, la ricerca scientifica ha raggiunto risultati importanti nella tecnologia legata alle celle fotovoltaiche e raggiunto un’efficienza del 40% con una
cella solare a giunzione multipla costituita da vari elementi (gallio, indio, arsenico,
germanio). Tuttavia gli alti costi di produzione non la rendono per il momento
commercializzabile.
6.4.2 Applicazioni fotovoltaiche
La tecnologia fotovoltaica si può utilizzare in diversi tipi di applicazioni.

La prime applicazioni a più alta tecnologia sono state sviluppate per i velivoli
spaziali.

Già sono di uso comune calcolatrici, giocattoli, illuminazione, cabine telefoniche e molti altri beni di consumo che utilizzano le celle solari.

Quando non è disponibile un collegamento alla rete di distribuzione dell’elettricità, applicazioni non collegate alla rete vengono utilizzate per
fornire elettricità in zone remote, come stazioni di telecomunicazione,
baite di montagna, aree rurali.

E’ sempre più comune vedere impianti di produzione di energia di dimensioni medie e grandi che vengono collocati in zone rurali: si tratta dei
cosiddetti impianti connessi alla rete. E’ qui di primario interesse far
giungere la luce agli edifici che integrano i sistemi fotovoltaici
66
IUSES — building handbook
Questi sistemi fotovoltaici coprono tetti e facciate e contribuiscono in
tal modo alla riduzione dell’energia consumata dagli edifici. Non producono rumore e si possono integrare con ottimi risultati estetici.
Le legislazioni europee sull’edilizia sono state e sono tuttora in revisione per rendere le energie rinnovabili una fonte energetica obbligatoria negli edifici pubblici e residenziali. Questa azione accelera lo sviluppo di bio-edifici e di edifici ad energia positiva (E+), che offrono molte opportunità per una
migliore integrazione dei sistemi fotovoltaici nell’ambiente edificato.
Per quanto riguarda gli schemi di funzionamento, di solito questi sistemi hanno una connessione alla rete locale dell’energia elettrica che
permette di convogliare gli eccessi di produzione nella rete di distribuzione e di vendere l’energia per il consumo. L’elettricità viene quindi
importata dalla rete quando non c’è il sole.
Un invertitore viene, invece, utilizzato per convertire la corrente elettrica continua prodotta dal sistema in corrente alternata per il funzionamento di apparecchiature elettriche di uso comune.
6.4.3 Quanta elettricità può produrre un sistema fotovoltaico?
A seconda della dislocazione spaziale dell’impianto a energia solare, può essere disponibile più o
meno energia e pertanto può venire prodotta una quantità più o meno abbondante di elettricità.
La risposta, pertanto, dipende da diversi fattori ed i passi più importanti da considerare sono i
seguenti.
1.
La quantità di energia che raggiunge una certa dislocazione spaziale: l’irradiazione solare e
le ore di sole;
2.
Il corretto posizionamento e l’inclinazione dei moduli;
3.
La tecnologia utilizzata.
1. L’energia proveniente dal Sole viene misurata sulla base dell’irradiazione solare, definita come la potenza energetica del Sole che una certa località riceve per unità spaziale (espressa in
watt o kilowatt per metro quadro).
Moltiplicando l’irradiazione (la potenza) per le ore di sole di una data area (durata temporale) si
ottiene il totale di irradiazione (energia). In altre parole, l’irradiazione indica la quantità di energia solare (kWh) ricevuta da un metro quadro di superficie (kWh/m2) in un dato lasso di tempo.
Ad esempio, moltiplicando per il valore medio delle ore di luce giornaliera in una data zona (o
ore/giorno) si ottiene l’irradiazione quotidiana (kWh/m2 al giorno). Graficamente, la mappa riportata nelle pagine seguenti mostra l’irradiazione annuale in Europa.
2. Un altro passo cruciale è un posizionamento appropriato dei moduli rispetto al Sole, con l’obiettivo di ottenere la massima esposizione possibile. Quante più ore di esposizione diretta ai
raggi del Sole, tanto più alta la produzione di elettricità.
Tre aspetti vanno considerati per il posizionamento:

Orientamento: un sistema ad energia solare andrebbe orientato per quanto possibile a sud
(se si è nell’emisfero nord).

Inclinazione (angolo): i moduli fotovoltaici dovrebbero avere
un’inclinazione che permette una esposizione perpendicolare al
Sole di mezzogiorno. Questo coincide, in termini generali, con la
latitudine della posizione geografica. In Europa l’angolo di inclinazione ottimale dei moduli fotovoltaici per massimizzare la resa
67
IUSES — building handbook
energetica annua va dai 26° nella Grecia meridionale ai 48° o più nell’Europa settentrionale. La ragione è che a sud il Sole è abbastanza perpendicolare e pertanto i moduli assumono un’inclinazione piuttosto orizzontale per avere l’irradiazione il più a lungo possibile.
L’opposto avviene al nord, dove il Sole ha un traiettoria più bassa rispetto all’orizzonte e
pertanto i moduli hanno bisogno di un’inclinazione più verticale. Lo stesso concetto vale
per le stagioni: il Sole è più alto in estate che in inverno.
Fig.18 La posizione del Sole
Ombra: da evitarsi per quanto possibile, l’ombra proiettata da edifici, montagne o alberi riduce la
produzione di corrente elettrica .
3. Il terzo passo riguarda la tecnologia utilizzata, per la quale, come detto sopra, esistono diverse
opzioni, soprattutto per quanto riguarda il materiale utilizzato per la produzione delle celle
fotovoltaiche. Il fattore chiave in questo contesto è rappresentato dall’efficienza di conversione che può raggiungere il 17% con la miglior tecnologia disponibile sul mercato. Ciò significa che una piccola porzione dell’irradiazione può essere trasformata in elettricità.
Oggi sono disponibili mappe solari e servizi interattivi di applicazione per tutti i paesi. Essi includono tutti i fattori descritti sopra e forniscono una stima della produzione di elettricità che si
può ottenere in una certa zona. Con questi strumenti si può conoscere per ciascuna area geografica il potenziale e calcolare quanta elettricità si possa produrre con un impianto.
Uno di questi strumenti è il PVGIS (Sistema Informativo Geografico Fotovoltaico) disponibile in
rete con un’applicazione di semplice utilizzo e divertente.
Visitate il sito del JRC (Centro di Ricerca Congiunto) dell’UE e scoprirete quanta energia solare
irradia la vostra zona (http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/).
Calcoliamo insieme….
La mappa che segue (tratta dal PVGIS) mostra la quantità di elettricità che si
può generare nelle diverse aree europee utilizzando i sistemi fotovoltaici.
Vengono già presi in considerazione: quantità di irradiazione solare, numero
medio di ore di Sole ed altri fattori, quali l’efficienza di conversione della tecnologia fotovoltaica utilizzata, orientamento ed inclinazione ottimali dei moduli, dispersione dovuta al trasporto via cavo. In breve, permette una buon stima del potenziale di energia solare di una data zona.
68
IUSES — building handbook
Fig. 19 – PVGIS (Sistema Informativo Geografico Fotovoltaico)
Quanto più un’area è colorata in rosso, tanto migliore è la resa in termini di
energia prodotta. Al fondo della mappa, la legenda mostra due indicatori importanti:

Il valore totale annuo di irradiazione su di un metro quadro di moduli
fotovoltaici espresso in kWh/m2 (Irradiazione Globale)

Il valore totale annuo di energia solare potenziale generato da un sistema
da 1 kWp o kWh/kWp (Solar Electricity - Elettricità Solare).
La prima riga (Irradiazione Globale) si riferisce esclusivamente all’irradiazione su di un metro quadro di superficie per anno. Da notare che ciò non significa che 1 m2 produce in effetti il valore indicato. Come detto sopra, non tutta la
luce solare che colpisce una cella fotovoltaica verrà convertita in elettricità a
causa dei limiti tecnologici (efficienza di conversione) e di altre dispersioni.
La seconda riga (Elettricità Solare) informa direttamente sulla quantità di elettricità che un 1 kW del sistema fotovoltaico può generare se installato in una
data area. La stima tiene già conto delle dispersioni e dei limiti legati alla tecnologia impiegata.
69
IUSES — building handbook
A questo punto manca solo che andiate a cercare la vostra città e controlliate il valore corrispondente….
Esempio:
 Un sistema fotovoltaico da 1 kW installato in Sardegna può produrre all’incirca 1.350 kWh di elettricità l’anno (vedere la mappa).
Naturalmente, con un sistema da 2 kilowatt si tratta di (1.350 x 2), cioè 2.700
kWh l’anno di elettricità.
Nota: Si tratta quasi del carico di un consumatore europeo tipico, che consuma
3.200 kilowatt-ora di elettricità l’anno.
Che dimensioni dovrà avere il sistema fotovoltaico?
Per ottenere un sistema da tetto da 1 kW e considerando l’installazione di moduli da 200 watt di potenza:
Circa 5 moduli sono necessari (il numero si ottiene con il seguente rapporto:
1kW o 1.000 W/200 = 5)
Da notare, però, che i moduli in serie non devono mai essere in numero dispari, vale a dire che si dovrà ricorre ad almeno 6 moduli. Inoltre, è meglio sopradimensionare il sistema a causa delle molte dispersioni.
Infine, se ogni modulo ha una superficie di 2 metri quadri, la superficie coperta dai moduli fotovoltaici sarà di 12 metri quadri (il che risulta dal seguente
calcolo: 2m2 x 6 moduli).

6.5 Domande
1.
2.
3.
4.
.Cosa significa fotovoltaico?
Quanto sono efficienti le celle fotovoltaiche oggi? Spiegare cosa significa efficienza di
conversione.
Le celle fotovoltaiche producono corrente alternata (AC) o corrente continua (DC)?
Stimate quanta elettricità potrebbe produrre un sistema fotovoltaico installato sulla vostra
scuola (vedere la mappa solare) e calcolatene le dimensioni. Ripetete l’esempio già sviluppato adattandolo alla posizione geografica della vostra scuola.
Dati disponibili:

sistema da 5 kW da installare

moduli scelti di 160 W di potenza ciascuno

dimensioni di ciascun modulo: 2 metri quadri
Glossario
Semi-conduttore: un semi-conduttore è una sostanza, solitamente un elemento chimico solido o
un composto, che può condurre elettricità (conducibilità elettrica) e si situa in posizione mediana
tra metalli (conduttori) ed isolanti (non conduttori). Conduce in alcune condizioni ma non in altre, pertanto è un buon mezzo per il controllo della corrente elettrica.
70
IUSES — building handbook
Fotosensibilità: è la misura quantitativa della reazione di un oggetto quando viene colpito da fotoni (radiazione solare), specialmente dalla luce visibile.
Corrente continua (DC): è il continuo movimento di elettroni da un’area caricata negativamente
(-) ad un’area caricata positivamente attraverso un materiale conduttore, come un cavo metallico.
La corrente continua è stata sostituita dalla corrente alternata (AC) per l’uso comune di elettricità
alla fine degli anni ’80 dell’Ottocento perché non era economicamente vantaggioso trasformarla
per ottenere gli alti voltaggi necessari alla trasmissione su lunghe distanze. Le tecniche sviluppate negli anni ’60 del Novecento hanno superato questo ostacolo e la corrente continua viene ora
trasmessa su distanze anche molto estese, per quanto debba essere prima convertita in corrente
alternata per la distribuzione finale.
Riferimenti
de Francisco G. A. et al. Energías Renovables para el desarrollo, (Renewable Energies for
Development), Cooperación Internacional, Thomson-Paraninfo, Madrid, 2007.
Web links
http://www.epia.org
http://www.soda-is.com/eng/index.html
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/
http://www.pvsunrise.eu/Pictures.asp
Punti chiave:

L’energia solare è una delle più importanti fonti di energia rinovabili e la sua
origine è semplicemente il Sole: è dsponibile gratuitamente, non è esauribile e
si può utilizzare in modi differenti.

Esistono molte opzioni per l’utilizzo dell’energia solare nelle abitazioni, a
scuola, negli edifici in generale. Le tre mdolaità principali sono: calore passivo,
solare termico ed energia fotovoltaica.

Le celle fotovoltaiche vengono prodotte in genere utilizzando silicio cristallino
con tre possibili modalità: da sottili fette di un singolo cristallo di silicio
(monocristallino), da un blocco di cristalli di silicio (policristallino) oppure
mescolando al silicio altri materiali semi-conduttori (amorfo). Questa tecnologia è la più comune e rappresenta oggi circa il 90% del mercato.

In condizioni di massima insolazione, una tipica cella fotovoltaica come quelle
disponibili in commercio con una superficie di 16 cm2 produce all’incirca 2
watt al picco della potenza. Centinaia di celle, come quelle che compongono un
modulo generano quantità interessanti di corrente elettrica e possono avere una
produzione che va dai 10 ai 300 watt, a seconda della tecnologia utilizzata e
anche di più se diversi moduli vengono collegato insieme in serie (campi o array).
71
IUSES — building handbook

La quantità di energia che un sistema fotovoltaico è in grado di produrre dipende soprattutto da tre fattori: la quantità di energia solare che interessa l’area; la
posizione e l’inclinazione dei moduli e la tecnologia utilizzata.The amount of
electricity that a PV system can produce depends mainly on three factors: the
amount of sun energy that reaches the location; the position and inclination of
the modules and their technology.
72
IUSES — building handbook
7. Esercitazione – Monitorare il consumo energetico – In ambito domestico e a scuola – Verifica energetica
Livello: scuola secondaria
Materie: scienze, matematica, economia, scienze sociali, lingue, arte
Metodologia
In questa attività gli studenti applicheranno le misure di risparmio energetico apprese dal manuale IUSES per gli studenti “Edifici” per portare a termine una verifica energetica completa della
scuola o della propria abitazione.
La seguente attività andrebbe svolta seguendo le 6 fasi descritte di seguito, anche se ogni fase
può essere svolta come esercizio indipendente. Alla fine del capitolo sono inoltre suggerite delle
varianti ed attività alternative.
Tabelle e formati sono suggeriti per ciascuna fase, tuttavia anche altre tabelle, figure e dati, fotografie e rappresentazioni grafiche possono venire utilizzate in alternativa.
L’intera attività si può svolgere con: carta e penna e/o con un PC (tutte le tabelle ed i fogli di calcolo sono disponibili nel formato Excel sul sito web del progetto IUSES o su DVD multimediale).
Gli studenti possono lavorare individualmente, a coppie o in piccoli gruppi per calcolare i loro
consumi energetici ed individuare soluzioni di risparmio energetico.
Obiettivi
Sviluppare una verifica energetica come prima fase per stabilire quanta energia vien consumata
da un edificio e per valutare quali misure si possano prendere per renderlo più efficiente dal punto di vista energetico (potete fare una semplice verifica energetica voi stessi o interpellare un
professionista per una verifica accurata e completa).
 Stimare le necessità ed i consumi energetici delle apparecchiature termiche ed elettriche;
 Calcolare i costi dell’energia;
 Comprendere quali siano le emissioni di CO2 e come calcolarle;
Attivarsi per ridurre gli sprechi energetici ed i consumi.
Sommario
Fase 1 – Controllare tutte le fonti del consumo energetico (elettrodomestici, illuminazione, riscaldamento, raffrescamento)
Fase 2 – Registrare e calcolare i consumi
Fase 2 a - Consumo di energia elettrica
Fase 2 b – Consumo di combustibili
Fase 3 – Rappresentazione grafica
Fase 4 – Calcolo delle emissioni equivalenti di CO2
Fase 5 – Ispezione dell’edificio
ase 6 – Raccomandazioni per il risparmio energetico
*Fase supplementare – variazioni e combinazioni con altre attività:
73
IUSES — building handbook
Fase 1
Controllare tutte le fonti del consumo energetico (elettrodomestici, illuminazione, riscaldamento, raffrescamento)
Fare un inventario di tutte le apparecchiature che consumano energia all’interno della scuola o
dell’abitazione: si può eseguire (utilizzando le tabelle riportate sotto) seguendo due criteri principali :

controllare ambiente per ambiente (palestra, mensa, classe o cucina, bagno, soggiorno,
eccetera);

controllare per tipo di carico di consumo (apparecchiature elettriche ed elettroniche,
illuminazione, eccetera)
Suddividere le apparecchiature tra quelle alimentate a combustibile (gas naturale, gasolio, carbone, legna) e quelle alimentate ad elettricità.
Check-list per le apparecchiature elettriche (elettrodomestici, illuminazione)
Ambiente
Apparecchiatura
Tipologia
(illuminazione,
apparecchio
elettrico/
elettronico)
Check-list per le apparecchiature alimentate a combustibile (riscaldamento, raffrescamento, eccetera)
Ambiente
Apparecchiatura
Tipologia
Fuel type
(illuminazione, appa- (natural gas,
recchio
elettrico/ oil, etc.)
elettronico)
Estendere la lista secondo le esigenze del caso.
Fase 2
Registrare e calcolare i consumi
Fase 2 a - Consumo di energia elettrica
Fare una lista completa di tutte le apparecchiature elettriche presenti (nella scuola o nell’abitazione), registrarne la potenza (wattaggio) e stimarne i tempi di utilizzo.
Gli studenti possono chiedere ai genitori o agli insegnanti informazioni riguardanti le apparecchiature che non usano direttamente e stimarne assieme i tempi di utilizzo.
In caso non sia possibile trovare una targhetta riportante il wattaggio di un elettrodomestico, utilizzare i valori riportati nel manuale o nell’esempio che si trova di seguito.
Quindi calcolare la quantità di elettricità consumata moltiplicando il wattaggio di ciascuna apparecchiatura per il numero di ore di utilizzo.
Energia utilizzata (kilowattora) = Potenza (kilowatt) x Tempo (ore)
Infine calcolare il costo del consumo energetico moltiplicando il consumo per il prezzo di una
unità di elettricità (come indicato in bolletta).
Costo (€) = €/kWh × kWh
74
IUSES — building handbook
75
IUSES — building handbook
Fattore Domanda: dal momento che molte apparecchiature hanno una gamma di modalità di utilizzo (ad esempio il volume sulla radio, la temperatura selezionata per un condizionatore), il vero
ammontare di energia consumata dipende dalla modalità effettivamente utilizzata. Ciò significa
che se un’apparecchiatura non funziona al massimo wattaggio, l’elettricità consumata non equivale perfettamente alla potenza moltiplicata per il tempo, ma è inferiore. Pertanto si utilizza il
cosiddetto Fattore Domanda, che va considerato nel calcolo e dipende dal tipo o dall’utilizzo dell’apparecchiatura.
Tale fattore equivale a 1 quando l’apparecchiatura funziona al massimo della potenza ed è inferiore in caso contrario. Nella tabella vengono riportati i valori del Fattore Domanda tipici per
ciascuna apparecchiatura.
Fase 2 b – Consumo di combustibili
L’obiettivo di questo esercizio è convertire il consumo di combustibile in kWh per comprendere
meglio questo tipo di consumo e compararlo con il consumo di elettricità.
Per ottenere il consumo di combustibile è più semplice registrarlo direttamente osservando i conti di fornitura o chiedendo a genitori ed insegnanti.
Ciò è dovuto al fatto che, a differenza di quanto vale per la procedura seguita per il consumo elettrico (Fase 2 a), è piuttosto complesso calcolare il consumo di carburante a partire dalla potenza (di solito espressa in CV, Kcal, eccetera).
Trasformare il consumo (quantità di combustibile: kg, m3 per il gas naturale, litri per il gasolio)
in kilowatt utilizzando la tavole di conversione sotto riportata (valida per la maggior parte dei
combustibili più comuni in Europa).
(E’ disponibile l foglio di calcolo in formato Excel)
Consumi di combustibili
Contenuto energetico per combustibili selezionati - tavola di conversione
Nome:
Oggetto della misurazione:
Luogo:
Calcolato sulla base del Valore Calorifico Netto
Covertire tipi di combustibile in kW h (1)
Quantità
cons um ata
(al m e s e )
Fattore di conve rs ione (1)
(k Wh pe r unità)
Totale kW h
Unità
Unità
X
Gas naturale (2)
kg
m³
×
13,1 kW h/kg
7,85 kW h/m³
0
Gas di pe trolio lique fatto
(butano/propano)
kg
×
12,78 kW h/kg
7,65 kW h/l
0
Carbone
kg
×
6,65 kW h/kg
Gas olio
kg
×
11,75 kW h/kg
Le gna (um idità al 25 %)
kg
×
3,83 kW h/kg
0
Pe lle t/bricche tte
kg
×
4,67 kW h/kg
0
Tipo di com bus tibile
litro
litro
0
9,87 kW h/l
0
TOTAL E
(Fonte: DIRETTIVA CE/32/2006 del 5 Aprile 2006 s u efficienza del cons um o energetico e s ervizi energetici)
(1): Gli s tati m em bri pos s ono applicare altri valori a s econda del tipo e della qualità di com bus tibile più utilizzato nel
ris pettivo paes e.
76
(2) m etano al 93 %.
IUSES — building handbook
Fase 3
Rappresentazione grafica
Raggruppate tutti i carichi e gli elettrodomestici individuati (ora li avete registrati tutti intermini di kWh) per gruppi come indicato nella tabella riportata sotto. Convertite il consumo
(kWh) in percentuale (%).
Ricavate poi un grafico a torta per mostrare come il consumo di energia venga suddiviso nella
vostra scuola/abitazione.
Riempite il grafico a torta utilizzando il foglio di calcolo Excel o colorando a mano il grafico.
Percentuali di consumo energetico
(esempio)
Sottogruppi di consum o/Servizi
energetici
Consum o
(kWh)
Percentuale
(%)
Riscaldam ento e raffrescam ento
300
Riscaldam ento dell'acqua
100
6,33%
Illum inazione
380
24,04%
Preparazaione dei cibi
125
7,91%
Refrigerazione
100
6,33%
Elettrodom estici
255
16,13%
Apparecchiature elettroniche
234
14,80%
Modalità standby/Consum i fantas
57
3,61%
Altro
30
1,90%
1581
Totale
1,90%
3,61%
18,98%
Riscaldamento e
raffrescamento
0,00%
Riscaldamento dell'acqua
18,98%
14,80%
Illuminazione
Preparazaione dei cibi
6,33%
16,13%
Refrigerazione
Elettrodomestici
24,04%
6,33%
Apparecchoature
elettroniche
Modalità standby/Consumi
fantasma
7,91%
Altro
77
IUSES — building handbook
Fase 5
Ispezione dell’edificio
Questa fase mostrerà quali problemi, se risolti, possono farvi risparmiare quantità significative
di denaro nel tempo. Nel corso del controllo, si possono individuare le dispersioni di energia della scuola o dell’abitazione oggetto dell’analisi, che può anche determinare l’efficienza dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento domestici ed individuare modalità di conservazione e risparmio di acqua calda e di elettricità. Potete facilmente condurre una verifica energetica dell’abitazione, nel corso della quale dovrete tenere una checklist delle aree ispezionate e dei problemi
individuati. Questa lista vi aiuterà a stabilire delle priorità sugli interventi necessari per migliorare l’efficienza energetica. Compito degli studenti: identificare tutto ciò che aiuti o crei difficoltà per la conservazione dell’energia in un dato edificio. Cercare gli elementi negativi che danno
luogo a sprechi di energia e denaro.
Scheda per la verifica energetica
Grado di implementazione
In via
di
impleFase
mentaz
Nulla
iniziale
ione
Estesa
Standard di base
Illuminazione ed apparecchiature
In presenza di adeguata illuminazione naturale o quando gli ambienti non sono
utilizzati, tutte le luci vanno spente.
X
Le luci nelle aree di passaggio (ad es. corridoi, bagni, etc.) vengono spente quando
non utilizzate?
X
I regolatori di corrente sono installati per fornire le adeguate condizioni di avviamento e di funzionamento per le lampade?
X
I monitor dei computer vengono spenti o i computer vanno nella modalità d’attesa
quando non vengono utilizzati
Le periferiche dei computer, come stampanti, scanner ed altre strumentazioni elettroniche devono essere spente quando non utilizzate
X
X
Tutte le luci esterne devono essere spente durante le ore del giorno
Tutte le luci esterne devono essere spente di notte
X
X
Le apparecchiature portatili per il riscaldamento vanno utilizzate esclusivamente
come misura di emergenza di breve periodo ed il loro utilizzo va autorizzato da
parte della Direzione.
I piccoli frigoriferi sono proibiti a meno che sussistano ragioni che giustifichino il
loro utilizzo in condizioni eccezionali.
X
X
Solo le apparecchiature ad alta efficienza energetica devono essere acquistate (con
la classe più alta sull’etichetta energetica)
Un programma di consolidamento viene implementato per garantire che l’energia
non venga sprecata con l’utilizzo di un numero eccessivo di apparecchiature rispetto alle necessità (ad es. scollegare l’alimentazione o rimuovere i frigoriferi non
necessari e ridurre il numero delle stampanti attraverso la creazione di reti).
Sono stati installati sistemi di controllo dell’illuminazione, quali: stabilizzatori dell’illuminazione a seconda della quantità di luce naturale disponibile (sensori di luce)
o interruttori automatici che registrino quando un determinato spazio è occupato da
qualcuno (sensori di occupazione e movimento) o semplicemente timer.
E’ stato organizzato un programma di pulizia degli impianti di illuminazione.
Le luci posizionate sul soffitto e sulle pareti sono adatte dal punto di vista cromatico
a riflettere la luce in modo adeguato?
L’illuminazione ed incandescenza è stata rimossa e sostituita con quella a fluorescenza compatta.
Ampliare la lista
78
X
X
X
X
X
X
IUSES — building handbook
Grado di implementazione
Standard di base
Nulla
Fase
iniziale
In via
di
implementaz
ione
Estesa
Riscaldamento e raffrescamento
Finestre e tende vengono chiuse alla fine del giorno di scuola.
X
Lo spazio intorno alle ventole sui muri o sulle finestre è mantenuto libero da ostruzioni.
X
Le porte che danno sull’esterno dell’edificio non vengono lasciate aperte più a lungo del necessario
Le porte della palestra vengono mantenute chiuse.
X
X
Le attrezzature meccaniche vengono controllate regolarmente ed i problemi immediatamente
riportati.
I rubinetti dell’acqua calda gocciolano?
I soffitti sono isolati? (chiedere al preside o ai professori)
X
X
X
Le attrezzature per il riscaldamento ed il raffrescamento (condotti, radiatori, griglie) sono
bloccati da tendaggi, mobili, arredi, eccetera?
Sono stati installati tendaggi isolanti o altre soluzioni per l’isolamento sulle finestre?
X
X
Le caldaie sono state controllate e ben isolate?
X
Le ventole di aspirazione (in palestra, nei bagni) vengono spente quando non utilizzate?
Quando la temperatura è alta in una stanza si aprono le finestre invece di regolare i radiatori
utilizzando le valvole termostatiche?
X
E’ stato installato un adeguato isolamento sulle porte?
X
Ampliare la lista
Consapevolezza generale e gestione
Ci sono poster che favoriscono il diffondersi del risparmio energetico all’interno dell’edificio
scolastico (che dicono ad esempio: Non lasciate le luci accese, o Chiudete la porta per evitare
dispersioni di calore?)
Si promuove la partecipazione degli studenti con laboratori e premi?
E’ stato creato un consiglio dell’energia o dell’ambiente, con la partecipazione di studenti ed
insegnanti che si occupi di sostenere le migliori pratiche nel campo dell’energia?
X
X
X
Ampliare la lista
La tabella sopra riportata comprende soltanto una lista limitata di elementi che va controllata ed
ampliata liberamente a seconda delle caratteristiche specifiche del contesto analizzato.
79
IUSES — building handbook
Fase 6
Raccomandazioni per il risparmio energetico
Nella fase finale, una volta raccolti i dati e le informazioni sulle prestazioni energetiche della vostra
scuola o della vostra abitazione, è venuto il momento di attivarsi e formulare delle misure volte a
favorire il risparmio energetico.
Questa fase ha l’obiettivo di stilare una lista di raccomandazioni sia comportamentali che tecniche
che assisterà nella riduzione dei consumi energetici e degli sprechi di energia.
Naturalmente la gamma di cambiamenti proposti dovrebbe derivare dall’analisi delle debolezze e
degli errori individuati nel corso dell’ispezione degli edifici precedentemente svolta (Fase 5), con
l’obiettivo di migliorare e risolverli. Numerose misure potrebbero venire attuare in questo senso.
Qui il compito è quello di considerare solo le misure più importanti o quelle che voi ritenete tecnicamente o economicamente attuabili per il vostro caso specifico.
Seguite le seguenti tre fasi:
1.
Proporre una serie di misure/cambiamenti/interventi (ampliate liberamente la lista);
2.
Calcolare il risparmio energetico (stimate approssimativamente la percentuale potenziale di
risparmio per ciascuna misura rispetto al consumo di elettricità o di combustibile);
3.
Stimare i costi delle azioni ed il relativo periodo di recupero del capitale investito (cercate il
prezzo di mercato per l’azione proposta, quindi dividetelo per il risparmio in termini economici per conoscere il periodo di recupero);
4.
Calcolare le emissioni di CO2 che si sono evitate (utilizzate gli stessi fattori di emissione impiegati in precedenza per la Fase 5 nella tabella sulla CO2).
La seguente tabella mostra una lista con qualche esempio di misure raccomandate che siete liberi di
modificare ed ampliare a piacere a seconda delle caratteristiche specifiche del vostro contesto.

Inserite qui i vostro consumi ed i dati relativi alle emissioni ed ai prezzi, a seconda del tipo di
combustibile utilizzato ed alle tariffe locali dell’energia elettrica. Per i fattori di emissione e le
relative unità, utilizzate gli stessi dati della scheda precedente sulle emissioni di CO2.

Quindi utilizzate questi dati per procedere al calcolo richiesto per completare la tabella sottostante.
Esempio.
Unità
Consum o
m ensile
Fattore di
em issione
(kg CO²eq/.....)
Prezo
€/.....
kWh
3500
0,54
0,19
kWh
litre
kg
litre
3200
0,22
0,20
Tipo di energia
Elettricità (rete di distribuzione)
Com bustibile per il riscaldam ento
Gas naturale
Gas idi petrolio liquiefatto (butano, propano)
Carbone
Gasolio
0
0
0
Esempio:
Se si sta considerando di sostituire le lampadine, il tipo di risparmio è Elettricità;
1.
il risparmio energetico interessa l’Elettricità per il 15% (percentuale stimata di risparmio) di 3.500 kWh (il vostro consumo energetico);
2.
le emissioni di CO2 evitate vanno calcolate moltiplicando il risparmio di elettricità
(525 kWh) per il fattore di emissione del’elettricità (0,54 kg di CO2 /kWh – cambia per
ciascun paese);
3.
il risparmio in denaro, ovvero l’energia risparmiata (525 kWh) moltiplicato per il prezzo dell’elettricità (0,19 €/kWh nell’esempio, va cercata la tariffa locale).
Se si sta considerando di installare finestre con doppi vetri si tratta di una misura che riguarda il riscaldamento, quindi:
1.
la percentuale di risparmio si calcola sull’ammontare complessivo di combustibile utilizzato (10% x 30.000 kWh);
80
IUSES — building handbook
2.
3.
Tipo
di
energia
il fattore di emissione di CO2 è quello del gas naturale (0,2 kg/kWh);
il risparmio in denaro viene calcolato sulla base del presso del gas naturale.
Misure proposte
TTipo
Comporta
mental
e/
tecnico
% di
risparmio
Risparmi
di energia
30%
960,00
CO2 evitata kg/
mese
Economic
Savings
(€/
month)
Costo
dell’azione
(€)
Tempo di
recupero)
Raccomandazioni sulla
fattibilità
192
50.00
0
260,4
In caso di
lavori di ristrutturazione
270,8
In tutti i casi in
cui le finestre
esistenti hanno un solo
pannello e non
sono recenti
Ter
mal Riscaldamento
a
Migliorare l'isolamento
termico dei muri
T
209
Installare finestre a doppi vetri
T
15%
480,00
105
96
26.00
0
Applicare guarnizioni ed
isolamento alle porte
T
20%
640,00
139
128
1.50
0
11,7
Sempre
installare sistemi di autochusura per le porte
esterne
T
5%
160,00
35
32
2.00
0
62,5
Sempre
Installare sistemi di termoregolazione (valvole
termostatiche e timer)
T
5%
160,00
35
32
1.50
0
46,9
Sempre
B
5%
160,00
35
32
0
0,0
Sempre
B
5%
160,00
35
32
0
0,0
Sempre
Mantenere porte e finestere chiuse quando i
sistemi di riscaldamento
e di raffrescamento sono
in funzione
Non utilizzare tendaggi
per coprire le finestre in
inverno (accumulo di
calore dal Sole), ma
chiuderle alla fine del
gioorno di scuola
(evitare dispersione di
calore)
In inverno selezionare la
temperatutra a 15°C per i
bagni ed il corridoio e a
20-21°C per le stanze
B
5%
160,00
35
32
0
0,0
Sempre, a
meno che non
si sia in una
stagione particolamente
fredda
Non lasciare aperte le
porte sull'esterno più a
lungo del necessario
B
2%
64,00
14
13
0
0,0
Sempre
Fate partire il sistema di
riscaldamento un'ora
prima dell'inizio dell'attività scolastica e spegnetelo un'ora prima della
fine
B
5%
160,00
35
32
0
0,0
Sempre, a
meno che non
si sia in una
stagione particolamente
fredda
Non bloccate le apparecchiature di riscaldamento e raffrescamento degli
ambienti (condotti, radiatori, griglie) con tende,
mobili e arredi
B
2%
64,00
14
13
0
0,0
Sempre
81
IUSES — building handbook
Tipo
di
energia
Misure proposte
EletIlluminazione ed
tricit
apparecchiature
à
Sostituire l'illuminazione ad incandescenza con quella a
fluorescenza compatta a basso consumo
Installare sistemi di
controllo dell'illuminazione (sensori di
luce, sensori di occupazione e movimento o timer) specie nei corridoi e
nei bagni
Installare regolatori
di corrente alle lampade a fluorescenza
Utilizzare prese
multiple. Introdurre
la spina per l'alimentazione delle
apparecchiiature
eletroniche nella
presa multipla dotata di interruttore
Se è disponibile
una quantità sufficiente di luce naturale o gli ambienti
non sono occupati,
tutte le luci vanno
spente
Dotarsi di un programma di pulizia
frequente degli impianti di illuminazione
Tutte le luci, incluse
quelle esterne, devono essere spente
la notte
Quando non vengono utilizzati, i computer devono essere nella modalità
d'attesa oppure i
monitor essere
spenti.
TTipo
Comportamental
e/tecnico
T
% di
risparmio
15%
Risparmi
di energia
525,00
CO2 evitata kg/
mese
283
Economic
Savings
(€/
month)
100
Costo
dell’azione
(€)
800
Tempo di
recupero)
Raccomandazioni sulla
fattibilità
8,0
Sempre quando la frequenza di accensione e spegnimento non è
intensa
T
10%
350,00
189
67
500
7,5
Sempre, specie nei corridoi
nei bagni ed in
luoghi a intensa frequenza
di accensione
e spegnimento
T
6%
210,00
113
40
700
17,5
Sempre
T
2%
70,00
38
13
200
15,0
Sempre
B
4%
140,00
75
27
0
0,0
Sempre
B
2%
70,00
38
13
0
0,0
Sempre
B
10%
350,00
189
67
0
0,0
Sempre
B
3%
105,00
57
20
0
0,0
Sempre
82
IUSES — building handbook
Variazioni e combinazioni con altre attività:
I detective delle etichette energetiche – investigare le differenza tra consumo energetico del prodotto migliore e peggiore del negozio.
La potenza in stand-by a casa e a scuola – investigare il consumo dovuto alla modalità stand-by
a casa e a scuola
L’impronta di carbonio – coinvolgete gli studenti nel calcolo dell’impronta di carbonio della loro famiglia utilizzando un calcolatore disponibile in rete come quello all’indirizzo
www.carbonfootprint.com
Diventate davvero creativi – chiedete agli studenti di immaginare la vita senza elettricità. Provate a trascorrere un giorno senza elettricità – Come vivevano i nostri predecessori prima della scoperta dell’elettricità? Basterà guardare a 100 anni fa per far comprendere agli studenti le differenze.
Un po’ di storia – disegnate un asse del tempo e descrivete i momenti in cui certi elettrodomestici sono apparsi – Iniziate con la lampadina.
Introduzione di un elemento competitivo – Sfida! Riuscirete a risparmiare 500 Watt in una settimana? Coinvolgete gli studenti nella pianificazione di questa attività, preferibilmente con l’aiuto
dei genitori e degli insegnanti.
83
IUSES — building handbook
Fase 4
Calcolare le emissioni equivalenti di CO2
L’obiettivo di questo esercizio è di calcolare approssimativamente le emissioni di gas-serra
(GHG) relative ai vostri consumi energetici.
Il più importante dei gas-serra è la CO2 che ne rappresenta la maggio parte da un punto di vista
quantitativo, mentre il concetto di CO2 equivalente indica che si vanno a considerare anche tutti
gli altri GHG, come il metano (CH4) e l’ossido di azoto (N2O), che rappresentano solo una piccola quantità rispetto alla CO2.
Nella tabella riportata sotto sono mostrati i fattori di emissione di una gamma di combustibili
(quelli utilizzati per il riscaldamento nel settore residenziale e terziario) insieme al fattore emissione dell’elettricità prelevata dalla rete pubblica.
Fattore di emissione = Quantità di emissioni per unità di energia (in Joule o kWh) o per unità di
massa (kg, m3, litro).
Nel caso in cui si consideri esclusivamente la CO2 , diversi fattori vengono forniti per differenti
unità di massa, al fine di semplificare i calcoli e permettere di inserire il consumo energetico espresso in unità gestibili da voi.
Per la CO2 equivalente, è permesso solo l’input di energia in kWh.
Nota:
Il fattore di emissione di elettricità dipende dal mix elettrico di ciascun paese (vale a dire la
composizione di tipologie differenti di fonti energetiche utilizzate per la produzione di
elettricità) e può variare annualmente e per ciascun paese.
I fattori di emissione dei combustibili: una stima accurata delle emissioni (soprattutto per il
CH4 e l’N2O) dipende dalle condizioni di combustione, dalla tecnologia e dalle politiche
di controllo sulle emissioni, come anche dalle caratteristiche del combustibile. Pertanto
qui si sono considerati i fattori più comuni.
Come svolgere l’esercitazione:
1.
Inserire il consumo energetico utilizzando l’unità a voi disponibile.
2.
Moltiplicare per il relativo fattore di emissione.
Ad esempio:
Se i vostri consumi energetici sono espressi in kg di carbone, moltiplicate per 1,9220 per
ottenere emissioni esclusivamente di CO2
Se sono espressi in kWh di gas naturale, moltiplicare per 0,2019 per ottenere le emissioni
di CO2 soltanto, e per 0,2178 per ottenere le emissioni di CO2 equivalente
Se tutti i consumi energetici sono espressi in kWh, ottenuti attraverso il precedente esercizio 2b, basta moltiplicare per i fattori nelle due colonne di CO2 e di CO2 equivalente per
kWh. (da notare che il foglio di calcolo Excel utilizza l’ultimo di default)
3.
Osservare le emissioni totali, ricordando che in termini grafici, una tonnellata di CO2 è
approssimativamente uguale ad una piscina di 10 metri di larghezza, 25 metri di lunghezza e 2 metri di profondità.
84
5 th step
X
Gas naturale
Gas di petrolio liquefatto (GPL)
Carbone
Gasolio per riscaldamento
Altri combustibili
85
Kg di gasolio
--2,6479
2,9026
1,9220
3,2740
kWh
0,5108
0,2019
0,2271
0,3459
0,2786
3,8976
---
4,8457
---
---
litri combustibile
---
---
77400
96100
63100
56100
3,782
7
---
---
TJ
---
m³ di
combustibile
kg di CO2 per differenti unità come segue::
TOTAL
0,2800
0,3470
0,2440
0,2178
0,5387
per kWh
kg di CO2 equivalente (1)
RiferimentI.
– Eggleston, S., Buendia, L., Miwa, K., Ngara, T. and Tanabe, K., Eds., 2006. “2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse
Inventories. Volume 2: Energy”,
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
kg di
CO2
equivalente
Emissioni
kg di CO2
La CO2 equivalente include alter emissioni di gas serra, quali il metano (CH4) e l’ossido di potassio (N2O). Una stima accurata delle emissioni di CH4 e di N2O dipende dalle condizioni di combustione, dalla tecnologia, dalle politiche per il
controllo delle emissioni e dalle caratteristiche del combustibile. Pertanto qui si è considerato un fattor medio ed esclusivamente per la CO2 equivalente per kWh come input di energia.
X
X
X
X
X
Consumo di energia
X
Elettriictà dalla rete
Tipo di energia
Inserite qui i vostri
consumi
Fattori di emissione per carburanti selezionati
CalculaCalcolo delle emissioni di CO2 equivalente
Convertire i consumi di energia in CO2 equivalente
(Disponibile su foglio d calcolo Excel)
IUSES — building handbook
IUSES — building handbook
86