Riduzione del consumo energetico nel residenziale

Two aspects of energy consumption reductions in real buildings: iSERV and nZEBs
Riduzioni reali dei consumi energetici in edifici residenziali

Riduzioni reali dei consumi energetici nelle costruzioni
L’Unione europea si è impegnata a ridurre il consumo di energia nell’ambiente delle costruzioni.
Poiché i sistemi di riscaldamento, di ventilazione e di aria condizionata (HVAC) rappresentano
circa l’11% del consumo totale di energia elettrica in Europa (secondo i dati del comitato CE Joint
Research Centre), questi sistemi sono gli elementi cruciali per l’impegno preso dall’UE. In questo
articolo vogliamo entrare nel dettaglio dei due aspetti specifici della efficienza energetica HVAC;
focalizzarci su quanto sia importante capire come funzionano gli edifici commerciali nella vita
reale, questo è il primo passo sulla strada della riduzione dei consumi energetici.

In primo luogo l’analisi comparativa dell’utilizzo dei dati energetici. Per capire, migliorare e creare
leggi sul consumo di energia negli edifici residenziali, per prima cosa vanno quantificate le
variabili di rendimento energetico esistenti dei componenti HVAC in uso. Questo è il punto dove
il progetto iSERV entra in gioco. Finanziato dalla UE Intelligent Energy Europe, iSERV fornisce un
monitoraggio continuo e un’analisi comparativa dei sistemi HVAC. I partecipanti saranno in grado
di collegare il consumo di energia a livello di componenti HVAC alle attività servite. Per saperne di
più, abbiamo intervistato il dottor Ian Knight, rettore all’Università di Cardiff e coordinatore del
progetto iSERV.

Il Dr. Knight è stato coinvolto nella ricerca delle prestazioni degli edifici e degli elementi di costruzione
per oltre 20 anni, in particolare nel campo della riduzione delle emissioni di carbonio
nell’ambiente da parte dell’edilizia abitativa. Il Dr. Knight ha una laurea in Ingegneria del combustibile
e dell’energia e un dottorato di ricerca in fisica.

Un’altra area di focus per l’UE sono gli edifici di nuova costruzione che in generale consumano
quasi senza energia. Questi edifici nZEB o a energia quasi zero potrebbero essere visti come una
parte importante della soluzione per migliorare l’efficienza energetica HVAC. Le Direttive comunitarie
già indicano che i nuovi edifici occupati e di proprietà di autorità pubbliche dovranno qualificarsi
come edifici nZEB entro il 2019, e che tutte le nuove costruzioni dovranno essere nZEBs entro
il 2021. Ma, come abbiamo sentito, a meno che i progettisti non si ricordino di ‘mantenere le cose
semplici’, altrimenti nZEBs non fornirà una soluzione concreta per ridurre il consumo energetico.

Si può sapere di più su nZEB dal Prof. Dr. Jarek Kurnitski dal SITRA, il Fondo per l’innovazione finlandese e l’Università di Tecnologia di Tallinn. Il Professore Kurnitski è stato coinvolto nel lavoro per
migliorare l’efficienza energetica dell’ambiente dell’edilizia residenziale per molti anni. Prima di
arrivare a SITRA, è stato Professore presso l’Università di Tecnologia di Helsinki, dove ha guidato le
ricerche per Indoor Climate ed Energy Performance Centre. Egli è anche il Vice-Presidente e membro
del Consiglio di REHVA, La Federazione europea delle associazione per il riscaldamento e l’aria
condizionata.

Grundfos ha incontrato entrambi gli uomini in occasione della conferenza annuale al REHVA Meeting
2012 sulla Tecnologia di riqualificazione energetica HVAC, tenutosi a Timisoara in Romania.

 

iSERV – fornisce il monitoraggio continuo e un’analisi comparativa

iSERV – fornisce il monitoraggio continuo e un’analisi comparativa
Il dottor Ian Knight era stato coinvolto in precedenti progetti europei che hanno indicato come
possibile risparmio fino al 60% nei singoli sistemi HVAC con l’aiuto di dati energetici dettagliati in
uso. Il progetto iSERV (‘iSERV’ deriva da ‘i’ per l’ispezione e ‘SERV’ per i servizi, come i sistemi HVAC
sono comunemente noti) è stato quindi realizzato con il finanziamento del programma EU Intelligent
Energy Europe per quantificare l’energia esistente nelle prestazioni di componenti e
sistemi realizzati HVAC, come nella pratica. Le opportunità di Conservazione dell’Energia (ECO) scoperte saranno poi rese disponibili gratuitamente. L’obiettivo è quello di contribuire a ridurre il consumo totale di energia elettrica nell’Unione europea per circa il 2%.


Vi è una mancanza di dati di energia reale durante
l’uso dei componenti del sistema HVAC.
iSERV è stato progettato per produrre un database
di grandi dimensioni sul consumo energetico
in sub-oraria dei sistemi europei HVAC e
dei loro componenti.

Dr. Ian Knight

Dr. Ian Knight
Dr. Ian Knight

Il Dr. Knight, in che modo iSERV può portare beneficio ai suoi partecipanti e gli altri?

IK: iSERV affronta in pratica il problema di migliorare il rendimento energetico degli impianti
di climatizzazione negli edifici dell’UE. Abbiamo sviluppato il processo più semplice
per entrare negli edifici attraverso il database iSERVcmb utilizzando il data entry, che è
stato progettato per collegare insieme in un unico spazio tutte le informazioni sui componenti
del sistema HVAC.

I partecipanti devono solo inserire i dati richiesti, tra cui:
•     I dati a proposito del consumo di componenti del sistema HVAC, tra cui sensori e misuratori di utilità
•     Le informazioni riguardanti la superficie del pavimento dell'area e le attività prodotte al suo interno
•     I dati del consumo sub-orario del refrigeratore, registrate nel corso di un intero anno.

 


Con iSERV ora abbiamo la possibilità di esaminare
il dettaglio del consumo energetico dei
sistemi HVAC negli edifici.

Dr. Ian Knight

I dati raccolti dal progetto iSERV saranno utilizzati per ricavare le variabili iniziali di riferimento per
l’energia consumata dai componenti HVAC a regime per determinati usi finali, aree ed ore d’uso.
Ciò consentirà uno studio su misura e una comprensione più chiara dei singoli sistemi HVAC. Attualmente stiamo reclutando i proprietari di sistemi HVAC, operatori e produttori di componenti di sistema, ecc.

 

I partecipanti saranno in grado di ottenere una migliore comprensione dei loro sistemi?

IK: Sì, i rapporti dei dati aumentati inizieranno ad includere il confronto con altri sistemi compatibili. Per questo vi saranno misurazioni sulle prestazioni dei loro sistemi HVAC e dei feedback mirati su potenziali opportunità di risparmio energetico (ECO) per il loro specifico sistema.

 

An example of an iSERV HVAC Summary Report
Un esempio di un rapporto di riepilogo iSERV

Che dire dei benefici a lungo termine per i partecipanti?

IK: Comprendere e gestire il consumo di energia HVAC in modo più efficace. Comprendere le cause delle variazioni nel consumo di energia del sistema HVAC in sistemi simili, in modo da veicolare benefici quali:

Più fiducia negli investimenti per migliorare l'efficienza energetica dei sistemi con performance più basse:

  • Migliore scelta di pezzi di ricambio
  • Benefici finanziari da maggiori investimenti mirati nel campo dell'efficienza energetica, che sono anche più facili da giustificare
  • Maggiori risparmi sono possibili anche solo attraverso il controllo.

Legislazione

IK:  Sono mancate le informazioni su cui basare le decisioni politiche e la normativa futura, per quanto riguarda l'efficienza energetica nei sistemi HVAC dell'UE. Questa situazione però sta cambiando. Il progetto si propone di contribuire al controllo sulla fornitura restituendo un risparmio energetico per gli operatori del settore. Questo significa che non importerà quanti obiettivi di consumo energetico siano necessari a raggiungere il risultato, ma basterà averlo ottenuto tramite il monitoraggio. Ciò consentirebbe l'utilizzo di tecniche e approcci innovativi che tutti gli attori possono svolgere evidenziando le buone prestazioni e favorendo il passaggio verso gli edifici a Energia quasi Zero (nZEB) obbligatori dal 2019 in poi.

Tutti i soggetti interessati che intendono partecipare al progetto iSERV possono visitare il sito del progetto all'indirizzo http://www.iservcmb.info/.

 

 

 

 

 

Mantenerlo semplice: Operativi in edifici nZEN (a energia quasi zero)

Mantenerlo semplice: Operativi in edifici nZEN (a energia quasi zero)

Progettazione di edifici a energia quasi zero in cui le persone possano vivere

Le direttive sul rendimento energetico degli edifici (EPBD) dell’Unione Europea prevedono che dal
2019 in poi ‘tutti gli edifici di nuova costruzione occupati e di proprietà di autorità pubbliche siano
edifici a energia quasi zero ‘(nZEB) ed entro la fine del 2020’ tutti i nuovi edifici residenziali siano
a energia quasi zero’. In questo articolo abbiamo un po’ di risposte in merito a questi edifici nZEB.

 

Professor Dr. Jarek Kurnitski

Professor Kurnitski, che cosa deve essere preso in considerazione nella gestione energetica ottimale di edifici nZEB?

JK: In pratica ci sono due tipi di edifici nZEB. Da
un lato ci sono edifici molto complessi di cui non è
facile comprendere il processo, che tendono ad avere
sistemi di ventilazione e di raffreddamento complicati, sistemi per lo più ibridi. Ad esempio, gli
edifici progettati nZEB a ventilazione naturale con controlli limitati spesso devono fare affidamento
sul comportamento degli occupanti in base all’apertura e alla chiusura di finestre, persiane, ecc
– che porta ad un utilizzo non ottimale, cattivo funzionamento e sprechi di energia.

Dall’altra parte ci sono gli edifici definiti “normali” - edifici abitativi. L’edificio del Centro ambientale
in Helsinki è un esempio di questi, con un sistema di raffreddamento a foro e un sistema di
ventilazione semplice, in pratica non è molto più complicato di un edificio convenzionale. Io credo
che i sistemi di questo tipo saranno molto importanti in futuro. Dobbiamo ricordare che qualcuno
deve sempre essere in grado di installare, bilanciare, operare e mantenere i sistemi in edifici nZEB,
in modo da tenere le cose semplici e utilizzare i componenti dei sistemi ad alta efficienza.

 


Abbiamo bisogno di uno sforzo maggiore nel progettare edifici che saranno più semplici da gestire

Professor Kurnitski

Qual è il ruolo delle pompe e degli altri componenti HVAC negli edifici nZEB?

JK: Le pompe, i ventilatori e gli altri componenti HVAC sono importanti. Se questi componenti
sono stati progettati per operare in un sistema semplice, è particolarmente importante che essi
siano componenti ad alta efficienza. Una tendenza importante nella progettazione di edifici nZEB
è verso la bassa pressione, la bassa velocità, che anche i sistemi di bilanciamento a volte automatici
offrano alta efficienza.

 

Perché gli edifici nZEB non sono all’altezza delle aspettative?

JK: Uno dei motivi è che potrebbero essere troppo complicati. Un altro fattore è che il design può
essere troppo ottimistico. Inoltre, quello che stiamo verificando sono i fattori imprevisti come le
applicazioni per l’ufficio che sono in realtà dominanti nel bilancio energetico dell’edificio.
Perché gli edifici nZEB non sono all’altezza delle aspettative?


Quello che stiamo verificando ora con edifici
nZEB è che le applicazioni per l’ufficio sono di
fatto diventate una componente importante
nel bilancio energetico

Professor Kurnitski

REPORT SHOWING ENERGY USE OF APPLIANCES

Per un edificio nZEB a Parigi in Francia, dalla misurazione del consumo di energia, è emerso che
le apparecchiature d’ufficio consumano il doppio dell’energia rispetto a quella che i progettisti avevano stimato

 

La vostra ricerca ha identificato caratteristiche tecniche comuni ad edifici commerciali nZEB?

JK: Sì, ci sono alcune caratteristiche generali che sono comuni. A livello globale, gli edifici nZEB
combinano la riduzione della domanda con i sistemi efficienti e con le energie rinnovabili in loco. In
generale, tipicamente le caratteristiche comuni sono:

  • Sistemi di distribuzione dell’acqua di riscaldamento e di rinfrescamento con una migliore
    efficienza energetica rispetto ai sistemi basati su aria
  • Vasta gamma di fonti di energia, quali le pompe di calore, il teleriscaldamento, la cogenerazione, i bio-solari fotovoltaici e termici
  • Ventilazione con recupero di calore, spesso richiedono controlli, da sistemi centralizzati o
    decentrati
  • Soluzioni di raffreddamento gratuito combinato con raffreddamento meccanico tramite
    evaporazione o raffreddamento ventilato, ecc.
  • Recupero di calore ad alta efficienza
  • Cappotto edilizio ottimizzato ed efficace protezione solare esterna
  • Utilizzo della massa termica e di altre misure passive

 

Che altro è necessario per l’espansione degli edifici nZEB?

JK: i regolamenti edilizi restano la guida principale. Gli obiettivi del rendimento energetico
sono importanti se stabiliti ad esempio per gli EPBD (Direttiva sul rendimento energetico nell’edilizia),
e impostati nei codici edilizi nazionali. Dobbiamo tenere a mente che ci sono meno di sette
anni ancora prima che i nuovi edifici pubblici dovranno essere edifici nZEB ai sensi della normativa
UE. Miglioramenti delle prestazioni energetiche dovranno essere verificati anche per gli edifici esistenti,
ma non ancora a livello di prestazioni nZEB, questo non è realizzabile per gli edifici esistenti.

 





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