Interventi sugli impianti tecnologici

La realizzazione di un involucro energeticamente efficiente è il primo passo da fare nel percorso che porta alla realizzazione di un edificio ad energia quasi zero, realizzazione che risulterà impossibile senza una corretta progettazione e realizzazione degli impianti tecnologici.

In questo capitolo si tratterà proprio di questo ed in particolare verranno illustrate le scelte tecnologiche compiute per quanto concerne l’impianto termico, l’impianto di produzione di energia da fonte rinnovabile e l’impianto di ventilazione.

Non si scenderà nel dettaglio dei diversi dimensionamenti, in quanto questi sono strettamente legati al fabbisogno termico del singolo edificio, a sua volta dipendente dalla prestazione dell’involucro edilizio e saranno quindi approfonditi caso per caso nel capitolo successivo.

5.4.2.1 Impianto termico

Nella riqualificazione energetica degli edifici analizzati è stata prevista l’installazione di un impianto a pompa di calore destinato alla climatizzazione estiva, invernale ed alla produzione di acqua calda sanitaria.

La scelta di tale sistema è dovuta al fatto che, ad oggi, esso rappresenta il sistema più efficiente nel trasformare l’energia per il riscaldamento, di cui buona parte risulta proveniente da fonte rinnovabile.

Nella progettazione di questo tipo di impianto si devono operare molte scelte importanti, da quella della sorgente a quella delle temperature dei corpi scaldanti, delle portate, delle regolazioni senza dimenticare la contemporanea preparazione dell'acqua calda sanitaria. Le scelte effettuate sono state fatte alla luce dei principi di funzionamento di tale tipo di impianto descritti nel capitolo precedente.

Verrà prevista l’installazione di un impianto, centralizzato o autonomo a seconda dei casi, a pompa di calore aria-acqua con unità terminali costituite da ventilconvettori operanti a 45°C ed un sistema di regolazione del tipo per singolo ambiente e climatica con caratteristica ON-OFF. Il sottosistema di distribuzione sarà definito a seconda del caso studio. Per la produzione di acqua calda sanitaria è stato previsto l’inserimento di un serbatoio di accumulo installato in ambiente interno.

La scelta dei sottosistemi dell’impianto termico è stata fatta in modo tale da rispettare i limiti imposti dal Decreto “Requisiti Minimi” per i servizi di riscaldamento (H), raffrescamento (C) e di produzione di acqua calda sanitaria (W) nella definizione dei parametri relativi all’edificio di riferimento, più precisamente questi riguardano:

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 Le efficienze medie ηu dei sottosistemi di utilizzazione (emissione, regolazione, distribuzione ed eventuale accumulo) secondo la seguente tabella:

 Le efficienze medie ηgn dei sottosistemi di generazione secondo la seguente tabella:

Le efficienze riportate in queste due ultime tabelle sono comprensive dell’effetto dei

consumi di energia elettrica ausiliaria.

Figura 19 - "Requisiti Minimi" 26/06/2015, Tabella 7 Appendice A

85 5.4.2.2 Impianto di ventilazione meccanica

Abbiamo introdotto nel precedente capitolo l’importanza dell’installazione di un impianto di VMC. Quest’ultimo consente infatti di diminuire le dispersioni causate dall’apertura delle finestre per provvedere al ricambio dell’aria interna ma anche di migliorare le condizioni igieniche e di confort dell’edificio. Si è parlato anche dei diversi sistemi di ventilazione esistenti, dei quali è stato scelto per l’applicazione ai diversi casi studio quello a doppio flusso con recuperatore di calore, essendosi dimostrato il più performante.

Per quanto riguarda tale servizio il decreto “Requisiti Minimi” precisa che per l’edificio di riferimento si assume come fabbisogno di energia elettrica specifico per m3 _{di aria movimentata i seguenti valori, in base alla tipologia di ventilazione} utilizzata:

La scelta quindi dei componenti del sistema di ventilazione meccanica controllata a doppio flusso con recuperatore di calore è stata fatta in funzione del rispetto di tale valore.

5.4.2.3 Impianto fotovoltaico

Nell’attuale contesto energetico ed ambientale globale, è diventato rilevante e prioritario l’obiettivo di riduzione delle emissioni di gas serra e di sostanze inquinanti, anche mediante lo sfruttamento di fonti energetiche alternative e rinnovabili che affianchino e riducano l’utilizzo di combustibili fossili, i quali sono oltretutto destinati ad esaurirsi per il considerevole consumo da parte di diversi Paesi. Il Sole è certamente una fonte di energia rinnovabile dalle grosse potenzialità, a cui si può attingere nel rispetto dell’ambiente. Basti pensare che istante per istante la superficie dell’emisfero terrestre esposto al Sole riceve una potenza maggiore di 50'000 TW; la quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l’energia usata dall’umanità nel suo complesso.

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Tra i diversi sistemi che utilizzano fonti di energie rinnovabili, il fotovoltaico è promettente per le qualità intrinseche del sistema stesso, poiché ha ridottissimi costi d’esercizio (il combustibile è gratuito) e limitate esigenze di manutenzione, è affidabile, silenzioso e relativamente semplice da installare. Per tali motivi sarà utilizzata questa tipologia di impianto per la produzione di energia derivante da fonte rinnovabile.

Per quanto riguarda la potenza da installare ci si è riferiti, come già anticipato, al “Decreto Rinnovabili”61_{, che inserisce un obbligo relativo all’energia elettrica} prodotta in-situ, per la quale si impone che gli edifici siano muniti di un impianto di produzione dell’energia elettrica che risultino in grado di coprire una potenza elettrica minima determinata in funzione della superficie dell’edificio a livello del suolo (S), e della data di presentazione del titolo edilizio (k), secondo la relazione di:

𝑃 = 1

𝑘 ∙ 𝑆 [𝑘𝑊]

Si provvederà quindi all’installazione di un impianto con una potenza pari, o comunque il più possibile prossima a quella minima richiesta a seconda della potenza dei singoli moduli offerti dal mercato.