La presentazione è scaricabile qui

La scelta del sistema di
climatizzazione e il suo
ruolo chiave in termini
di efficienza energetica
Ing. Matteo Lombardi
Energy
Hoval
Il processo decisionale per la scelta del miglior
sistema consulting
di
generazione termica nel settore residenziale
2
Il processo decisionale
Sistemi di climatizzazione efficienti
Sistema edificio/impianto
 Per soddisfare il fabbisogno di energia termica di un
edificio, si può , ad oggi, ricorrere ad innumerevoli
soluzioni impiantistiche
 Tanto più queste soluzioni avranno rendimenti globali alti,
tanto più il sistema “edificio impianto” sarà efficiente, sia
dal punto di vista dei consumi che da quello delle
emissioni
3
3
Il processo decisionale
Sistemi di climatizzazione efficienti
Tipologia di intervento
• Nuove costruzioni
• Ristrutturazioni importanti
• Riqualificazioni energetiche
4
4
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Tipologia di edificio..
Qual’è lo stato attuale dell’edificio?
Edificio
Monofamiliare
Che tipologia di involucro è presente (pareti esterne, serramenti, etc..)?
Cosa è più conveniente installare in base al tipo di edificio e alla località?
Plurifamiliare
Quali posso essere i possibili vincoli nella riqualificazione?
Come ottimizzare il mio investimento senza rinunciare al comfort?
5
5
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Classe/consumi
Consumi e classe energetica..
A4
Qual’è il fabbisogno energetico del mio edificio per il riscaldamento?
..e per l’acqua calda sanitaria e il raffrescamento?
A3
Con quali adempimenti e strumenti si raggiungono gli obiettivi?
A2
A1
6
6
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Tipologia di sistema e generazione..
Che tipologia di sistema è presente per il riscaldamento (autonomo/centralizzato)?
Sistema
Centralizzato
E per l’acqua calda sanitaria?
Che tipo di generatore è presente? Da quanto tempo?
Autonomo
Come può essere assicurata eventualmente la contabilizzazione individuale?
Quale regolazione mi consente la massima integrazione per il comfort?
7
7
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Tipologia del sistema di emissione..
Che tipologia di sistema di emissione è presente? (radiatori, impianto radiante,
fancoil)?
Emissione
Impianto
radiante
Quale altro sistema mi permette di raggiungere la massima efficienza e il
massimo comfort indoor?
Radiatori
E quale regolazione è meglio abbinare?
Fancoil
8
8
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Applicazione
Tipologia di applicazione..
Riscaldamento
Posso usare l’impianto radiante per il riscaldamento e allo stesso tempo per il
raffrescamento?
Quali componenti permettono di integrare diverse utenze?
Raffrescamento
Come si combinano i diversi sottosistemi impiantistici?
Quali sono le eventuali criticità?
Acqua calda
sanitaria
Ventilazione
9
9
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Tipologia di soluzione..
Quali sono le combinazioni ideali per il caso in oggetto per avere un’alta efficienza
energetica garantendo il massimo benessere in ambiente?
Soluzione
Caldaia a
condensazione +
VMC
Posso evitare soluzioni a combustibile fossile?
Come è possibile integrare sistemi ad energia rinnovabile
(pompe di calore, caldaie a biomassa, solare termico/fotovoltaico)?
Pompa di calore
aria-acqua+VMC
Quale classe energetica potrei raggiungere?
Qual’è il punto di ottimo fra risparmio energetico ed investimento?
Pompa di calore
geotermica +
VMC
10
10
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Edificio
Classe/consumi
Sistema
Emissione
Applicazione
Soluzione
Riscaldamento
Caldaia a
condensazione +
VMC
Monofamiliare
A4
Centralizzato
Impianto
radiante
Plurifamiliare
A3
Autonomo
Radiatori
Raffrescamento
Pompa di calore
aria-acqua+VMC
Fancoil
Acqua calda
sanitaria
Pompa di calore
geotermica +
VMC
A2
A1
Ventilazione
B
11
11
Le domande chiave per trovare la miglior soluzione impiantistica..
Intervento atto al conferimento di una maggiore qualità prestazionale delle costruzioni esistenti dal punto di vista
dell’efficienza energetica.
Domande chiave
A chi è rivolta la
riqualificazione
energetica?
Edifici costruiti attorno agli anni 70 prima della normativa sul risparmio energetico (1976)
Campi di intervento
Quali sono gli
interventi
possibili?
Di che mezzi si
dispone e qual è la
disponibilità
economica?
Riqualifica dell’impianto
Ristrutturazione edilizia e
coibentazione edificio
Certificazione energetica
Qual è il livello di
classe energetica
obiettivo?
Post
intervento
Ante
intervento
12
12
Riqualificazione energetica nel settore residenziale
Migliorare l’efficienza dell’impianto o aumentare la coibentazione dell’edificio?
Classe energetica elevata
Classe energetica media
Sostituzione dell’impianto e
coibentazione dell’edificio per ridurre
le dispersioni
sostituzione dell’impianto con uno
ad elevata efficienza e integrazione
solare
Isolamento
edificio
Consumi
energetici
A4
A3
A2
A1
B
C
D
E
F
G
13
13
Riqualificazione energetica nel settore residenziale
Alto
Opzione 4:
PdC + solare + coibentazione
Buona soluzione per la
riqualificazione energetica con
investimenti elevati
Classe energetica elevata
ISOLAMENTO
(A3, A4)
Opzione 2:
PdC + solare
La migliore soluzione per la
riqualificazione energetica con
investimenti medio/elevati
Tempi di rientro economico medi
Opzioni 1:
Condensazione + solare
Classe energetica Alta e consistente
valore aggiunto all’immobile
Basso
Opzione 3:
Condensazione + solare + coibentazione
Ottimo per riqualificazioni con
investimenti di bassa entità
Rapidi tempi di rientro economico
Basso
FABBISOGNO ENERGETICO
Alto
14
14
Riqualifica dell’impianto: pompa di calore o caldaia a gas?
La riqualifica dell’impianto viene effettuata attraverso la sostituzione del generatore di calore. Generalmente si distinguono
diversi scenari.
Riqualifica dell’impianto
Sostituzione della vecchia caldaia con
caldaia a gas UltraGas e pannelli solari
Sostituzione della vecchia caldaia con caldaia
a biomassa BioLyt e pannelli solari
15
15
Riqualifica dell’impianto: caldaia a biomassa o caldaia a gas?
La riqualifica dell’impianto viene effettuata attraverso la sostituzione del generatore di calore. Generalmente si distinguono
diversi scenari.
Riqualifica dell’impianto
Sostituzione della vecchia caldaia con
caldaia a gas UltraGas e pannelli solari
Sostituzione della vecchia caldaia con caldaia
a biomassa BioLyt e pannelli solari
16
16
Riqualifica dell’impianto: caldaia a biomassa o caldaia a gas?
La riqualifica dell’impianto viene effettuata attraverso la sostituzione del generatore di calore. Generalmente si distinguono
diversi scenari.
Riqualifica dell’impianto
Sostituzione della vecchia caldaia con
caldaia a gas UltraGas e pannelli solari
Sostituzione della vecchia caldaia con caldaia
a biomassa Agrolyt e pannelli solari
17
17
Pompa di calore e VMC: il sistema per le nuove costruzioni
Per la realizzazione di un nuovo edificio è più importante la classe energetica piuttosto dell’investimento Ciò porta a
affermare che la pompa di calore accoppiata alla ventilazione meccanica controllata rappresentino il miglior mix
tecnologico per ottenere la classe energetica A2, A3 o A4.
Nuovo edificio
Nel prossimo futuro, la pompa di calore
diventerà uno standard nelle soluzioni di
riscaldamento e raffrescamento per le
nuove costruzioni!
Pompa di calore + solare + ventilazione meccanica controllata
Bassi consumi energetici
grazie all’uso di tecnologie
a alto rendimento e
recupero di calore
+
Non sempre adatta alla
riqualificazione energetica
a causa dei lunghi tempi di
ritorno economico
(interventi sull’involucro?)
18
18
Pompe di calore
Sistemi di climatizzazione negli edifici efficienti
19
Pompe di calore: Il ciclo frigorifero
 Il
principio della refrigerazione è la sequenza di cambianti di stato di un fluido frigorifero
(gas refrigerante).
 Il
fluido refrigerante preleva calore da una sorgente di calore a bassa temperatura per poi
cederlo ad una sorgente con temperatura più elevata. Questo aumento di temperatura
avviene tramite un componente esterno (compressore).
 Il
processo di sottrazione del calore avviene tramite un circuito chiuso che periodicamente
ritorna ai valori iniziali di energia interna.
 Il
processo è un processo termodinamico – dove avviene una ripetizione periodica della
trasformazione delle condizioni di temperatura, pressione e volume.
20
20
Pompe di calore: Il ciclo frigorifero
Q2 = utenza del calore
Condensatore
Valvola di espansione
Compressore
Q2 = Q2 + W
Evaporatore
Q1 = calore della fonte di calore
21
21
Pompe di calore: Diagramma P-h
Condesazione = cedere il calore al sistema passando allo
stato liquido mantenendo un’alta pressione
Compressione =
compressione del gas e
espulsione ad alta pressione
nel condensatore
Espansione =
abbassamento
della pressione
Evaporazione = assorbimento di calore ed evaporazione
22
22
Pompe di calore: Coefficienti prestazionali
 L’efficienza
delle pompe di calore viene calcolata attraverso il coefficiente di prestazione
(COP = Coefficient of Performance).
 Il
COP è il rapporto tra l’energia resa (Qh – energia termica ) e quella consumata ( Eel energia elettrica).
QH
COP = -------------Eel
 Il
COP in fase di raffrescamento viene definito come EER ( = Energy Efficiency Ratio )
23
23
Pompe di calore: Coefficienti prestazionali
 Il
COP di una pompa di calore varia in base:


Temperatura della fonte di calore rinnovabile (terra, aria, acqua)
Temperatura di consegna all’impianto di riscaldamento / raffrescamento
 Più
elevata è la temperatura della fonte di calore meno lavoro deve eseguire il
compressore per aumentarne la temperatura.
 Più
bassa è la temperatura del sistema di distribuzione calore in ambiente meno lavoro
deve eseguire il compressore per aumentarne la temperatura.
24
24
Pompe di calore: Coefficienti prestazionali
Potenza termica
Potenza elettrica
Fonte di
calore terra
Temp. di
consegna
Fonte di
calore acqua
Temp. di
consegna
Temp. della fonte di calore
25
25
Pompe di calore: Coefficienti prestazionali

Per avere elevate efficienze delle pompa di calore è fondamentale avere un sistema di
distribuzione a bassa temperatura.

I sistemi di distribuzione sono:
Sistema di riscaldamento radiante → Temp. di mandata : 30-35°C
Radiatori a bassa temperatura → Temp. di mandata : 45-50°C
Ventilconvettori a bassa temperatura → Temp. di mandata : 3550°C
26
26
Pompe di calore
Panoramica delle fonti di calore
27
Pompe di calore: panoramica delle fonti di calore
ARIA
TERRENO
ACQUA DI FALDA
 Fonte
Costo di investimento molto
elevato
Fonte di calore con la
maggiore efficienza
 COP
COP (A2/W35) 4.3 – 5.2
COP (A2/W35) 5.3 – 6.5
di calore disponibile
ovunque
(A2/W35) 3.3 – 4.2
28
28
Pompe di calore: fonte di calore ARIA

Fonte di calore disponibile ovunque

Costi di investimento non troppo elevati

COP (A2/W35) 3.3 – 4.2

Elevati sbalzi della temperatura della
sorgente di calore (inverno e estate)

Movimentazione d’aria deve essere gestita
in modo corretto
29
29
Pompe di calore: fonte di calore ARIA
Montaggio interno
 Pompa
di calore montata all’interno della struttura con
aperture di espulsione e aspirazione verso l’esterno
(facciata o bocca di lupo)
Montaggio esterno
Pompa di calore viene montata all’aperto e le tubazioni
di mandata e ritorno procedono in centrale termica
Montaggio splittato
I componenti «rumorosi» (compressore e ventilatore)
vengono montati all’esterno e la tubazioni frigorifera
collega e trasferisce il calore all’interno (Hydrobox)
30
30
Pompe di calore: fonte di calore ARIA
 Pompe
di calore aria/acqua prelevano il calore dall’aria esterna.
 Prelevando
calore all’aria viene abbassata la sua temperatura e in certe condizioni climatiche
( intorno a 0°C e elevata umidità relativa ) si forma condensa sul evaporatore, con il pericolo
di formazione di ghiaccio.
Movimentazione d’aria tramite un ventilatore
Fluido frigorifero
Formazione di condensa
Aumento della temperatura del fluido attraverso il passaggio di calore da
parte dell’aria.
31
31
Pompe di calore: fonte di calore TERRA
 Per
eseguire la perforazione geotermica è
necessario avere il permesso del comune e
non è realizzabile ovunque (vicino a pozzi
per acqua potabile)
 Temperatura
constante della fonte di calore
in tutto l’arco dell’anno ( ca. 10-13°C)
 COP
(B0/W35) 4,3 – 5,2
 Lunga
durata della sonda
 Costi
di investimento molto elevati
( ca.1.000 €/kW )
32
32
Pompe di calore: fonte di calore TERRA
 Con
le sonde geotermiche si sfrutta il calore
constante del terreno
 Sotto
i 10 metri si ha una temperatura
constante tutto l’anno.
 La
temperatura constante (ca. 10-13°C) può
essere sfruttata per il riscaldamento
raffrescamento
33
33
Pompe di calore: perforazione geotermica
La perforazione geotermica / campo sonde viene fatta
da una ditta specializzata. I macchinari necessari per la
perforazione sono:

una macchina di perforazione

compressore
In genere, prima di iniziare con le perforazioni:
 viene
fatto una verifica in cantiere per assicurarsi che i
macchinari possono arrivarci
 Viene
controllato che ci sia spazio a sufficienza per la
movimentazione dei macchinari e componenti
34
34
Pompe di calore: sonde geotermiche
 Materiale usato per la sonda geotermica:
 polietilene PE100
Sonda geotermica a U
 polietilene PE100 RC ("Resistance to crack")
 Dimensione tubazioni geotermiche:
40 x 3,7 in esecuzione a doppia U per avere una
maggior superficie di scambio con il terreno/bentonite
Sonda geotermica
a doppia U
35
35
Pompe di calore: foro di perforazione
Dopo l’inserimento della sonda e dopo avere tolto
eventuale camicia della sonda viene riempito il foro
con la bentonite per mettere in contatto la sonda
con il terreno.
La bentonite viene iniettata dal basso verso l’alto
per riempire tutta la sonda.
La bentonite è una malta ad alta conducibilità
termica
Sonda geotermica
Foro di perforazione
Tubazione per la bentonite
Bentonite
36
36
Pompe di calore: rese termiche del terreno
37
37
Pompe di calore: realizzazione di una sonda geotermica
 Fase 1 :
Perforazione della sonda geotermica
 Fase 2 :
Inserimento della sonda geotermica
 Fase 3 :
Riempimento del foro di
perforazione con la bentonite
 Fase 4 :
Collaudo della sonda geotermica
4
3
2
1
38
38
Pompe di calore: Geothermal Response Test (GRT)
 Il
geothermal response test GRT viene normalmente
fatto su tutti gli impianti con potenza di riscaldamento
maggiore ai 30 kW.
 La
funzione del GRT è di stabilire in modo esatto la
resa del sottosuolo per evitare problemi futuri sul
impianto.
 Con
il GRT si evita di sottodimensionare il campo
sonde – rischio di ghiacciare le sonde / rigenerazione
insufficiente delle sonde geotermiche o di avere un
campo sonde sovradimensionato – costi di
realizzazione inutili
 IL
GRT ( visto che viene fatto su impianti grandi )
viene fatto sulla prima sonda, per poi stabilire il
numero esatto delle sonde geotermiche
39
39
Pompe di calore: variante sonda geotermica orizzontale
Sviluppo della sonda in modo orizzontale
Campo sonde viene posato ad una profondità
di ca. 1,5 metri.
Variazione di temperatura «stagionale» (per via
della ridotta profondità della sonda)
Costi di investimento alti (scavo !!!!)
La superficie sopra il campo sonde deve
rimanere vergine (prato)
40
40
Pompe di calore: variante sonda geotermica orizzontale
Superficie necessaria molto elevata
Nessuna possibilità di raffrescamento
Esempio:

Terreno umido, argilloso: 30 W/m2

8 kW = 267 m2 superficie
Il campo sonde orizzontali corrisponde a
circa il doppio della superficie riscaldata.
41
41
Pompe di calore: fonte di calore ACQUA
 Iter
di autorizzazione molto complesso e
lungo – tempo minimo per avere un
autorizzazione = 6 mesi
 Fonte
di calore non sempre disponibile /
quantità di acqua insufficienti.
 Basse
variazioni di temperatura della fonte di
calore
 COP
 Può
molto elevato (W10W35) 5,3 – 6,5
essere acqua di falda, lago o fiume
42
42
Pompe di calore: dettagli pozzi
 Il
pozzo e la pompa di prelievo dell’acqua di
falda devono essere in linea con il movimento
della falda
 Deve
essere presa in considerazione la
profondità della falda e il movimento nell’arco
delle stagioni (pericolo di pompa a secco)
 Necessità
di una pompa per contro-lavaggi
del sistema
 Filtri
sul pozzo di prelievo
43
43
Pompe di calore
Riscaldamento e produzione di ACS con pompe di calore
44
Pompe di calore: riscaldamento con pompe di calore
 Pompe
di calore con compressore ON/OFF (Scroll)
necessitano di un accumulo inerziale.
 L’accumulo
inerziale ha il compito di stoccare energia,
da dove poi possono prelevare i circuiti miscelati.
 Caricando
un accumulo inerziale si vanno ad
abbassare il numero delle accensioni della pompa di
calore / compressore  aumento della vita del
compressore.
 L’accumulo
inerziale è consigliato su impianti
bivalenti.
45
45
Pompe di calore:
riscaldamento con pompe di calore - dimensionamento
 Il
volume dell’accumulo inerziale deve essere dimensionato in modo adeguato.
 Accumuli
troppo piccoli → Elevate accensione della pompa di calore.
 Accumuli
troppo grandi → Tempo di funzionamento per ricaricare l’accumulo inerziale
molto lungo con conseguenza sulla produzione dell’acqua calda sanitaria.
 L’accumulo
viene dimensionato con un volume complessivo di 20 l/kW termico della
pompa di calore in condizione di funzionamento standard secondo la EN 14511.

Pompe di calore aria/acqua: A2W35

Pompe di calore sole/acqua: B0W35

Pompe di calore acqua/acqua: W10W35
46
46
Pompe di calore: produzione di acqua calda sanitaria
 La
produzione di acqua calda sanitaria è una
situazione leggermente critica per pompe di
calore.
 Pompe
di calore aria/acqua sono i generatori più
soggetti a problemi di mancato raggiungimento
della temperatura desiderata nel bollitore per
l’acqua calda sanitaria.
 Fondamentale
è conoscere i limiti di impiego della
pompa di calore e valutare un eventuale sistema di
supporto (caldaia di supporto, resistenza elettrica,
ecc.)
47
47
Pompe di calore: produzione di acqua calda sanitaria
Per la produzione di acqua calda sanitaria esistono due sistemi:

Produzione istantanea:
tramite uno scambiatore di calore viene trasferito il calore da un fluido primario all’acqua
sanitaria che viene scaldata.

Sistema con accumulo (bollitore):
Con l’aiuto di uno scambiatore di calore (serpentino interno o scambiatore esterno )
viene caricato un accumulo (bollitore)
48
48
Pompe di calore: produzione di acqua calda sanitaria
 L’acqua
calda viene prodotta istantaneamente in base alle
esigenze della struttura.
 Potenza
del generatore molto più elevata in confronto a un
sistema con accumulo.
 Problematica
della temperatura in ingresso allo scambiatore di
calore molto elevato ( >50°C) → sconsigliato con pompe di
calore aria/acqua.
 Problema
della legionella (in parte) risolta.
49
49
Pompe di calore: produzione di acqua calda sanitaria - bollitore
 L’acqua
calda viene stoccata ad una temperatura più elevata
di quella di utilizzo (ca. 10°C). Questo permette di gestire gli
elevati fabbisogni senza l’utilizzo di generatori di calore troppo
elevati.
 Funzionamento
regolare e continuo – migliore efficienza del
sistema
 Ingombro
in centrale termica
 Dispersioni
termiche per via dello stoccaggio…
50
50
Pompe di calore: produzione di acqua calda sanitaria - dimensionamento
Per stabilire il volume del bollitore si deve definire/conoscere:
 Periodo
di punta: Periodo in cui si ha il maggior consumo di acqua calda – può essere
ricavato da tabelle
 Consumo
di acqua calda: consumo complessivo nel periodo di punta – può essere
ricavato da tabelle
 Tempo
di carico: l’intervallo di quanto tempo ci mette il generatore di calore a portare il
bollitore alla temperatura richiesta, tendendo conto della temperatura in ingresso.
 Temperatura


di stoccaggio nel bollitore tenendo conto di:
Temperature troppo alte hanno la conseguenza di calcare (sopra i 60°C)
Sviluppo di batteri (legionella nessun ‘’problema’’ sopra i 55°C)
51
51
Pompe di calore: produzione di acqua calda sanitaria - scambiatore
 Fondamentale
per scaricare tutto il calore nel bollitore è necessario che la superficie di
scambio sia stata dimensionata in modo adeguato.
 Lo
scambiatore di calore deve essere dimensionato come segue:
Scambiatore di calore esterno
Superficie di scambio = kW*0,15m2
Serpentino interno
Superficie di scambio = kW*0,4m2
(0,3m2/kW per compressori modulanti)
52
52
Sistemi per le nuove costruzioni e per le ristrutturazioni
importanti (involucro + impianto)
53
Impianto base con pompa di calore
54
54
Con integrazione solare all’ acqua calda
55
55
Impianto bivalente pompa di calore/caldaia con serbatoio
per produzione ACS – variante con raffrescamento
56
56
Impianto con pompa di calore ad aria e ventilazione meccanica con
deumidificazione
57
57
Impianto bivalente pompe di calore in cascata/caldaia con accumulo
inerziale e serbatoio per produzione ACS
58
58
Impianto bivalente pompa di calore/caldaia con serbatoio per
produzione ACS
59
59
Impianto bivalente pompa di calore/caldaia con accumulo inerziale
e impianto solare termico
60
60
Impianto bivalente caldaia/biomassa con accumulo inerziale,
impianto solare termico e produzione istantanea di ACS
61
61
Pompe di calore: tipologie di raffrescamento
Raffrescamento passivo
Raffrescamento senza l’utilizzo della pompa
di calore.
Viene utilizzato il calore costante del terreno
per raffrescare l’edificio.
Raffrescamento passivo è possibile solo
con sonde geotermiche e acqua di falda (
temperatura costante tutto l’anno)
Raffrescamento attivo
Raffrescamento con la pompa di calore.
Possono essere utilizzate tutte le fonti di
calore
Rendimento della pompa di calore (EER =
Energy Efficiency Ratio) dipende dalla
temperatura della fonte di calore e quella in
mandatacome in riscaldamento)
62
62
Pompe di calore
Raffrescamento passivo - funzionamento
 In
fase di riscaldamento la
valvola di commutazione
trasporta il glicole
direttamente alla pompa di
calore.
 In
fase di raffrescamento la
valvola di commutazione fa
circolare il glicole prima
attraverso uno scambiatore, il
quale cede poi il fresco al
sistema di distribuzione
È
in funzione solo il
circolatore della pompa di
calore, il compressore no.
63
63
Pompe di calore
Raffrescamento passivo - funzionamento
 Il
raffrescamento passivo viene combinato con sistemi di riscaldamento e raffrescamento
radiante.
 La
temperatura minima con cui possono essere alimentati questi sistemi sono 19°C
(consigliato dalla EN1264).
È
necessario controllare l’umidità all’interno della struttura per evitare la formazione di
condensa superficiale.
 In
combinazione con un sistema di raffrescamento radiante è necessario un sistema di
deumidificazione (non basta un sistema di VMC tradizionale).
64
64
Pompe di calore
Raffrescamento passivo - freecooling
65
65
Pompe di calore
Raffrescamento attivo
 Il
raffrescamento attivo viene inteso come produzione di acqua per il raffrescamento della
struttura con l’aiuto della pompa di calore
 Con
il raffrescamento attivo è sempre in funzione il compressore
 Il
vantaggio del raffrescamento attivo è la temperatura a cui può essere prodotta l’acqua in
mandata – fino a 7°C.
 Con
una temperatura di mandata di 7°C è possibile climatizzare l’ambiente con un fancoil.
66
66
Pompe di calore
Raffrescamento attivo
 In
base alla tipologia di pompa di calore è
necessario predisporre l’impianto di
riscaldamento in modo adeguato, per evitare
problemi.
 Con
compressori ad inverter è possibile
mandare l’acqua direttamente all’impianto di
raffrescamento (radiante o fancoil).
 Con
compressori ON/OFF deve essere
caricato un accumulo inerziale.
 Se
è necessario un accumulo inerziale è
fondamentale che questo sia adatto allo
stoccaggio di acqua refrigerata – per evitare la
formazione di condensa.
67
67
Pompe di calore
Raffrescamento attivo – accumulo inerziale caldo freddo
 In
fase di riscaldamento
viene caricato l’accumulo
inerziale di destra, da
dove prelevano i vari
circuiti miscelati.
 In
fase di raffrescamento
viene solamente caricato
l’accumulo inerziale di
sinistra con circuito
miscelato dedicato (anche
questo deve essere
adatto per funzionamento
con acqua sotto i 19°C)
68
68
Pompe di calore
Raffrescamento attivo – soluzione con 1 accumulo inerziale
 In
base alla richiesta di riscaldamento
o raffrescamento viene cambiata la
tipologia di carico e prelievo
dell’accumulo inerziale.
 Le
4 valvole commutano
contemporaneamente.
 In
inverno viene caricato in alto e
prelevato in alto. D’estate viceversa.
 Soluzione
utilizzata dove lo spazio in
centrale termica è molto ridotto.
69
69
Sistemi ibridi efficienti nei condomini
70
70
Sistemi di climatizzazione negli edifici efficienti:
Sottosistemi di emissione

Per avere elevate efficienze delle pompa di calore è fondamentale avere un sistema di
distribuzione a bassa temperatura.

I sistemi di distribuzione sono:
Sistema di riscaldamento radiante → Temp. di mandata : 30-35°C
Radiatori a bassa temperatura → Temp. di mandata : 45-50°C
Ventilconvettori a bassa temperatura → Temp. di mandata : 3550°C
71
71
Sistemi per le riqualificazioni energetiche (solo impianto)
72
Impianto base con pompa di calore
73
73
Impianto bivalente PdC/Caldaia
74
74
Impianto bivalente caldaia/biomassa con accumulo inerziale,
impianto solare termico e produzione istantanea di ACS
75
75
Riqualificazione energetica nei condomini
76
76
Case study - riqualificazione energetica nei condomini:
i risultati ottenuti in un condominio di Torino
Dati edificio e impianto attuale
Condominio Falchera (nord Torino)
Anno di costruzione edifici
1954
Isolamento degli edifici
Parzialmente coibentato
Tipologia della copertura
Tetto leggero
Tipologia dei serramenti
Varie tipologie
Superficie calpestabile/app.to
50-110 m2
Superficie lorda riscaldata
6.065 m2
Volume lordo riscaldato
20.096 m3
Rapporto di forma (S/V)
0,56
N. appartamenti
84
Temperatura interna
20 °C
Consumo annuo
87.964 m3
Tipologia combustibile
Metano
Rendimento caldaia attuale
91% (con bruc. bistadio)
Potenza termica focolare
814 kW
Rendimento di regolazione
82,4 %
Località
Torino (TO)
Sistema di emissione
Radiatori
Fascia climatica
E
Dati climatici
77
77
Case study - riqualificazione energetica nei condomini:
i risultati ottenuti in un condominio di Torino
Obiettivi
1. Riduzione dei consumi e dei costi di gestione
2. Aumento del comfort indoor in ambiente
3. Adeguamento alla normativa sulla termoregolazione e contabilizzazione del calore (Dlgs 102/2014)

D.Lgs. N° 102 del 4 luglio 2014
Obbligo di contabilizzazione e fatturazione individuale dei consumi per riscaldamento, acqua calda sanitaria e raffrescamento
entro il 31/12/2016.
Attuazione della direttiva 2012/27/UE sull’efficienza energetica, che modifica le direttive 2009/125/CE e 2010/30/UE e abroga le
direttive 2004/8/CE e 2006/32/CE.”
Rafforza inoltre l’utilizzo della norma tecnica UNI 10200 e definisce le sanzioni amministrative in caso di mancato rispetto del
decreto.
78
78
Case study - riqualificazione energetica nei condomini:
i risultati ottenuti in un condominio di Torino
Le innovazioni introdotte
1. Installazione di 2 caldaie a condensazione Hoval UltraGas 250 (campo di
modulazione 1:10) – Pot. termica al focolare complessiva di 468 kW
2. Sostituzione delle pompe di circolazione esistenti con circolatori a
gestione elettronica
3. Installazione di valvole termostatiche con ampio campo di regolazione (8
posizioni di regolazione)
4. Sistema di contabilizzazione del calore con ripartitori a 2 sensori di T
abbinata ad un sistema di lettura wireless dei consumi ai dispositivi riceventi
79
79
Case study - riqualificazione energetica nei condomini:
i risultati ottenuti in un condominio di Torino
Investimento ad alto valore aggiunto
Valore complessivo dell’intervento
150.000 €
Detrazione fiscale del 65%
Pay Back Time
≈ 4 anni
Valore Attuale Netto (VAN 15 anni)
420.000 €
80
80
Case study - riqualificazione energetica nei condomini:
i risultati ottenuti in un condominio di Torino
Risultati importanti sin dal primo anno..
POSTINTERVENTO
PREINTERVENTO
Isolamento
edificio
Consumi
energetici
A4
A3
A2
A1
B
C
D
E
F
G
Oltre alla classificazione energetica.. Notevole riduzione dei consumi!
81
81
Case study - riqualificazione energetica nei condomini:
i risultati ottenuti in un condominio di Torino
Risultati importanti sin dal primo anno..
CONSUMI DI
COMBUSTIBILE
(m3)
CONSUMI DI
ENERGIA
ELETTRICA
CENTRALE
(kWh/anno)
COSTI
COMPLESSIVI DI
GESTIONE
(€/anno)
EMISSIONI
DI CO2
(ton/anno)
EMISSIONI
DI PM10
(%)
EMISSIONI DI NOx
(mg/kWh)
PREINTEREVENTO
87.964
4.600
90.000
180
-
≈ 200
POSTINTERVENTO
51.325 (- 41%)
- a consuntivo -
1.870 (- 59%)
55.000 (- 38,9%)
110 (- 39%)
- 39%
≈ 40/50 (- 75%)
E’ noto che già nella seconda stagione, quando gli utenti prendono dimestichezza con l’utilizzo delle valvole termostatiche
e la lettura dei ripartitori, il singolo condomino inizia ad avere un ruolo più attivo e responsabile nella gestione del comfort
termico degli ambienti: si verifica dunque il «fattore di contabilizzazione», riuscendo così ad ottenere un ulteriore
abbattimento dei consumi e dei costi di gestione anche dell’ordine del 10% arrivando ad ottenere un potenziale di
risparmio complessivo anche del 50%!
82
82
Case study - riqualificazione energetica nelle strutture ricettive:
83
83
Case study - riqualificazione energetica nelle strutture ricettive:
84
84
Casa Hoval: un esempio di edificio nZEB
Progettare e costruire edifici efficienti e sostenibili
85
Casa Hoval: il punto di partenza
86
Casa Hoval: obiettivi
- Rispetto delle esigenze funzionali
- Efficienza energetica
- Rapidità di esecuzione
6 mesi
- Economicità dell‘intervento
87
Responsabili per l’energia e l’ambiente
CasaClima Work&Life
88
Efficienza energetica
 Efficienza energetica→ CENED classe “A+”
89
www.casahoval.it – Come un sogno può diventare realtà
La Centrale Termica
Cuore pulsante di Casa Hoval è la
centrale termica, dove i sistemi Hoval
esposti e perfettamente visibili anche
dall’esterno vengono utilizzati anche
per il riscaldamento dell’azienda e,
contemporaneamente, diventano
parte integrante del percorso di
formazione Hoval.
L’ingresso
Fa rivivere i valori del brand Hoval.
Semplicità, essenzialità, legame ai valori
della familiarità, della tradizione e della
responsabilità sono i leitmotiv del
progetto, li si percepisce in modo
evidente varcando l’ingresso.
Il Magazzino
all’insegna di efficienza energetica, utilizzo e
funzionalità e contenimento dei costi. Il magazzino è
una struttura in metallo e legno, l’involucro esterno è
realizzato con panelli sandwich isolati in modo da
creare un clima ambientale gradevole.
Il Giardino interno
Il verde giardino interno, nucleo
dell’edificio, richiama la vocazione
green dell’azienda, che è stata costruita
secondo precisi requisiti per poter
creare un microclima interno ottimale,
Gli Uffici
Gli uffici sono stati progettati a moduli e
in base alle necessità dei collaboratori
e caratterizzato da linee decise, per
poter garantire ad ogni collaboratore
condizioni di lavoro ottimali,
La Sala Climatica per una
formazione esperienziale,
in grado di riproporre le sei
zone climatiche del nostro
Paese e di accogliere
proiezioni sulle pareti, sul
soffitto e sul pavimento.
All’interno sarà possibile
passare da una zona all’altra,
con graduali variazioni della
temperatura e dell’umidità,
per ricostruire il microclima
ambientale ottimale.
L’Alpen Stube
È un elemento insospettabile
in un ambiente così tecnico e
minimalista. Il visitatore viene
accolto in uno spazio arredato
con un tavolo, una panca in
pino e con pareti rivestite con
lo stesso tipo di legno.
Un’allusione alle origini
dell’azienda e al suo motto
“Veniamo dalle Alpi”.
90
La struttura di Casa Hoval
91
Il magazzino
92
La palazzina uffici
93
La sala climatica
94
L’involucro
95
Il cappotto
96
Il Cubo Rosso: la sala formazione
97
Il Cubo Rosso: la sala formazione
98
La centrale termica
99
Fonti Energetiche Rinnovabili
Casa Hoval, forte anche della propria produzione, è servita delle seguenti fonti
rinnovabili:
 N.
1 Caldaia a pellet Hoval BioLyt da 23 kW, alimentata da un serbatoio interrato
all’esterno della centrale termica, destinato alla produzione di acqua calda sanitaria e
all’integrazione dell’impianto di riscaldamento
 N. 3 pompe di calore elettriche reversibili aria/acqua Hoval Belaria Twin da 30
kW termici per la produzione di acqua calda di riscaldamento e acqua refrigerata per
il raffrescamento
 N. 3 Pannelli solari termici Hoval UltraSol di tipo piano per la produzione di acqua
calda sanitaria
 N. 84 Pannelli solari fotovoltaici in silicio monocristallino per la produzione di
energia elettrica, con potenza di 290 Wp/cad., per un totale installato di circa 24,0
kWp (superiore ai limiti del D.Lgs 28/2011) e una produzione annua presunta di
23.975 kWh/anno
100
Fonti Energetiche Rinnovabili
101
La centrale termica
102
La centrale termica

La Centrale Termica - Training Center è nata per volontà di Hoval, con una triplice funzionalità:
 Centrale termica a servizio dell’edificio;
 Esposizione della gamma Hoval;
 Training Center - Sala prove per testare i prodotti esposti

A scopo didattico sono stati installati i principali prodotti della gamma Hoval che potranno essere utilizzati per le
prove di funzionamento durante gli stage mentre i più performanti energeticamente sono utilizzati per servire
l’edificio:
- Caldaia a legna AgroLyt®
- Caldaia a pellet BioLyt
- Caldaia a condensazione a gasolio UltraOil®
- Caldaia a condensazione a gas UltraGas®
- Caldaia a condensazione murale istantanea TopGas® Combi
- Pdc condensata ad aria Belaria® AR
- Pdc condensata ad acqua di falda Thermalia®
- Pdc condensata ad aria Belaria® SRM
- Pdc condensata ad aria Belaria® SRM compact
- Solare con collettori Hoval UltraSol®
103
Emissione energia in ambiente nella palazzina uffici
Per l’emissione in ambiente è stato scelto un impianto ad irraggiamento, con distribuzione a soffitto
che, a differenza dei classici pannelli a pavimento, garantisce un’ottima resa anche nel funzionamento
in raffrescamento estivo, nell’ordine degli 80 W/m2.
Peculiarità dell’impianto ad irraggiamento – Soffitto Radiante:

Distribuzione dell’energia termica/ frigorifera sull’intera superficie degli ambienti in modo uniforme,
sfruttando il principio dell’irraggiamento

Assenza di ventilatori in ambiente per la movimentazione dell’aria (comfort acustico e risparmio di
energia elettrica): l’unico movimento di aria in ambiente è dovuto all’aria primaria di ricambio, in
quantità relativamente modeste

Completa ispezionabilità del controsoffitto
104
Emissione energia in ambiente nella palazzina uffici
105
Emissione energia in ambiente nel magazzino

Il magazzino è dotato di 4 turbodiffusori Hoval DHV-6/B per garantire il riscaldamento invernale.

I turbodiffusori sono macchine complete di ventilatore, batteria alimentata ad acqua calda e
diffusore regolabile per ottimizzare il lancio dell’aria nelle zone occupate dagli addetti

La regolazione Hoval analizza le temperature dell’aria ambiente e dell’aria mandata dai diffusori per
stabilire se dirigere il lancio prevalentemente verso il basso (tipica situazione invernale) o in
orizzontale (tipica situazione in presenza di impianto per la climatizzazione estiva), limitando la
stratificazione termica verticale

La termoregolazione ambiente è sempre gestita da componenti Hoval.
106
Emissione energia in ambiente nel magazzino
107
Emissione energia in ambiente nel magazzino
108
Lato nord-est
109
Lato nord-ovest
110
La reception
111
La scala
112
Il giardino interno
113
La Alpen Stube
114
Formazione Hoval
115
Comunicazione – Formazione/informazione
Comunicazione e
sensibilizzazione sull’uso
razionale delle risorse
Formazione del personale ad
un uso attento delle risorse
116
I corsi Alpen Campus
117
Grazie per
l’attenzione
Grazie per l‘attenzione.
118