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An inclusive peer-to-peer approach to involve EU CONURBations and wide areas in participating to the CovenANT of Mayors. Vicenza, 26.01.2012. Perché gli edifici consumano energia?. Le comuni perdite di un edificio dipendono dal tipo di involucro. - PowerPoint PPT Presentation
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An inclusive peer-to-peer approach to involve EU CONURBations and wide areas in participating to the CovenANT of Mayors
Vicenza, 26.01.2012
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Perché gli edifici consumano energia?
Le comuni perdite di un edificio dipendono dal tipo di involucro. Non è raro trovare edifici con un indice di consumo energetico di 200 kWh/m2 annoI più moderni edifici in classe A possono arrivare a 15 kWh/m2anno
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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 …
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Conoscere un edificio: l’Audit Energetico
Walkthrough Audit: Si limita ad un sopralluogo che ha il compito di:1. Prendere diretto contatto con il committente o con chi
gestisce la 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
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Conoscere un edificio: l’Audit Energetico?
Standard audit: Si raccolgono molte più informazioni:1. Posso anche concentrarmi su specifici aspetti di un
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
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Conoscere un edificio: l’Audit Energetico
Simulation Audit: Si raccolgono molte più informazioni:1. Raccolgo la stessa tipologia di informazioni dello
standard audit ma copro tutti i settori dell’edificio.2. Utilizzo un software di simulazione dinamica per
analizzare le scelte progettuali di riqualificazione
Report costituito da:•Analisi dinamica dell’edificio•Output progettuali
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Acquisizione delle informazioni di base
Zona termica n°
Descrizione Volume lordo Superficie netta
Dotazioni impianti
HS - riscaldamento
HW- acqua calda
AC-clim estiva
ST-solare termico
PV-fotovoltaico
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Check list dei documenti
•Inquadramento territoriale: planimetrie, ombre, etc
•Elaborati grafici: piante, sezioni, prospetti
•Altri elaborati
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Consumi elettrici
Consumi storici
AR-2 AR-1 Anno rif Valore medio
Contratto contatore 1
….
Almeno tre anni di storico
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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]
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Consumi termici
Consumi storici
AR-2 AR-1 Anno rif Valore medio
Gas metano
GPL
Gasolio
Legna
Consumi storici
Gas metano m3*9,59 kWh
GPL L*12,79 …
Gasolio l*11,86 …
Legna Kg*2,91 kWh
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Consumi termici
Consumi termici 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
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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
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Firma energetica
•Φ è potenza media nell’intervallo di tempo tra due rilevazioni•Φ0 è potenza con θe = 0°C•ΦL è temperatura est limite per accensione impianto riscaldamento•Θe è la temperatura media esterna tra due misurazioni
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Firma energetica
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Firma energetica
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Temperatura di Bilanciamento
θbal,E : quella temperatura esterna per cui le perdite termiche dell’edificio sono compensate dagli apporti gratuiti interni q gain (luce, utenze, persone) e dagli apporti solari. Per cui
q gain = Ht (θi - θbal,E )
Dove Ht è il coefficiente di dispersione termica globale che comprende le perdite per ventilazione e 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
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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
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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.
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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
.
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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
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Opzioni di risparmio energeticoInvolucro
+
Confort
-
Lungo payback timeApplicazione non agevole
Grande risparmio energetico
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Impianto di riscaldamento
+
Economico e non invasivo
-
NessunoSemplice da effettuare
Buoni risparmi ottenibili
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Caso studio
Käthe Kollwitz School in Aachen (Germany).
Scuola costruita nel 1951 ed ampliata nel 1995
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Azioni di riqualificazione
•Isolamento esterno di 12 cm
•Serramento in legno alluminio. •Soffitto isolato con 20 cm di cellulosa
•Alcuni ponti termici sono rimasti tali
•Rifacimento dell’impianto termico• Tubazioni• Pompe• Sistema di controllo
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Dati energetici principali
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Dati economici
Refurbishment costs in €/m2
Costi generali di riqualificazione 316
Muri esterni 44
Porte e finestre 87
Servizi 83
Progettazione e gestione 62
Altri 16
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Efficienza energetica e certificati bianchi
Novità introdotte dalla deliberazione EEN 9/11
- introduzione del fattore TAU [τ]
- applicazione delle nuove metodologie di calcolo a tutti i certificato ancora da emettere, anche se prodotti da azioni ‘vecchie’
- revisione, entro il 31/12/2011 di tutte le schede tecniche
- rimane il concetto di incentivazione dei soli risparmi “addizionali”
- adozione di 15 nuove schede (come previsto dal D.Lgs. 28/11)
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Efficienza energetica e certificati bianchi
Effetti del coefficiente tau
- L’introduzione del fattore tau permette di anticipare la contabilizzazione di risparmi che saranno conseguiti nell’arco della vita tecnica dell’intervento, ma oltre la vita utile.
- L’effetto più immediato è un rientro più veloce dell’investimento, quindi un incremento della sua redditività economica
- Un effetto collaterale dato dalla parità di trattamento tra progetti vecchi e nuovi prevede il riconoscimento del fattore tau per tutti i certificati automatici trimestrali ancora da emettere: coprirà interamente l’obiettivo 2011
- L’effetto non desiderato è in qualche modo a rischio è il più facile raggiungimento degli obiettivi e di conseguenza un freno (se così si può dire) alla realizzazione di nuovi interventi, una volta raggiunti gli obiettivi
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Efficienza energetica e certificati 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
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Efficienza energetica e certificati bianchiIl D.Lgs. 28/11 prevede la definizione di 15 schede standardizzate che
riguardino settori e temi nuovi:
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Efficienza energetica e certificati 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
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Illuminazione pubblica
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Iluminazione
Sul tema illuminazione le cose si fanno più semplici. Sono da raccogliere i seguenti dati:
1) Numero di lampade2) Tipologia di lampade3) Potenza relativa4) Ore annuali di utilizzo
Il tutto da organizzare in un file come questo…..
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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
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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
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Pubblica illuminazione
Illuminazione Pubblica: esempio di sostituzione lampadine 250 W Hg con 150 W SAP
Sistema vecchio Sistema nuovo
Numero minimo lampadine da sostituire
311 Numero minimo lampadine da sostituire
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 gestione 55.860 kWh
Risparmio economico
18.287 € Risparmio economico
7.820 €
TEE/investimento 38 % TEE/investimento 71 %
Pay back semplice 1 anno Pay back semplice 0,42 anni
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Pubblica illuminazione
Illuminazione Pubblica: esempio di sostituzione lampade semaforiche 100 W con LED 15 W
Sistema vecchio Sistema nuovo
Numero minimo lampadine da sostituire
587 Numero minimo lampadine da sostituire
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 gestione 133.554 kWh
Risparmio gestione 57.335 kWh
Risparmio economico 18.698 € Risparmio economico 8.027 €
TEE/investimento 16,5 % TEE/investimento 43 %
Pay back semplice 3 anni Pay back semplice 2,5 anni
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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
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Biomasse
Nel caso di semplice sostituzione di un generatore di calore i dati sono gli stessi di quelli necessari ad un dimensionamento di una caldaia. Tenendo conto che:
•Potere calorifico e umidità: per il legno ben stagionato si assume 4,25 kWh/kg
•I volumi di stoccaggio sono una importante variabile dello studio di fattibilità
•Le emissioni
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Biomasse – i dati per il business 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 €
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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
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Romano Selva
Sogesca srl
www.sogesca.it
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