In preparazione al sopralluogo, è importante che l’auditor abbia ben chiare determinate informazioni sul contesto di appartenenza dell’edificio soggetto a diagnosi energetica, sulle sue peculiarità e sul suo utilizzo.
I dati da acquisire in questa fase riguardano:
• il contesto geografico-climatico in cui l’edificio è inserito; • le caratteristiche del sistema edificio-impianti;
• la destinazione d’uso e il profilo di utilizzo dell’edificio.
Nonostante la valutazione dei fabbisogni energetici dell’edificio sia strettamente vincolata alla conoscenza dei suddetti dati, le norme sia nazionali che internazionali non ne stabiliscono univocamente la metodologia per l’acquisizione e l’analisi1.
Tuttavia, di seguito viene fornita una sintesi delle informazioni che l’auditor deve reperire per ciascuno dei dati sopracitati utile anche ai fini della standardizzazione della procedura.
4.1 Analisi del sito e dati climatici
L’analisi del sito, ovvero la contestualizzazione geografica e urbana può attuarsi in riferimento a:
• estratti di mappa fisica e satellitare aggiornati del sito in cui sorge l’edificio soggetto ad audit;
• fotografie esterne eventualmente disponibili prima del sopralluogo;
in modo da prendere visione del contesto in cui l’edificio è ubicato, l’orografia del territorio, la presenza di piante, di flussi d’acqua, di infrastrutture, di schermature; la presenza di altri edifici e la loro posizione.
Le informazioni da ricercare sono elencate di seguito:
Contestualizzazione urbana: periodo di costruzione dell’immobile, destinazione d’uso
della zona soggetta ad audit, contesto (campagna, città, periferia), altezza e distanza edifici vicini.
Contestualizzazione geografica: indirizzo della zona, latitudine, longitudine, altezza del
sito.
Per la caratterizzazione climatica le variabili di cui occorre avere i dati sono principalmente:
• il valore medio mensile della temperatura dell’aria esterna (se disponibili, valori massimo e minimo del giorno medio mensile o addirittura valori puntuali orari); • il valore medio mensile diretto e diffuso (o, se disponibili, valori puntuali orari)
dell’irraggiamento solare su piano orizzontale;
• il valore medio mensile della pressione parziale media giornaliera del vapore nell’aria (se disponibili, valori puntuali orari dell’umidità relativa);
• la velocità media giornaliera del vento (o, se disponibili, valori puntuali orari) e la direzione prevalente;
• i gradi giorno del comune di appartenenza (come da all. A del D.P.R. 412/932 e s.m.i.).
Le informazioni climatiche del sito oggetto di analisi sono da ricercarsi nella Norma nazionale UNI 10349:1994, nelle banche dati dell’Aeronautica Militare, dell’UCEA
1 La Normativa UNI/TS 11300-1 (versione del 02/03/2012) si limita a consigliare di usare dati di input il più possibile realistici nei vari campi (climatici, di progetto, di utilizzo).
2Decreto del Presidente della Repubblica 26 agosto 1993, n.412, “Regolamento recante norme per la
progettazione, l'installazione, l'esercizio e la manutenzione degli impianti termici degli edifici ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell'art. 4, comma 4, della L. 9 gennaio 1991, n. 10”
(Ufficio Centrale di Ecologia Agraria), del Meteonorum (database fondato su metodi di interpolazione spaziale), della rete IDMP (International Daylight Measurement
Programme) e nell’Atlas di radiazione solare.
4.2 Caratteristiche del sistema edificio-impianti
Successivamente all’analisi del sito, occorre soffermarsi sulle caratteristiche dei locali soggetti ad audit, calcolando, ad esempio, il volume e l’altezza netti degli ambienti climatizzati. Sono altrettanto importanti tutti i documenti che attestano la ristrutturazione o la manutenzione straordinaria di qualsiasi elemento della zona interessata all’audit. Dal punto di vista energetico, è consigliabile studiare i progetti esecutivi degli impianti termici, elettrici e di produzione da fonti rinnovabili eventualmente presenti e reperirne le dichiarazioni di conformità e i libretti (ove disponibili).
Si ricorda che la diagnosi energetica deve essere effettuata su una singola zona termica: qualora essa sia servita da uno o più contatori per ogni fonte energetica, le spese energetiche devono essere obbligatoriamente ripartite tra le varie zone fornite dal medesimo contatore (ad esempio ripartizione millesimale con contabilizzatori diretti o indiretti o elettrici).
4.2.1 Sopralluogo e rilevazioni sul campo Il primo sopralluogo ha due funzioni principali:
1. prendere nota, anche mediante verifiche, delle eventuali discordanze tra i dati di progetto inseriti nelle schede compilative e i dati rilevati sul campo;
2. effettuare delle prove, delle verifiche e delle misurazioni in situ apparse indispensabili già nella fase preliminare.
È preferibile che tale sopralluogo sia effettuato in presenza dell’utenza (con la quale poi si svolgerà l’intervista) e dell’amministratore o del responsabile di impianto e che avvenga previa richiesta di chiavi per l’accesso ai locali interessati (e dopo aver acquisito le autorizzazioni necessarie nel caso di edifici pubblici).
Durante i sopralluoghi successivi, che possono essere effettuati anche in assenza dell’utenza, si procede con delle verifiche integrative su involucro, impianto termico ed impianto elettrico.
4.3 Destinazione d’uso e profili di utilizzo dell’edificio
Un calcolo energetico completo e attendibile non può prescindere dalla variabile costituita dall’utenza, dal tipo di attività da essa svolte, dalle sue abitudini e dai tempi di occupazione degli ambienti interessati. Tuttavia, nel caso remoto in cui tali informazioni siano riportate nelle relazioni o deducibili dai dati progettuali, è probabile che queste si discostino in maniera non trascurabile dalla realtà dei fatti. Di conseguenza, si suggerisce di reperire in prima persona il maggior numero di dati e col maggior dettaglio possibile. 4.3.1 Intervista all’utenza
Una volta acquisiti tutti i dati inerenti all’edificio e agli impianti installati, si prosegue intervistando una figura di riferimento al fine di conoscere il più possibile su abitudini e orari dell’utenza. A questo punto, raccolti in maniera esaustiva tutti i dati di input, sarà possibile effettuare una simulazione termica della zona soggetta ad audit.
Si consiglia di:
• redigere una bozza precisa di domande riguardanti i profili di occupazione (orari e numero di persone presenti nella zona soggetta ad audit), di fabbisogno (ricambio d’aria, richiesta di acqua calda sanitaria, accensione degli apparecchi elettrici) e di accensione degli impianti di climatizzazione (orari di accensione e temperatura set-point);
• non richiedere informazioni tecniche sull’involucro o sugli impianti all’utenza a meno che non sia presente alcun progetto o non sia possibile ricavarle mediante
prove;
• reperire i dati di occupazione e termostatazione delle zone confinanti per stabilire il coefficiente correttivo utilizzato nel calcolo delle dispersioni e per individuare possibili fonti di errore della simulazione rispetto al caso reale;
• reperire tutti i dati di spesa energetica utili ai fini della stima della spesa reale. 4.4 Trattamento dei dati di fatturazione energetica
La procedura di audit si basa sul bilancio energetico della zona interessata. In particolare occorre definire tutti gli ingressi di energia all’interno della zona (i vettori più comuni sono l’energia elettrica e il gas naturale) e stabilirne quanto più precisamente possibile il valore di consumo e di spesa economica. Questa operazione di bilancio ha lo scopo di:
• delineare il profilo caratteristico dei consumi energetici; • verificare la veridicità e la bontà del calcolo di simulazione;
• effettuare delle stime di ritorno economico per interventi di risparmio energetico. I consumi energetici sono deducibili o dall’acquisizione e lo studio dei dati di un’eventuale contabilizzazione termica o dall’acquisizione e lo studio delle fatturazioni sui pagamenti relativi alle forniture elettriche e dei combustibili. Questo ultimo è influenzato da molti fattori, come la possibilità per la zona soggetta ad audit di riferirsi ad uno o più contatori che servano o meno anche altre zone, la corrispondenza a l’utilizzo differenziato di un combustibile per usi finali diversi, i fattori climatici caratteristici del periodo analizzato e la saltuarietà della fatturazione (soprattutto nel caso del gas metano). Per poter svincolarsi (almeno parzialmente) da queste variabili occorre raccogliere informazioni il più possibile disaggregate circa la richiesta energetica per riscaldamento, ventilazione o condizionamento, per la produzione di ACS, per l’illuminazione ed altri usi dell’utenza considerata.
Determinati i consumi energetici reali, è possibile definire l’andamento dei profili di utilizzo degli impianti termico ed elettrico e dell’edificio in generale da parte dell’utenza. Successivamente, risulta necessario confrontare i dati di consumo reale con i risultati delle simulazioni termiche dell’edificio per verificare l’attendibilità del modello di calcolo e per valutare correttamente gli interventi di valorizzazione energetica e il loro tempo di ritorno economico.
Il paragone tra consumi normalizzati e i risultati dei consumi derivanti dalla diagnosi energetica consente al tecnico esperto di individuare le eventuali criticità del sistema edificio-impianto per poter giungere alla revisione della procedura per l’acquisizione dei dati ed alla validazione della stessa.
4.4.1 Ripartizione delle spese energetiche presenti in fattura
La determinazione del profilo dei consumi di energia elettrica e di combustibili da parte dell’utenza dipende dal tipo di corrispondenza tra i punti di dispacciamento dei vettori energetici e l’ambiente di studio: se tale corrispondenza non è di tipo biunivoco diventa necessaria, per ciascun vettore energetico, una ripartizione dei consumi tra le varie zone e/o la determinazione del consumo totale per la zona interessata.
In generale, possono verificarsi le situazioni di seguito elencate.
1) Due utenze (per sopperire una al carico elettrico e una al carico termico) servono in modo esclusivo la zona in oggetto: i due ingressi sono univocamente definiti e tutti i consumi fatturati sono imputabili interamente alla zona in oggetto;
2) Più di due utenze servono in modo esclusivo la zona in oggetto: gli ingressi nella zona sono univocamente determinati dalla somma delle singole utenze per ogni vettore energetico. In tal caso è importante associare a ciascun contatore gli impianti o la parte di impianto da esso serviti, verificando fisicamente quali carichi vengono disalimentati in caso di disattivazione del contatore stesso. Caso frequente per la fornitura di combustibile in condomini con riscaldamento autonomo o grandi edifici del terziario in cui la zona di audit sia l’intero edificio.
3) Numerose zone sono caratterizzate da medesima fatturazione poiché servite dallo stesso contatore: i criteri di ripartizione dei consumi su base millesimale (superficie netta calpestabile) sono particolarmente approssimati e non assicurano un risultato preciso. Se, invece, gli impianti termico e/o elettrico sono dotati di contabilizzatori per ogni zona, allora i dati godranno di un monitoraggio continuo e la suddivisione sarà molto più attendibile;
4) La zona soggetta ad audit è servita da due o più contatori (relativi ad un unico vettore energetico) che servono anche altre zone;
5) La zona soggetta ad audit è servita da un contatore elettrico, ma che alimenta anche un macchinario elettrico di uso comune ad un’altra zona (ad esempio un gruppo frigorifero).
La ripartizione delle spese energetiche tra le varie zone risulta necessaria soltanto nei casi 3, 4 e 5, mentre nel caso 2, se la diagnosi viene effettuata a livello di zona (e non di sottozona), è sufficiente sommare le due spese energetiche relative ai contatori dello stesso vettore. Per il caso 5 risulta fondamentale conoscere le caratteristiche di utilizzo del macchinario elettrico da parte delle due zone e aver effettuato le prove elettriche per determinare gli apparecchi alimentati da tale macchinario.
In presenza di dispositivi altamente energivori, tra cui i gruppi frigo e le pompe di calore, installare multimetri sul quadro elettrico di cabina o sui quadri di piano consente di monitorare modo continuo l’assorbimento effettivo di un carico specifico, e di scomputarlo dalla fatturazione energetica.
Il trattamento dei dati relativi a vettori energetici quali il gas metano non necessita di un sezionamento dell’impianto, visto il numero esiguo degli apparecchi alimentati (principalmente gruppi di generazione e apparecchi ad uso cottura). Tuttavia, risulta molto più complesso il monitoraggio continuo dei consumi. Ad esempio, la maggior parte dei contatori del gas metano presenti in commercio non ha la possibilità di essere telerilevata3; quindi, è il personale della rete di distribuzione del gas ad effettuarne la lettura con una frequenza stabilita dalla delibera 229/014 dell'Autorità per l'Energia Elettrica ed il Gas in funzione del consumo dell’utente (v. Tab. 4.1);d’altra parte, anche il cliente, dietro corrispettivo specifico da dare al fornitore, ha la possibilità di monitorare il proprio consumo attraverso una uscita ad impulsi, controllando così la veridicità della fatturazione.
Tabella 4.1- Frequenza di lettura contatori gas
Frequenza della lettura effettiva da
parte dell’operatore Tipologia di clienti
Almeno una volta l’anno Clienti con consumi fino a 500 m3/anno
Almeno una volta ogni sei mesi Clienti con consumi superiori a 500 mm3/anno 3/anno e fino a 500
Almeno una volta al mese
Clienti con consumi superiori a 5000 m3 (ad esclusione
dei mesi in cui i consumi storici sono inferiori del 90% ai consumi medi mensili)
4.4.2 Energia termica
Il monitoraggio dei consumi reali di combustibile in un certo periodo di tempo risulta piuttosto complicata: differentemente dal caso elettrico, affrontato nel paragrafo seguente, la telelettura dei contatori di gas naturale non esiste e, di conseguenza, un tecnico della
3 La Delibera n. 155/08 dell'Autorità per l'Energia Elettrica ed il Gas ha stabilito che entro il 31 dicembre 2012 deve essere adeguato ed avere i requisiti funzionali minimi previsti il 100% dei punti di riconsegna con classe del gruppo di misura G10 (portata nominale 10 mc/h) esistenti al 31 dicembre 2011. Tutti i gruppi di misura di classe maggiore dovrebbero essere già stati adeguati.
4 Delibera 229/01 “Adozione di direttiva concernente le condizioni contrattuali del servizio di vendita del gas ai clienti finali attraverso reti di gasdotti locali, ai sensi dell'articolo 2, comma 12, lettera h), della legge 14 novembre 1995, n. 481
società di distribuzione deve effettuare fisicamente la lettura del contatore con una frequenza che dipende dalla classe di consumo dell’apparecchio (circa due letture all’anno per piccoli contatori, fino ad una mensile per quelli medio-grandi). Appare evidente che i consumi presenti in fattura spesso non sono reali ma stimati, poichè la quantità di combustibile utilizzata viene distribuita uniformemente su tutto il periodo che intercorre tra le due letture, senza possibilità di differenziazione. Minore è la frequenza delle letture, minore sarà l’attendibilità del profilo di assorbimento che se ne deduce.
Anche l’abbinamento di spesa economica di fatturazione e relativi consumi addebitati spesso è soggetto a rettifiche e calcoli sulle date, storni e conguagli che complicano il calcolo e che devono essere verificati. Non essendo presenti prospetti riassuntivi di consumo mensile, è il cliente a doverli redigere sulla base delle letture vere.
Il tuning dei carichi termici può essere agevolato provando a ripartire i consumi di gas metano per destinazioni d’uso e relativi tempi di utilizzo partendo dalle informazioni certe: ad esempio, se si sa che il punto di riconsegna alimenta soltanto i gruppi di generazione e che questi sono accesi soltanto nel periodo convenzionale di riscaldamento, allora tutto il consumo fatturato è da attribuirsi a quel periodo a prescindere dalla data della lettura.
Tuttavia, l’operazione di suddivisione dei consumi risulta quantomeno semplificata dal momento che il vettore gas metano serve pochi e definiti dispositivi, quali i gruppi di generazione per riscaldamento e per la produzione di acqua calda sanitaria o gli apparecchi per la cottura.
Intervistando l’utenza si potranno stimare le richieste di energia termica in ogni mese dell’anno a scopo cottura e produzione di ACS, ottenendo una buona base di partenza per la suddivisione dei consumi per uso finale. Le norme UNI/TS 11300-1 e UNI/TS 11300-2 forniscono valori di riferimento nel caso di carenza di informazioni in ambito residenziale.
Profilo di utilizzo di combustibile
I dati di fattura necessari alla definizione del profilo di utilizzo dell’energia termica della zona soggetta ad audit sono:
• dati dell’intestatario della fattura; • società di fornitura;
• tipologia di contratto e opzione tariffaria;
• valore del coefficiente correttivo dei consumi (C);
• potere calorifico inferiore convenzionale del combustibile;
• dati deducibili dalla fatturazione per fornitura di gas naturale (v. Tab. 4.2); • prezzi di fornitura del combustibile (v. Tab. 4.3).
Il dato di consumo mensile si ricava dalla formula:
Qfuel,mese = (Lv,p,1- Lv,p,2) . C . 30/(T1-T2)
dove:
- Lv,p,1èl’ultima lettura effettiva disponibile del contatore effettuata nel giorno T1;
- Lv,p,2 è la lettura effettiva disponibile precedente alla Lv,p,1, effettuata nel giorno
T2;
- il coefficiente C (coefficiente correttivo dei consumi, come previsto dalla Del.159/08 dell’AEEG), stabilito dalla società di distribuzione, moltiplica e corregge il volume di gas misurato per tener conto delle effettive condizioni in termini di pressione e temperatura della località di erogazione;
- (T1-T2) rappresenta il periodo di riferimento, in giorni, sul quale si hanno
consumi effettivi.
Nota: per fatturazioni non mensili, la spesa economica mensile è suddivisa percentualmente in base ai valori di consumo energetico mensile ricavati.
Tabella 4.2- Dati di consumo energetico e spesa mensili
ANNO XXXX Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic
Spesa economica (€)
Consumo energetico reale (Sm3)
Tabella 4.3- Prezzo di fornitura mensile
ANNO XXXX Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic
Prezzo fornitura F1 (€/m3)
Noti i dati di cui sopra, si può giungere ai seguenti risultati di interesse. • Valore medio aritmetico o pesato della richiesta annua di combustibile.
In particolare questo può essere correlato ad usi differenti o particolari dell’edificio negli anni (eventuale chiusura, periodo di non utilizzo ....).
• Verifica e confronto dei dati di consumo reale con quello simulato/calcolato e correzioni successive.
4.4.3 Energia elettrica
I consumi energetici relativi al vettore elettrico sono oggi facilmente monitorabili data l’ampia diffusione di contatori telegestiti e teleletti dalla società di distribuzione e la loro fatturazione consente una chiara visualizzazione dei consumi reali5 grazie ad un prospetto
riassuntivo con tutti i dati storici ripartiti mese per mese.
La prima analisi dei consumi elettrici relativi ad un punto di smistamento inizia con la suddivisione degli stessi in tre fasce orarie stabilite (v. Tab. 4.4).
Tabella 4.4- Fasce orarie di consumo di energia elettrica
Fascia F1 Lun- ven 8.00-19.00 55 ore/sett
Fascia F2 Lun-ven 7.00-8.00 / 19.00-23.00 Sab 7.00-23.00 41 ore/sett Fascia F3 Lun-sab 0.00-7.00 / 23.00-24.00 Dom 0.00-24.00 72 ore/sett Festivi 0.00-24.00
La Delibera ARG/elt n. 122/116 impone all’Autorità per l'Energia Elettrica e il Gas l’applicazione di “prezzi biorari” a tutti i clienti domestici che hanno contatore elettronico riprogrammato sulle tre fasce di consumo a partire dal 10 Gennaio 2012.
Per gli impianti di produzione di energia elettrica in regime di scambio sul posto con la rete elettrica nazionale è prevista la sostituzione dei normali misuratori monodirezionali con altri bidirezionali che permettono all’utente, al soggetto distributore e al fornitore il controllo dei flussi energetici prelevati e immessi nella rete.
Tutti i contatori consentono la visualizzazione della potenza attiva assorbita e/o immessa istantaneamente e dell’energia assorbita e/o immessa nel tempo suddivisa per le tre fasce orarie: queste informazioni sono riportate nella fattura energetica, mese per mese.
Profilo di utilizzo di energia elettrica
I dati di fattura necessari alla definizione del profilo di utilizzo dell’energia elettrica della
5 Con il termine “consumi reali” si intendono i consumi rilevati dalla società di distribuzione dell’energia elettrica (ad esempio Enel Distribuzione o altri). Spesso i consumi riportati nella fattura mensile non sono reali. Occorre quindi servirsi dello storico riportato su ogni fattura, relativo ai mesi precedenti.
6 Delibera ARG/elt n. 122/11, “Avvio di procedimento per la formazione di provvedimenti in materia di
modalità di applicazione di corrispettivi PED differenziati nel tempo ai clienti del servizio di maggior tutela e modifiche al TIV a partire dal 1 gennaio 2012”
zona soggetta ad audit sono:
• dati dell’intestatario della fattura; • società di fornitura;
• potenza installata;
• tipologia di contratto e opzione tariffaria;
• andamento dei consumi negli ultimi tre anni solari (v. Tab. 4.5); • prezzi di fornitura dell’energia elettrica (v. Tab. 4.6).
Tabella 4.5- Dati mensili di spesa, consumo energetico e potenza di assorbimento per
fasce orarie
ANNO XXXX Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic
Spesa economica (€) Consumo energetico reale F1 (kWh) Consumo energetico reale F2 (kWh) Consumo energetico reale F3 (kWh) Consumo energetico complessivo (kWh) Potenza reale F1 (kW) Potenza reale F2 (kW) Potenza reale F3 (kW)
Tabella 4.6- Prezzo di fornitura mensile per fasce orarie
ANNO XXXX Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic
Prezzo fornitura F1 (€/kWh) Prezzo fornitura F2 (€/kWh) Prezzo fornitura F3 (€/kWh)
Noti i dati di cui sopra, si può giungere ai seguenti risultati di interesse:
1. Valore medio aritmetico o pesato della richiesta annua di energia elettrica.
In particolare questo può essere correlato ad usi differenti o particolari dell’edificio negli anni (eventuale chiusura, periodo di non utilizzo ...).
2. Tuning dei carichi interni collegati all’utenza.
Per ripartire la spesa energetica in base agli usi finali conviene considerare un periodo di riferimento recente di cui sia certo il profilo di utilizzo (ad esempio, il mese di chiusura nel caso del terziario); può essere anche utile riuscire a stabilire una base di consumi certi dovuti all’assorbimento da parte di alcuni apparecchi caratteristici, isolando, quindi, quelli maggiormente variabili o di interesse. Dal rapporto per fasce orarie tra consumi fissi noti di quel periodo e la potenza relativa agli impianti di illuminazione, agli ausiliari per gli impianti o altro, si può ricavare il numero di ore equivalenti, da confrontare poi con il numero di ore di utilizzo dell’edificio. In base alla concordanza dei dati si può effettuare delle operazioni di tuning e di correzioni successive sulle ipotesi di simulazione.
La raccolta dei dati presenti in tabella deve riguardare almeno gli ultimi 3 anni solari (se non si dispone della suddivisione per fasce è possibile utilizzare il dato
unico di energia o potenza mensile).
Da ciò è possibile dedurre la media annuale del consumo e della spesa economica e verificare l’andamento dei valori. Inoltre, è utile calcolare una media mese per mese per ottenere dei valori mensili medi annuali che considerino l’eventuale variabilità del clima o di altre condizioni esterne.
Può essere utile riuscire a stabilire una base di consumi certi dovuti all’assorbimento da parte di alcuni apparecchi caratteristici, isolando, quindi, quelli maggiormente variabili o di interesse.
4.5 Valutazione dei contratti di fornitura dell’energia La valutazione dei contratti di fornitura serve a verificare:
• la corretta applicazione delle tariffe contrattuali;
• l’ottimizzazione economica degli assorbimenti di energia elettrica e di combustibili senza cambiamento delle società fornitrice, ad esempio concentrando i consumi nelle fasce orarie più economiche del piano tariffario e diminuendo la potenza disponibile da contratto (garantendo però la copertura dei carichi massimi (min 3kW) in modo da avere minori costi fissi in fattura);
