EFFICIENZA IMPIANTISTICA

Net Zero Energy Building

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apertura

È stata recentemente realizzata a Cittadella (PD) un’abitazione a consumo di energia pari a zero grazie all’uso combinato di diverse tecnologie: pompa di calore, solare termico e solare fotovoltaico. E in più il committente guadagna 200,00 € al mese dall’investimento.

La struttura dell’edificio

Il Net Zero Energy Building, oggetto di studio, è un edificio residenziale monofamiliare di nuova costruzione (2010) da 16 vani per un totale di 270 m2 disposti su due piani fuori terra ed uno interrato. L’abitazione è ubicata in zona Climatica E (2386 gradi giorno) caratterizzata da inverni freddi ed umidi ed estati calde e afose. I consumi dell’edificio, occupato da 3 persone, sono monitorati da febbraio 2011. L’edificio è strato costruito in muratura portante, utilizzando  le più moderne tecnologie per garantire la massima efficienza energetica. Le superfici opache presentano un indice di trasmittanza di 0.218 kW/m2K, le superfici trasparenti una trasmittanza totale di 1.200W/m2K.

Le scelte impiantistiche

L’alto isolamento dell’involucro, unito alla scelta di un sistema completo in pompa di calore per riscaldamento, condizionamento, rinnovo e purificazione aria, produzione di acqua calda sanitaria, che sfrutta tutte le forme di energia solare sia essa indiretta attraverso la tecnologia della pompa di calore che diretta catturata dai pannelli solari termici e fotovoltaici, ha portato risultati molto soddisfacenti. “Il comfort abitativo estivo ed invernale – spiega il proprietario dell’immobile – è notevole e a fine anno, facendo i conti del totale dei costi dell’energia elettrica e dei contributi ricevuti dal GSE ci siamo ritrovati con un saldo attivo a nostro favore di oltre 1.500 € a cui va aggiunto un 30% in più in quanto rientriamo fra le case ad alte prestazioni. Conti alla mano nei 20 anni di incentivazione del GSE ci ripagheremo il fotovoltaico e l’impianto termico, senza pagare le bollette”. La perfetta integrazione di un involucro edilizio con ottime prestazioni e di impianti ad altissima efficienza energetica ha permesso inoltre di ottenere un edifico che presenta un consumo di energia primaria per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria di soli 41.798 kWh/m2 anno, quindi in classe di efficienza energetica A.

Le misurazioni effettuate

Dal monitoraggio dell’abitazione di Cittadella si evince il fondamentale apporto di ELFOFresh2, che nelle stagioni intermedie copre da solo il fabbisogno termico dell’abitazione e nelle altre stagioni crea la base climatica, permettendo al generatore principale di intervenire solo per limitati periodi di tempo con notevoli risparmi sui costi di gestione.

IL NET ZERO ENERGY BUILDING realizzato è un edificio residenziale monofamiliare di nuova costruzione (2010) composto da 16 vani per un totale di 270 m2 disposti su due piani fuori terra e uno interrato.
IL NET ZERO ENERGY BUILDING realizzato è un edificio residenziale monofamiliare di nuova costruzione (2010) composto da 16 vani per un totale di 270 m2 disposti su due piani fuori terra e uno interrato.

Semplificazione impiantistica

Il fatto di avere una pompa di calore che integra in sé tutti gli elementi per riscaldamento, raffreddamento, produzione di acqua calda sanitaria, ha permesso di ridurre gli ingombri del 60% rispetto ad una centrale termica tradizionale, eliminare le variabili di cantiere e le problematiche di installazione, oltre ad abbattere i tempi di installazione del 30%.

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L’EDIFICIO si trova in Zona Climatica E (2386 gradi giorno) caratterizzata da inverni freddi ed umidi ed estati calde e afose.

Il risparmio energetico

Con l’impianto realizzato i consumi di energia primaria legati al riscaldamento, al condizionamento, alla produzione di acqua calda sanitaria il rinnovo e la purificazione dell’aria, possono essere diminuiti del 36% rispetto ad un impianto tradizionale con caldaia. Per effetto del fotovoltaico e degli incentivi per le case ad alte prestazioni, questo risparmio si tramuta addirittura in un guadagno mensile di circa 200,00 €. L’integrazione di un involucro edilizio altamente performante e di impianti ad altissima efficienza energetica ha permesso di ottenere un edificio che presenta un consumo di energia primaria per il riscaldamento e la produzione di acqua calda sanitaria di soli 41.798 kWh/m2 anno, quindi in classe di efficienza energetica A con conseguente valorizzazione economica dell’immobile.

L’impianto realizzato

La soluzione adottata è il sistema idronico ELFOSystem GAIA di Clivet, che provvede al comfort totale sia dal punto di vista termico, sia da quello della qualità del’aria. Il sistema sfrutta sia l’energia solare indiretta attraverso la tecnologia della pompa di calore, che quella diretta catturata dai pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria e fotovoltaici per la produzione di energia elettrica, coprendo in questo modo il fabbisogno energetico dell’abitazione al 100% con fonti rinnovabili di energia.

IL SISTEMA idronico ELFOSystem GAIA di Clivet, che provvede al comfort totale sia dal punto di vista termico, sia da quello della qualità del’aria.
IL SISTEMA idronico ELFOSystem GAIA di Clivet, che provvede al comfort totale sia dal punto di vista termico, sia da quello della qualità del’aria.

Rinnovo e purificazione dell’aria

La qualità dell’aria, fondamentale in una casa termicamente molto isolata, è affidata all’unità di rinnovo aria ELFOFresh2. La macchina provvede al ricambio dell’aria, la filtrazione ad altissima efficienza grazie al filtro elettrostatico in grado di eliminare fumi, polveri sottili, virus e batteri, e la deumidifica estiva, indispensabile negli impianti con distribuzione a pannelli radianti. L’unità recupera tutto l’anno l’energia contenuta nell’aria espulsa e, grazie alla tecnologia della pompa di calore, la moltiplica, riuscendo a gestire in modo autonomo anche la corretta temperatura nelle mezze stagioni senza ricorrere al generatore principale. Nel restante tempo la potenza termica o frigorifera generata riduce la potenza richiesta al generatore principale, con notevoli risparmi energetici, grazie ad una elevata efficienza dovuta alla sorgente termica d’aria espulsa a temperatura favorevole.

Nelle stagioni intermedie, specialmente di sera quando le condizioni termiche esterne possono risultare più gradevoli di quelle interne, l‘intelligenza costruttiva di ELFOFresh2 permette il prelievo dell‘aria fresca esterna per immetterla a costo zero (free cooling) nei locali con il semplice funzionamento dei ventilatori.

Generatore

Il riscaldamento, il raffreddamento e la produzione di acqua calda sanitaria sono garantiti dalla pompa di calore aria-acqua GAIA Aria 31, la centrale monoblocco ad energia rinnovabile, che racchiude in un’unica unità tutti gli elementi dell’impianto, incluso un accumulo da 200 litri e scambiatore per il recupero dell’energia solare da collettori termici per la produzione gratuita di acqua calda sanitaria. L’unità, che applica la tecnologia Inverter DC al compressore, al ventilatore, al circolatore dell’impianto e al circolatore di ricircolo sanitario, garantendo efficienze stagionali ai vertici del mercato, produce acqua fino a 60 °C e garantisce il  funzionamento con aria esterna fino a –22 °C.

 

LA QUALITÀ DELL’ARIA, fondamentale in una casa termicamente molto isolata, è affidata all’unità di rinnovo aria ELFOFresh2 che provvede al ricambio dell’aria, alla filtrazione e alla deumidifica estiva.
LA QUALITÀ DELL’ARIA, fondamentale in una casa termicamente molto isolata, è affidata all’unità di rinnovo aria ELFOFresh2 che provvede al ricambio dell’aria, alla filtrazione e alla deumidifica estiva.

Diffusione del calore

La distribuzione del fluido caldo e del freddo avviene per mezzo di pannelli radianti a pavimento, il cui perfetto funzionamento nella fase di raffrescamento è garantita dalla deumidificazione effettuata da ELFOFresh2.

I pannelli solari termici e fotovoltaici

Sulla copertura sono installati 5m2 di pannelli solari termici per lo sfruttamento dell’energia solare diretta per la produzione dell’acqua calda sanitaria e 23 pannelli solari fotovoltaici per una superficie totale di 36.8 m2 per la produzione di 5.7 kWp. In questo modo la casa, che non utilizza gas nemmeno in cucina, copre completamente i propri fabbisogni di energia con fonti  rinnovabili: Net Zero Energy Building.

Gestione e controllo dell’intero impianto

La gestione è affidata al sistema di controllo centralizzato ELFOControl2, il quale consente di raggiungere il massimo livello di efficienza e di comfort grazie alla possibilità di definire condizioni di funzionamento ottimizzate per l’impianto nel suo insieme oltre che per i singoli elementi che lo compongono, permettendo la programmazione oraria di ogni zona, il controllo completo dell’impianto, una gestione personalizzata e il miglior uso dell’energia. ELFOControl2 è dotato di touchscreen e consente la gestione di tutto l’impianto ed il settaggio delle diverse temperature desiderate dall’utente, zona per zona.

Il monitoraggio dell’impianto

L’impianto è dotato di un sistema di monitoraggio, che  rileva giorno per giorno ora per ora i consumi dei singoli elementi che compongono l’impianto  e tutti i consumi per riscaldamento, condizionamento, rinnovo e purificazione aria, produzione di acqua calda sanitaria, fornendo interessanti suggerimenti su come utilizzare i vari elementi al fine di ottenere il miglior comfort con la massima efficienza energetica.

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