52% di risparmio rispetto alla soluzione precedente in un condominio degli anni '70
Condominio Via Juvenal
Riqualificare un impianto introducendo pompe di calore ad assorbimento GAHP può consentire di ottenere anche il dimezzamento dei consumi energetici di un edificio, effettuando lavori di adeguamento dell’impianto poco invasivi. Un esempio concreto può aiutare a comprendere come è possibile raggiungere risultati così ambiziosi.
Introduzione
La riqualificazione energetica è spesso un operazione complessa, specie se non si limita ad ammodernare la centrale termica con una mera operazione di sostituzione. Riqualificare significa da prima ricercare tutti i consumi di energia definendo quelli su cui è possibile o più proficuo operare. Occorre scegliere le soluzioni impiantistiche più idonee nei vari casi, basandosi sui dati offerti dai costruttori con modalità di valutazione e calcolo economicamente accettabili. E’ necessario quindi trovare soluzioni innovative, proponendo approcci progettuali tecnologicamente avanzati, allo scopo di ottenere il massimo dei risultati possibili.
Per convincersi ad intraprendere una simile impresa, occorrono però casi virtuosi che mostrino la fattibilità, l’efficacia e la convenienza di determinate soluzioni, palesando l’effettiva possibilità di raggiungere drastiche riduzioni dei consumi energetici, superando ogni valutazione teorica con dati concreti e misurati.
Il parco immobiliare ad uso residenziale
Se ci si pone l’obiettivo di influire significativamente sui consumi energetici nazionali, è necessario concentrare l’attenzione sulle riqualificazioni energetiche degli edifici esistenti. Problema questo tutt’altro che scontato, viste la scarsità di cultura diffusa su tale ambito, la sostanziale assenza di informazione al pubblico non esperto in impianti e, le difficoltà tecniche che tale attività generalmente presenta. L’86% dei fabbricati residenziali sono realizzati prima dei moderni obblighi di efficienza energetica (era pre EPDB) e il 61% dei fabbricati risale addirittura ad epoca antecedente alla prima norma nazionale in tema di contenimento dei consumi energetici in edilizia (era pre Legge 373/1973). Osservato tutto ciò, appare sufficientemente ovvia la necessità di orientare e concentrare gli sforzi e le attenzioni verso la riqualificazione del parco edilizio esistente, se si vuole veramente ridurre in modo percepibile il consumo di energia primaria globale del nostro paese. In questo ambito le realizzazioni nZEB si configurano come strumento solo per quelle poche realtà in cui riqualificare significa demolire il vecchio manufatto obsoleto e di scarso valore storico o architettonico, per riedificare la medesima volumetria con concetti di edilizia moderna. Nella maggior parte dei casi invece, occorre pensare a lavori di adeguamento anche importanti del sistema edificio impianto con modalità non invasive e modulate caso per caso.
Tutto ciò induce ad uno sforzo, non solo tecnico progettuale ma anche culturale, per superare le varie difficoltà di ordine pratico e di comunicazione, per agire concretamente ed in modo percepibile sui consumi energetici globali del nostro paese, per aumentarne il grado di sviluppo ecocompatibile e la competitività economica sullo scenario internazionale.
Il sistema edificio-impianto
L’edificio è un condominio realizzato nel 1979 nella città di Pinerolo. Il fabbricato già presenta caratteristiche di discreto isolamento termico per le tecniche costruttive dell’epoca ed era pienamente rispondente ai requisiti richiesti dalle prime leggi in materia di contenimento dei consumi energetici (Legge 373:1973). I serramenti, rifatti nel tempo, presentano un ottimo grado di coibentazione. Gli isolamenti interni alle strutture edili sono di buona qualità vista la tecnica costruttiva dell’epoca, ma permangono ancora molti ponti termici difficilmente eliminabili anche con un moderno isolamento a cappotto. La centrale termica dello stabile fornisce tutta l’energia termica necessaria alla struttura, garantendo il servizio di climatizzazione invernale e di produzione acqua calda sanitaria centralizzata. L’energia termica veniva generata attraverso una caldaia in ghisa di marca Pensotti da 218 kW, installata per utilizzare combustibile liquido e, nel tempo riqualificata per utilizzare il gas naturale come vettore energetico. La caldaia esistente montava quindi un bruciatore gas premiscelato, bi-stadio, gestito sostanzialmente per fornire l’intera potenza termica in ogni condizione di carico richiesta dall’impianto. Il sottosistema di distribuzione del calore era costituito da colonne montanti secondo il vecchio schema di installazione con distribuzione verticale. I terminali di impianto costituenti il sottosistema di immissione del calore in ambiente erano costituiti da soffitti radianti realizzati in acciaio, alimentati ad una temperatura massima di 45°C. Tale temperatura era ottenuta per miscelazione attraverso valvole a tre vie, partendo dalla temperatura resa disponibile dal sottosistema di generazione pari a 60°C, temperatura che non variava in base alle condizioni climatiche esterne e rimaneva costante così come la portata di fluido termovettore elaborata. Il sistema di produzione acqua calda sanitaria era costituito da uno spillamento dal collettore principale della centrale termica, attraverso il quale veniva alimentato un serpentino di scambio posto all’interno di un serbatoio di preparazione acqua calda sanitaria.
L’impianto realizzato
Si è quindi deciso di valutare le prestazioni di un nuovo sottosistema di generazione costituito da due pompe di calore ad assorbimento Robur GAHP-A HT e da una caldaia Hoval Ultragas 50. Il sistema di climatizzazione si è previsto di gestirlo con un regolatore elettronico Johnson Controls FX 07 il quale, seguendo una ben precisa curva climatica, è in grado di richiedere la temperatura necessaria nelle varie condizioni climatiche alle due tipologie di generatore, gestendo la giusta priorità di funzionamento delle apparecchiature presenti. Inoltre l’FX07 provvede al calcolo degli integrali di ritardo all’intervento, necessari per evitare i pendolamenti nell’accensione e spegnimento della caldaia in secondo gradino. Il PLC scelto in collaborazione con il servizio prevendita di Robur SpA, provvede a gestire la funzione di produzione acqua calda sanitaria del sottosistema di generazione. Le elettroniche di bordo delle due apparecchiature di generazione, fornite da costruttori differenti, autonomamente gestiscono la temperatura scorrevole sul generatore e la modulazione della potenza erogata. L’impianto, progettato per la potenza di progetto effettivamente richiesta dall’edificio (104 kW), è in grado di modulare da 15,4 kW minimi fino a 112 kW massimi, mantenendo elevata in ogni condizione l’efficienza del sottosistema di generazione.
L’acqua calda sanitaria è principalmente ottenuta mediante il funzionamento della nuova caldaia, la quale attraverso due valvole deviatrici a tre vie, viene disconnessa dall’impianto di riscaldamento e connessa al serpentino alto del bollitore ACS. Viene garantito anche un servizio di pre-riscaldo dell’acqua calda sanitaria, su cui intervengono ad altissima efficienza le pompe di calore ad assorbimento, gestendo all’occorrenza un set-point differenziato per effettuare tale servizio, per l’evenienza è stata predisposta una valvola miscelatrice a tre vie controllata dall’elettronica della caldaia sullo spillamento del circuito di riscaldamento, al fine di garantire sempre la giusta temperatura all’impianto radiante.
Le stime dei consumi del nuovo sistema, svolte per la medesima stagione sulla quale è stata valutata la prestazione dell’impianto esistente, hanno evidenziato una riduzione dei consumi di energia primaria complessiva di 93,5 MWh pari al 48,7% rispetto ai consumi del vecchio sottosistema di generazione, mentre la riduzione del solo gas consumato si è attestata ad un valore pari al 51,9%.
Anche per quanto riguarda la qualità della combustione si è potuto evidenziare un netto miglioramento, consentendo di equalizzare il valore di quantità di combustibile consumata per ogni kWh termico generato.
Sulla base delle stime svolte, ed a fronte dei preventivi di spesa, si è convinta l’assemblea condominiale a procedere, commissionando una diagnosi energetica di secondo livello contestuale alla progettazione esecutiva dell’impianto.
L’impianto realizzato ed i risparmi ottenuti
L’impianto realizzato nel corso dell’estate 2012, è stato monitorato anche per tutta la stagione di riscaldamento 2012-2013, allo scopo di verificarne i risultati energetici in base alle letture sui contatori. Non si è trattato ovviamente di un vero e proprio monitoraggio energetico del sistema edificio-impianto, tuttavia le misure condotte dal terzo responsabile sono significative ai fini di una valutazione dell’efficacia dell’intervento effettuato.
Il confronto tra i consumi di gas delle due stagioni a cavallo della riqualificazione energetica dell’edificio in Pinerolo, è attendibile anche senza correzioni per normalizzare i dati energetici. La quantità di gas consumata dal nuovo sottosistema di generazione dopo la riqualificazione e l’introduzione di un nuovo sottosistema di regolazione, è evidenziato nel seguente prospetto V, dove si individua una riduzione netta di gas consumato pari a 10.319 m3, che corrisponde ad una riduzione del 51,9% dei consumi di gas, perfettamente allineato alla stima svolta durante l’audit di primo livello.
