Misure di risparmio energetico e miglioramento dell'efficienza energetica.

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Analizziamo misure di risparmio e miglioramento dell'efficienza energetica negli edifici.

In questo articolo intendiamo approfondire la conoscenza e misure di efficienza energetica necessario per poter progettare un edificio efficiente dal punto di vista del risparmio. Rispondiamo a cosa misure energetiche dobbiamo applicare all'edificio e come applicare le linee guida di base per ottenere un'adeguata risparmio energetico negli edifici o case.

Interventi di miglioramento negli edifici esistenti

A) RIDURRE LA DOMANDA DI ENERGIA.

A.1.-MIGLIORAMENTI DELL'INVOLUCRO TERMICO. Con essi è possibile ridurre le perdite oi guadagni energetici della casa, così che in estate si riduce il flusso di calore dall'esterno verso l'interno e in inverno si evita di disperdere il calore dall'interno verso l'esterno, ottimizzare il comportamento energetico del involucro termico e riducendo la richiesta di energia per il riscaldamento in inverno, così come per il raffrescamento in estate, queste misure sono le seguenti:

- Inverno: Il calore non esce di casa, minore richiesta di riscaldamento.

- Estate: il calore non entra in casa, minore richiesta di raffrescamento.

A.1.1.-MIGLIORARE L'ISOLAMENTO TERMICO. Se ci concentriamo sul misure di risparmio energetico l'isolamento è un punto importante. Disporre di pannelli di isolamento termico su facciate, tetti, controsoffitti e pavimenti nel caso di elementi orizzontali su spazio esterno o locali non riscaldati. Nel caso della facciata, la sua posizione è molto importante poiché trasponendola verso l'esterno si ottiene che tutti gli strati dell'involucro si trovino ad una temperatura prossima a quella dell'ambiente interno, migliorando notevolmente l'isolamento termico, eliminando tutti i ponti termici ed evitando condensa, essendo tuttavia la soluzione più costosa per il costo del montaggio di ponteggi e mezzi ausiliari. Il rivestimento interno è molto economico ma meno consigliato perché lascia zone a rischio condensa e ponti termici. C'è anche la possibilità di riempire le camere d'aria con un isolante termico all'interno, essendo questa una soluzione intermedia tra le due che lascia anche dei ponti termici. Per quanto riguarda il tipo di coibentazione da posizionare, consiglierei quelli che hanno anche proprietà di isolamento acustico come il polistirene estruso, le fibre di vetro, la lana di roccia, le schiume poliuretaniche, l'isolamento ecologico della cellulosa insufflata in camera e il vetro cellulare che deriva dal riciclo di il vetro e ha anche capacità impermeabile.

A.1.2.-SOSTITUZIONE DELLA CARPENTERIA E DEI VETRI. Quindi carpenteria a taglio ponte termico, sistemi di vetrocamera con camera d'aria di tipo climalit, vetri a basso fattore solare o basso emissivo con un trattamento che riesca a riflettere gran parte della radiazione solare che ricevono e quindi entrambi riducono notevolmente il carico che la radiazione solare possa penetrare all'interno dell'edificio. Si consiglia di posizionare cassetti a tapparella con coibentazione termica inclusa e ante a lamelle con coibentazione interna. È inoltre conveniente sostituire la carpenteria con altre dotate di adeguata permeabilità all'aria, in base alla severità climatica della zona in cui è ubicata, in modo che, come stabilito dal Codice Tecnico, per le zone a maggior severità (zone climatiche C, D e E) hanno una permeabilità inferiore e sono più impermeabili per ottenere un migliore comportamento termico.

A.1.3.-ISOLARE CORRETTAMENTE LE AREE CON PONTI TERMICI. Vale a dire, come negli involucri, nelle zone in cui l'involucro si interrompe e perde la sua inerzia termica, l'isolamento deve essere rinforzato, nei cassetti delle persiane, incontri con pilastri, incontri con solai, e soprattutto in quegli edifici in Coloro che , per posizionare i radiatori per il riscaldamento, esisteva la cattiva abitudine di fare una nicchia sotto le finestre, riducendone lo spessore e lasciando l'involucro non protetto termicamente. Se possibile è sempre conveniente posizionare l'isolante all'esterno della zona dove si trova il ponte termico.

A.2-MIGLIORARE LE CONDIZIONI DI VENTILAZIONE DELL'EDIFICIO E DEGLI SPAZI AL COPERTO. In generale, è sempre consigliabile effettuare un'adeguata ventilazione per garantire la qualità dell'aria interna. Nelle zone climatiche più calde, questa ventilazione è ancora più importante, soprattutto in estate, essendo conveniente effettuare la ventilazione naturale incrociata e la ventilazione notturna, in modo da ottenere la perdita di energia e dissipare il calore accumulato negli involucri durante il giorno, per Si consiglia quindi nei vecchi edifici di queste zone di migliorarne l'involucro in modo da migliorarne la permeabilità e ridurne la tenuta, mentre nei climi più freddi si dovrebbe fare il contrario, riducendo la permeabilità e aumentando la tenuta.

B) MIGLIORARE LE PRESTAZIONI NEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO, REFRIGERAZIONE, ACQUA CALDA SANITARIA E ILLUMINAZIONE:

B.1.- SOSTITUZIONE DEGLI APPARECCHI DELL'IMPIANTO DI RISCALDAMENTO CON ACQUA E ACQUA CALDA SANITARIA CON ALTRE A PRESTAZIONI SUPERIORI. Sostituzione delle caldaie con altre ad alto rendimento, come caldaie a condensazione, caldaie a biomassa o una pompa di calore>

Due articoli di interesse per ampliare le informazioni:

• L'articolo di esempi di planimetrie dove vengono fornite le planimetrie di 28 case ecologiche di grandi studi di architettura.
• L'articolo su 38 esempi di sistemi costruttivi basati sulla casa bioclimatica. Con un manuale perfetto per capire l'importanza diedificio ecologico.

A.1.- UBICAZIONE E ORIENTAMENTO DELL'EDIFICIO IN BASE AL CLIMA LOCALE. Deve essere adattato al clima locale della zona in cui si trova, poiché ne determina l'esposizione al sole e ai venti, quindi è conveniente valutare sia l'irraggiamento solare, le temperature, l'umidità relativa, le precipitazioni e il vento sia in estate che in inverno . Dovrebbero essere valutate anche la topografia, la vegetazione del luogo e le possibili fonti di inquinamento acustico nelle vicinanze.

A.2.-PROGETTAZIONE SEMPLICE E COMPATTA DELL'EDIFICIO. È richiesto un edificio compatto, in modo che la superficie dell'involucro sia ridotta rispetto al volume dell'edificio (più piccola è la superficie dell'involucro, minori sono le perdite termiche), poiché una quantità eccessiva di sporgenze o aree con belvedere, risulterebbe aumentare la domanda e il costo dell'energia. Il fattore di forma è il quoziente tra la superficie dell'edificio e il suo volume. più questo è basso, maggiore è la capacità dell'edificio di trattenere il calore e quindi nei climi freddi è consigliabile che questo fattore vari tra 0,5 e 0,8, mentre per i climi caldi dovrebbe essere maggiore di 1,2. Comoda anche un'adeguata distribuzione degli spazi, disponendo a nord le aree di minor utilizzo come le autorimesse.

A.3.-PROGETTAZIONE APPROPRIATA DEI FORI SECONDO L'ORIENTAMENTO. Progettazione delle superfici vetrate su ciascuna facciata in funzione del suo orientamento, cioè in base all'energia solare fornita, consigliando tra il 40% -60% sulle facciate sud, il 10-15% sulla facciata nord e meno del 20% su quella est facciate est e ovest. (Vedi di più sul prendere il sole)

A.4.-INERZIA TERMICA DEGLI ELEMENTI COSTRUTTIVI DELL'INVOLUCRO. In questo modo, e con pareti e pavimenti ad alta inerzia, possiamo attenuare la variazione di temperatura tra ambiente interno ed esterno, raggiungendo un livello di comfort adeguato.

A.5.- PROGETTAZIONE CHE PERMETTE DI RIDURRE AL MASSIMO I PONTI TERMICI.

A.6.- SISTEMI COSTRUTTIVI E MATERIALI CHE PERMETTONO DI RIDURRE LA DOMANDA DI ENERGIA. Pertanto, devono essere progettati rafforzando il loro isolamento termico e la loro tenuta all'aria, con alcuni sistemi come i seguenti raccomandati:

A.6.1.-TETTI ECOLOGICI PAESAGGISTICI. Questo sistema presenta numerosi vantaggi, sia dal punto di vista architettonico, estetico che ambientale. La vegetazione assorbe gli inquinanti e produce ossigeno con il conseguente effetto positivo sull'ambiente. Migliora inoltre l'isolamento termico totale del tetto nonché il suo isolamento acustico, contribuendo a raggiungere importanti condizioni di comfort all'interno.

Possiamo vedere di più e accedere a più di 20 manuali nell'articolo tetti da giardino in cui vengono studiati anche i vantaggi e gli svantaggi di questo tipo di design.

A.6.2.-FACCIATE VEGETALI. Potendo ottenere una riduzione dell'apporto solare fino al 20%, mediante facciate verdi o piantando un filare di alberi decidui che aiutano a ridurre l'apporto di energia solare in estate e ad aumentarlo in inverno.

A.6.1.-FACCIATE VENTILATE. Realizzato con lastre di ceramica o pietra su una sottostruttura di profili metallici, solitamente in alluminio, lasciando una camera d'aria che ventila per convezione naturale con l'involucro principale, attraverso la quale viene dissipata gran parte dell'energia assorbita dallo strato esterno. Esistono anche soluzioni complete simili con pannelli solari termici e fotovoltaici integrati nel rivestimento esterno della facciata.

A.6.3.-FACCIATE IN PELLE CON DOPPIO VETRO. Questo sistema è costituito da due superfici vetrate, separate l'una dall'altra da una camera d'aria continuamente ventilata, in modo da creare una seconda pelle esterna, fissata alla parete tramite un sistema di ancoraggio. Per poter controllare la radiazione solare esterna e ridurne la trasmittanza termica, detti vetri vengono trattati mediante un processo di pigmentazione o serigrafia.

A.6.4.-OCCHIALI CON PROPRIETÀ SPECIALI. Possono essere vetri con l'aggiunta di sottili strati dinamici, vetri cromogeni in grado di cambiare il loro colore o trasparenza o vetri con una camera con fluidi circolanti, in cui la riduzione dei carichi termici si ottiene grazie alla circolazione di un fluido attraverso la sua camera, poiché alcuni di essi sono in grado di assorbire parte della radiazione infrarossa incidente.

A.7.-ELEMENTI DI PROTEZIONE PASSIVA. Per evitare un eccessivo riscaldamento di alcune facciate con una maggiore incidenza dell'irraggiamento solare in estate, devono essere progettati elementi atti a controllare tale irraggiamento, quali aggetti, balconi, tettoie, strutture ad elementi mobili con lamelle orientabili, persiane, tende da sole, ecc. Siamo misure di risparmio che non comportano una spesa significativa e forniscono profitti efficienti.

A.8.-SISTEMI DI VENTILAZIONE PASSIVA. Eseguendo camini solari accanto ai pozzi canadesi per garantire il rinnovo dell'aria:

A.8.1.-I CAMINI SOLARI, Sono camini progettati in modo che l'aria all'interno si riscaldi e salga per convezione, in modo che quando sale generi aspirazione e provochi una corrente d'aria, in modo che l'aria entri dal pozzo canadese, ventilando così la casa.

A.8.2.-POZZI CANADESI, sono un sistema che sfrutta l'energia geotermica del terreno in modo che, attraverso tubi interrati, faccia circolare l'aria al suo interno in modo che in estate agisca mantenendo l'ambiente fresco (il terreno è più freddo) e in inverno è più caldo (il il terreno è più caldo) a vantaggio del edificio efficiente.

A.9 .- IMPIANTI DI RISCALDAMENTO PASSIVO CON SERRE VETRATE E PARETI A TROMBE. La serra solare è costituita da una copertura in vetro attaccata alla casa che sfrutta l'energia del sole che si accumula all'interno per effetto serra, poiché la radiazione solare entra ma non può uscire, riscaldando l'interno. Le pareti delle trombe sono un collettore solare formato da un involucro esterno in vetro, una camera d'aria e un involucro di grande inerzia termica, generalmente in pietra o cemento, dove si accumula l'energia del sole in modo che attraverso perforazioni nel muro l'aria circoli per convenzione dal basso dalla zona superiore a quella superiore, entrando freddo dalla zona inferiore ed esce caldo dalla zona superiore per poi distribuire quel calore all'interno della casa.

A.10 .- UTILIZZO E RIUTILIZZO DELL'ACQUA PIOVANA E DEI MECCANISMI DI RISPARMIO IDRICO: In questo modo, tramite un serbatoio di accumulo e un apparato di pompaggio, l'acqua piovana viene raccolta e utilizzata per l'irrigazione delle specie vegetali oltre che per l'uso proprio dell'abitazione quando il suo utilizzo non richiede che sia potabile, avendo anche meccanismi di risparmio. acqua nei wc e negli orinatoi.

A.11.-UTILIZZO E RIUTILIZZO DELL'ACQUA GRIGIA. L'acqua che proviene dalla lavatrice, dal lavabo e dalla doccia può essere riutilizzata per la cassetta del wc, per la quale è necessaria un'installazione indipendente per raccogliere l'acqua e convogliarla nel wc.

A.12.-COLORE DELLA FACCIATA. Un altro aspetto che interviene nel meccanismo di scambio energetico tra la casa e l'esterno è il colore della facciata. I colori chiari sulla facciata di un edificio facilitano il riflesso della luce naturale e quindi aiutano a respingere il calore della luce solare. Al contrario, i colori scuri facilitano la cattura solare. Sebbene apparentemente non sia importante, il migliorare l'efficienza energetica degli alloggi In base al colore riporta benefici palpabili che non fanno male alla tasca. (Scopri di più con architettura e colore)

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B) IMPIANTI DI RISCALDAMENTO, REFRIGERAZIONE, ACQUA CALDA SANITARIA E ILLUMINAZIONE A EFFICIENZA ENERGETICA. Questi impianti saranno progettati, progettati e calcolati per ottenere le loro massime prestazioni, tra questi ci sono pompe di calore>

COMPONENTI E SCHEMI DI UN IMPIANTO SOLARE FOTOVOLTAICO ISOLATO PER UNA CASA:

1.-PANNELLO FOTOVOLTAICO: È costituito da un insieme di celle di silicio, le più efficienti sono solitamente silicio monocristallino, collegate elettricamente, incapsulate (per proteggerle dalle intemperie) e montate su una struttura di supporto o telai. Forniscono una tensione continua alla loro uscita di connessione e sono progettati per valori di tensione specifici che definiranno la tensione a cui funzionerà l'impianto fotovoltaico.

2.-REGOLATORE: mira a prevenire il sovraccarico della batteria. Nella fase di carica durante il giorno, la sua missione è garantire una carica adeguata nell'accumulatore, mentre nella fase di scarica durante le ore senza luce, è quella di consentire l'adeguata alimentazione ai punti di consumo senza scaricare le batterie.

3.-BATTERIE: accumulano l'energia elettrica generata dalle piastre durante il giorno per un uso successivo quando non c'è il sole. Possono essere differenziati in base all'elettrolita utilizzato, diversi tipi. Piombo acido, nichel-cadmio Ni-Cd, nichel-metallo idruro Ni-Mh o ioni di litio Li ion. Grazie anche alla sua tecnologia che può essere fissa tubolare, starter, solare o gel.

4.-INVERTER: Ha il compito di convertire la corrente continua generata dai pannelli solari in corrente alternata in modo che possa essere utilizzata nella rete elettrica domestica (220 V e una frequenza di 50 Hz).

VANTAGGI E SVANTAGGI INSTALLAZIONE ISOLATA DELLA RETE DI AUTOCONSUMO:

1. È un'energia rinnovabile, inesauribile e pulita.
2. Le prestazioni dell'impianto alle nostre latitudini sono molto buone, potendo raggiungere una potenza fino a 1.000 W per m2 in una giornata limpida a mezzogiorno, senza ostacoli con ombre.
3. Come nel solare termico, se l'impianto è stato progettato, calcolato, costruito e mantenuto correttamente, sarà un impianto che funzionerà correttamente e con una lunga vita utile.
4. Il costo di installazione diminuisce con lo sviluppo della tecnologia, mentre il costo del carburante aumenta perché le riserve tendono ad esaurirsi.
5. Montaggio rapido dell'impianto, che richiede una manutenzione minima, anche se è necessaria anche una revisione periodica per verificare il corretto stato dell'impianto e la pulizia della faccia dei pannelli esposta al sole.
6. Anche nelle giornate nuvolose, seppur con prestazioni inferiori, i pannelli generano energia elettrica.
7. Con il nuovo Regio Decreto Legge 13/2012 vengono privilegiate le condizioni per l'autoconsumo, opzione interessante, in quanto l'autoconsumatore è esentato dall'obbligo di costituirsi in società; anche se è ammesso che l'autoconsumatore possa essere anche produttore.
8. Evita tutta la burocrazia e le autorizzazioni necessarie nella connessione di rete.
9. Come inconveniente, è necessario un elevato investimento iniziale per eseguire l'installazione.
10. Sarà inoltre necessario prevedere in casa spazio sufficiente per l'ubicazione delle batterie.

DURATA E AMMORTAMENTO DELL'IMPIANTO:

Come regola generale, un impianto fotovoltaico per autoconsumo ha solitamente una vita utile minima di 25-30 anni, sempre naturalmente presupponendo un buon uso e manutenzione; Per quanto riguarda il suo ammortamento, ci sono diversi parametri che lo determinano, come la qualità dei componenti dell'impianto, la corretta installazione, un calcolo in base alle esigenze di consumo, l'uso a cui è destinato l'impianto e persino i sussidi che si possono ottenere, ma a titolo indicativo si può affermare che dopo 7-10 anni l'impianto per l'autoconsumo può essere ammortizzato, in termini più che ragionevoli se si tiene conto della sua durata.

3.-ENERGIA DA BIOMASSA.

L'energia da biomassa utilizza come materia prima pellet, resti di potatura, noccioli di olivo, gusci di mandorle, (generalmente residui di attività agricole e forestali o sottoprodotti della trasformazione del legno) per generare energia termica per acqua calda sanitaria e riscaldamento. Esistono anche altre tipologie di biomasse umide da produzione di oli vegetali, tra cui biocombustibili come il biodiesel o l'etanolo, che risultano particolarmente efficienti per le caldaie di cogenerazione con tecnologie di tipo Stirling, ma in questo caso farò riferimento alle biomasse solide.

Nel caso di case unifamiliari o edifici residenziali, è possibile ottenere un elevato risparmio energetico e una grande efficienza con l'implementazione di caldaie a biomasse, per generare calore per acqua calda sanitaria e riscaldamento.

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COMPONENTI E SCHEMA DI UN IMPIANTO CALDAIA A BIOMASSA PER ACS E RISCALDAMENTO DI UN'ABITAZIONE:

1. ACCUMULATORE.
2. CALDAIA A PELLET.

E' costituito dalla camera di combustione, zona cambio, posacenere e camera fumo.

1. TRASPORTO AUTOMATICO DI PELLET.

Sistema di alimentazione tramite vite senza fine.

1. INGRESSO PELLET.
2. NEGOZIO DI PELLET

VANTAGGI E SVANTAGGI:

1. La tecnologia è analoga a quella delle caldaie a combustibili fossili e l'attrezzatura non è eccessivamente costosa.
2. Si ritiene che abbia zero emissioni di anidride carbonica.
3. I pellet sono molto più redditizi di altri combustibili come gasolio o propano, questo rapporto ne determina l'ammortamento.
4. La biomassa ha un potere calorifico inferiore rispetto ai combustibili fossili, quindi è necessaria una quantità maggiore per ottenere la stessa energia.
5. In alcuni tipi di caldaia è richiesto il combustibile lavorato, quindi è necessario acquistare il combustibile da una terza parte specializzata, poiché è possibile che la biomassa grezza non venga accettata dal meccanismo di alimentazione.
6. Non è facilmente integrabile nel complesso architettonico della casa e deve essere collocato in un luogo appositamente attrezzato per questo.

DURATA E AMMORTAMENTO DELL'IMPIANTO:

Dando per scontata la corretta manutenzione dell'impianto, la sua durata minima dovrebbe essere compresa tra 20 e 25 anni. L'ammortamento dipende da diversi fattori, ogni caso è diverso, ma ad esempio nel caso di una casa unifamiliare isolata di circa 100 m2 con biomassa per acqua calda e riscaldamento, può essere ammortizzato in un periodo indicativo compreso tra 5 e 8 anni.

Una soluzione per realizzare un progetto di massima efficienza e con un elevato risparmio energetico sarebbe quella di installare la caldaia a biomasse con pompa di calore geotermica per il riscaldamento e il condizionamento. Sia per gli edifici residenziali di nuova costruzione che per gli edifici esistenti, così come per le case unifamiliari, installando queste caldaie si può ottenere la massima efficienza, poiché riducono le emissioni quasi al 100%, e garantiscono un notevole risparmio energetico, raggiungendo il Classe energetica massima.

Punti di interesse che possono aiutarci a migliorare l'efficienza degli edifici:

• Le 100 guide all'efficienza energetica per le case.
• E l'articolo fattibilità economica di edifici efficienti.

Spero di aver fornito le informazioni appropriate da come migliorare l'efficienza energetica di una casa o un edificio.

Articolo preparato da José Luis Morote Salmeron (Architetto Tecnico - Energy Manager) Accesso al suo sito web QUI, in collaborazione con OVACEN