vicenza, 26.01.2012

CONURBANT - IEE/10/380/SI2.589427 - www.conurbant.eu CONURBANT - IEE/10/380/SI2.589427 - www.conurbant.eu

An inclusive peer-to-peer approach to involve EU CONURBations and wide areas in participating to the CovenANT of Mayors

Vicenza, 26.01.2012

CONURBANT - IEE/10/380/SI2.589427 - www.conurbant.eu

Perché gli edifici consumano energia?

Le comuni perdite di un edificio dipendono dal tipo di involucro. Non è raro trovare edifici con un indice di consumo energetico di 200 kWh/m2 annoI più moderni edifici in classe A possono arrivare a 15 kWh/m2anno


La catena dell’efficienza energetica in un edificio

Produzione del calore: rendimento di produzioneDistribuzione del calore: rendimento di distribuzione Emissione del calore: rendimento di emissioneRegolazione dell’erogazione del calore

Dal combustibile agli ambienti climatizzati … un lungo percorso di perdite …


Conoscere un edificio: l’Audit Energetico

Walkthrough Audit: Si limita ad un sopralluogo che ha il compito di:1. Prendere diretto contatto con il committente o con chi

gestisce la struttura2. Prendere diretta visione dei componenti edilizi e

verificare in prima approssimazione quali possono essere i miglioramenti realizzabili

3. Raccogliere dati sui consumi

Scheda a punteggio che contenga•Potenzialità del risparmio•Ritorno economico•Affdabilità•Fattibilità•Effetto sull’ambiente


Conoscere un edificio: l’Audit Energetico?

Standard audit: Si raccolgono molte più informazioni:1. Posso anche concentrarmi su specifici aspetti di un

edificio2. Disaggrego i consumi (luce, pompe, calore, ACS)3. Valutazione delle prestazioni globali con metodi

semplificati di calcolo

Report costituito da:•Analisi dello stato di fatto•Individuazione delle inefficienze strutturali•Definizione e descrizione degli interventi•Valutazioni economiche e individuazione delle azioni più redditizie


Conoscere un edificio: l’Audit Energetico

Simulation Audit: Si raccolgono molte più informazioni:1. Raccolgo la stessa tipologia di informazioni dello

standard audit ma copro tutti i settori dell’edificio.2. Utilizzo un software di simulazione dinamica per

analizzare le scelte progettuali di riqualificazione

Report costituito da:•Analisi dinamica dell’edificio•Output progettuali


Acquisizione delle informazioni di base

Zona termica n°

Descrizione Volume lordo Superficie netta

Dotazioni impianti

HS - riscaldamento

HW- acqua calda

AC-clim estiva

ST-solare termico

PV-fotovoltaico


Check list dei documenti

•Inquadramento territoriale: planimetrie, ombre, etc

•Elaborati grafici: piante, sezioni, prospetti

•Altri elaborati


Consumi elettrici

Consumi storici

AR-2 AR-1 Anno rif Valore medio

Contratto contatore 1

….

Almeno tre anni di storico


Consumi elettrici

Consumi elettrici Indicatori

Mese

Giorni

[1]

Consumo kWh

[2]

Prelievo kW

[3]

Costo €

[4]

Costo €/kWh

[5]=[4]/[2]

Fattore di carico

[6]]=[2]/([3]*[1]*24)

Costo €/m2

[7]=[4]/[9]

Consumo kWh/m2

[8]=[2]/[9]


Consumi termici

Consumi storici

AR-2 AR-1 Anno rif Valore medio

Gas metano

GPL

Gasolio

Legna

Consumi storici

Gas metano m3*9,59 kWh

GPL L*12,79 …

Gasolio l*11,86 …

Legna Kg*2,91 kWh


Consumi termici

Consumi termici Indicatori

Mese

Giorni

[1]

Consumo Sm3

[2]

Consumo kWh

[3]=[2]/[10]

Costo €

[4]

Costo €/kWh

[5]=[4]/[2]

Costo €/m2

[7]=[4]/[9]

Consumo kWh/m2

[8]=[2]/[9]

RICORDARSI DI PARAMETRIZZARE GLI INDICATORI


Ripartizione dei consumi energetici per tipologia di utenza

Abitazioni Climatizzazione

Illuminazione

Altri usi

50-80

10-20

7-23

70

15

15

Uffici Climatizzazioneinv

Climatizzazione est

Illuminazione

Altri usi

45-65

20-30

15-25

5-10

50

25

20

5

Scuole Climatizzazione

Illuminazione

Altri usi

45-80

10-20

18-35

65

15

20

Ospedali Climatizzazione

Illuminazione

Altri usi

40-65

10-20

18-35

58

10

27


Firma energetica

•Φ è potenza media nell’intervallo di tempo tra due rilevazioni•Φ0 è potenza con θe = 0°C•ΦL è temperatura est limite per accensione impianto riscaldamento•Θe è la temperatura media esterna tra due misurazioni


Firma energetica


Temperatura di Bilanciamento

θbal,E : quella temperatura esterna per cui le perdite termiche dell’edificio sono compensate dagli apporti gratuiti interni q gain (luce, utenze, persone) e dagli apporti solari. Per cui

q gain = Ht (θi - θbal,E )

Dove Ht è il coefficiente di dispersione termica globale che comprende le perdite per ventilazione e trasmissioneΘi è la temperatura interna di set point

I guadagni interni in inverno contribuiscono ad incrementare la temperatura interna di 2 °C, per cui con una temperatura di set point di 20° la temperatura di bilanciamento è di 18 °C


Metodo semplificato per il calcolo dei risparmi

Coibentazione muratura esterna. Siano:Ur : trasmittanza post interventoUe: trasmittanza iniziale

Lo strati di isolante da aggiungere dovrà avere una resistenza termica:

ΔRl = (1/Ur-1/Ue)

Ed il relativo spessore

S = ΔRl * λ

Il risparmio di energia primaria con il metodo dei GG:

ΔE h,r = 24[(UA)e – (UA)r]*GGh*(θbal,E)]/ȠH


Metodo semplificato per il calcolo dei risparmiUn esempio

50 m2 di superficie da coibentare•Ue = 1,2 W/m2K; +15 cm con λ = 0,030 W/mK; 2400 GG con θbal,E = 18°C•Rendimento stagionale dell’impianto ȠH =0,6•ΔR= s/ λ = 0,15/0.030 = 5 m2K/W• Rr = 1/Ue + ΔR = 1/1,2 + 5 = 5.83 m2K/W•Ur = 1/5.83 = 0.17W/m2K

•Il risparmio si calcola dall’equazione precedente:•ΔE H,R = {24 * [(1.2*50))-(0.17*50)]*2400}/0.6 = 4.944 kWh = 500 m3 gas/anno

•Investimento 50 m2*45 €/m2 = 2.250 €•Risparmio: 500 m3* 0,70 €/m3 = 350 €/anno•Tempo di ritorno 6,4 anni. Con il 55% si dimezza.


Metodo semplificato per il calcolo dei risparmiUn esempio

60 m2 di serramenti da sostituire•Ue = 4.8 W/m2K; •Ur = 2.3W/m2KGG H = 2400 (gg invernali)GG c = 260 (gg estivi)

•Il risparmio si calcola dall’equazione precedente:

•ΔE H,R = {24 * [(4.8*60))-(2.3*60)]*2400}/0.7 = 12.343 kWh = 1291 m3 gas/anno•ΔE H,C = {24 * [(4.8*60))-(2.3*60)]*260}/1.8 = 520 kWh

.


Tabella riassuntiva dei dati raccolti e delle elaborazioni

Name of building and

useAddress

Data (year, m2, m3, climatic

zone, orientation, etc.)

Energy consumption Kwh y

Primary kwh/m3 y ante

Primary

kwh/y ante

teq CO2/

y ante

e deInvestments

amount

Primary

kwh/m3 y

post

Primary

kwh/y post

teq CO2/y post

Primary

kwh/y saving

teq CO2/y saving

Costs saved

€

Other incomes € (e.g.

CO2 credits)

Pay back years

Building A

Building B

……..

TOTAL


Opzioni di risparmio energeticoInvolucro

+

Confort

-

Lungo payback timeApplicazione non agevole

Grande risparmio energetico


Impianto di riscaldamento

+

Economico e non invasivo

-

NessunoSemplice da effettuare

Buoni risparmi ottenibili


Caso studio

Käthe Kollwitz School in Aachen (Germany).

Scuola costruita nel 1951 ed ampliata nel 1995


Azioni di riqualificazione

•Isolamento esterno di 12 cm

•Serramento in legno alluminio. •Soffitto isolato con 20 cm di cellulosa

•Alcuni ponti termici sono rimasti tali

•Rifacimento dell’impianto termico• Tubazioni• Pompe• Sistema di controllo


Dati energetici principali


Dati economici

Refurbishment costs in €/m2

Costi generali di riqualificazione 316

Muri esterni 44

Porte e finestre 87

Servizi 83

Progettazione e gestione 62

Altri 16


Efficienza energetica e certificati bianchi

Novità introdotte dalla deliberazione EEN 9/11

- introduzione del fattore TAU [τ]

- applicazione delle nuove metodologie di calcolo a tutti i certificato ancora da emettere, anche se prodotti da azioni ‘vecchie’

- revisione, entro il 31/12/2011 di tutte le schede tecniche

- rimane il concetto di incentivazione dei soli risparmi “addizionali”

- adozione di 15 nuove schede (come previsto dal D.Lgs. 28/11)


Efficienza energetica e certificati bianchi

Effetti del coefficiente tau

- L’introduzione del fattore tau permette di anticipare la contabilizzazione di risparmi che saranno conseguiti nell’arco della vita tecnica dell’intervento, ma oltre la vita utile.

- L’effetto più immediato è un rientro più veloce dell’investimento, quindi un incremento della sua redditività economica

- Un effetto collaterale dato dalla parità di trattamento tra progetti vecchi e nuovi prevede il riconoscimento del fattore tau per tutti i certificati automatici trimestrali ancora da emettere: coprirà interamente l’obiettivo 2011

- L’effetto non desiderato è in qualche modo a rischio è il più facile raggiungimento degli obiettivi e di conseguenza un freno (se così si può dire) alla realizzazione di nuovi interventi, una volta raggiunti gli obiettivi


Efficienza energetica e certificati bianchiCon la nuova soglia minima è stata abbassata una barriera di accesso al sistema dei titoli: serviranno molto meno unità

Scheda tecnica

UFRUFR min. per

raggiungimento 25 tep

UFR min. per raggiungimento 20

tep (con fattore tau)

3. Caldaia a 4 stelle (zona E + acs)

n. caldaie 380 116

5. Sostituzione vetri semplici con doppi (residenza, zona E)

m2 di sup. vetrata

1.670 460

5. Sostituzione vetri semplici con doppi (residenza, zona E)

m2 di sup. vetrata

2.090 575

15. PdC invece di caldaia, (casa unif, zona D, COP 4)

n. PdC 92 28

15. PdC invece di caldaia, (grandi edifici, zona D, COP 4)

n. PdC 1000 307


Efficienza energetica e certificati bianchiIl D.Lgs. 28/11 prevede la definizione di 15 schede standardizzate che

riguardino settori e temi nuovi:


Efficienza energetica e certificati bianchiI nuovi settori incentivati:

- Illuminazione Pubblica il 30% delle schede vigenti riguarda questo argomento (tau = 1,87 per il retrofitting e 1,65 per la nuova realizzazione)

- Cogenerazione (tau = 3,36)

- Teleriscaldamento (tau = 3,36)

- Maggiori difficoltà per gli interventi relativi alla riqualificazione energetica, interessanti solo per grandi strutture, gli ospedali innanzi tutto e di impiantistica legata all’alloggio (caldaie, pompe di calore, ecc.) a causa della dimensione minima da raggiungere

- In questo settore la defiscalizzazione del 55 % ha ottenuto risultati migliori


Illuminazione pubblica


Iluminazione

Sul tema illuminazione le cose si fanno più semplici. Sono da raccogliere i seguenti dati:

1) Numero di lampade2) Tipologia di lampade3) Potenza relativa4) Ore annuali di utilizzo

Il tutto da organizzare in un file come questo…..


Situazione Ante intervento

Localizzazione sottoquadro

Sodio AP Ioduri Metallici

Vapori Hg Elettroniche

LED Consumi mensili

Numero e potenza

Numero e potenza

Numero e potenza

Numero e potenza

Pubblica illuminazione

Situazione Ante intervento

Localizzazione sottoquadro

Sodio AP Ioduri Metallici

Vapori Hg Elettroniche

LED Consumi mensili previsti

Numero e potenza

Numero e potenza

Numero e potenza

Numero e potenza


Pubblica illuminazione – Schede AEEG

Scheda tecnicatau UFR min.

17. Regolatori di flusso 1,87 (ret)

2,65 (new)

46-155 kW

33-110 kW

18. Sostituzione mercurio con SAP 1,87 53 lamp. 400 W

290 lamp. 70 W

23. Sostituzione semafori con LED 1,87 155-430 lampade

24. Sostituzione lampade votive con LED

1,18

1,87

5.000 lampade

28. Realizz. sistemi alta efficienza gallerie autostradali

1,87 (ret)

2,65 (new)

340-1.200 m

240-850 m

29a. Realizz. sistemi alta efficienza strade traffico motorizzato

2,65 10.000-30.000 m2

29b. Sostituzione lampade ad alta efficienza in sistemi esistenti per strade traffico motorizzato

1,87 25.000-30.000 m2



Illuminazione Pubblica: esempio di sostituzione lampadine 250 W Hg con 150 W SAP

Sistema vecchio Sistema nuovo

Numero minimo lampadine da sostituire

311 Numero minimo lampadine da sostituire

137

RSL: 0,0806 tep/lamp/a

RLS: 0,0806 tep/lamp/a

RN (RSL*UFR*n.anni*add)

125 tep RN (RSL*UFR*n.anni*tau*add)

100 tep

Investimento 29.670 € Investimento 12.690 €

Valorizzazione TEE 90 €/tep Valorizzazione TEE 90 €/tep

Incentivo da TEE 11.250 € Incentivo da TEE 9.000 €

Risparmio gestione 130.620 kWh


Risparmio economico

18.287 € Risparmio economico

7.820 €

TEE/investimento 38 % TEE/investimento 71 %

Pay back semplice 1 anno Pay back semplice 0,42 anni



Illuminazione Pubblica: esempio di sostituzione lampade semaforiche 100 W con LED 15 W

Sistema vecchio Sistema nuovo

Numero minimo lampadine da sostituire

587 Numero minimo lampadine da sostituire

252

RSL: 0,042585 tep/lamp/a

RLS: 0,042585 tep/lamp/a

RN (RSL*UFR*n.anni*add)

125 tep RN (RSL*UFR*n.anni*tau*add)

100 tep

Investimento 67.505 € Investimento 28.980 €

Valorizzazione TEE 90 €/tep Valorizzazione TEE 90 €/tep

Incentivo da TEE 11.250 € Incentivo da TEE 9.000 €



Risparmio economico 18.698 € Risparmio economico 8.027 €

TEE/investimento 16,5 % TEE/investimento 43 %

Pay back semplice 3 anni Pay back semplice 2,5 anni


Biomasse

Nel casi di progetti di teleriscaldamento, si deve necessariamente conoscere:1) Intensità di potenza ed energia erogabile (MWh/km, MW/km, MW totali)2) Volumetria di servire3) Lunghezza rete


Biomasse

Nel caso di semplice sostituzione di un generatore di calore i dati sono gli stessi di quelli necessari ad un dimensionamento di una caldaia. Tenendo conto che:

•Potere calorifico e umidità: per il legno ben stagionato si assume 4,25 kWh/kg

•I volumi di stoccaggio sono una importante variabile dello studio di fattibilità

•Le emissioni


Biomasse – i dati per il business planDati generali

Dati producibilità impianto Unità NoteCosto impianto € a kW 300 €/kW IVA esclusa Costo totale impianto 300.000 € IVA esclusa Costo impianto € a kW con IVA 330 €/kW IVA inclusa (10%) IVA 30.000 Costo totale impianto con IVA 330.000 € IVA inclusa (10%) Potenza Impianto 1.000 kW Tipo di impianto termomeccanica tipo tubi di fumo Ore equivalenti di funzionamento 8.000 hequ Produttività annua dell'impianto 8.000.000,00 kWh termici Efficienza di trasformazione, distrubuzione 80% % Energia termica fornita alle utenze 6.400.000,00 kWh Combustibile sostituito gas gasolio, metano, elettricità quantità di biomassa necessaria all'anno 3.200,00 tonns/anno cippato di legna Perdita produttività in 25 anni 0% % Perdite di produttività media annua 0,00% % Vita media stimata dell'impianto 15 anni

Valori economici incentivo e vendita energia e costo biomassa Unità Coefficiente conversione TEE /kWh elettrici 5.347,00 kWhel/TEE Coefficiente conversione TEE/ kWh primari 11.628,00 kWht/TEE Titoli di efficienza energetica generati all'anno 550,40 TEE/anno Valore economico titoli efficienza energetica 100,00 euro/TEE Coefficiente moltiplicativo 3,36 Valore economico TEE all'anno 184.933 €/anno Valore economico in cinque anni non attualizzato 924.665 €/5 anni Prezzo del kWh termico venduto alle utenze 0,05 €/kWh Valore economico dell'energia termica venduta all'anno 320.000,00 €/anno Prezzo della biomassa 80,00 €/tonn Costo di acquisto della biomassa all'anno 256.000,00 €


Biomasse – i potenziali benefici

0

2

4

6

8

10

12

Investimento: 300.000 €Prezzo energia venduta: 0,05 €/kWhCoeff tau: 3,36Prezzo acquisto cippato: 80 €/tonn


Romano Selva

Sogesca srl

www.sogesca.it

vicenza, 26.01.2012

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