STUDIO DI FATTIBILITA’ ENEA - Atenatech...IV.3.1 Impianto di teleriscaldamento a Biomassa Pag 53 4...

COMPLESSO RESIDENZIALE POPOLARE ATC BIELLA

INTERVENTO DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA

STUDIO DI FATTIBILITA’ ENEA

RELAZIONE

Ing. Biagio Di Pietra Arch. Francesca Margiotta

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INDICE I. Introduzione I.1 Premessa Pag. 3

I.2 Simulatore Edificio-Impianto Pag. 4

I.3 Interventi strutturali e impiantistici Pag. 5

I. 4 Generalità Pag 7

II. Stato attuale e interventi proposti II.1.1 Stato attuale edificio “A” Pag 8

II.1.2 Interventi Edificio “A” Pag 10

II.1.3 Costi interventi Edificio “A” Pag 13

II.1.4 Sintesi risultati Edificio “A” Pag 14

II.2.1 Stato attuale edificio “B” Pag 15

II.2.2 Interventi Edificio “B” Pag 18

II.2.3 Costi interventi Edificio “B” Pag 21

II.2.4 Sintesi risultati Edificio “B” Pag 22

II.3.1 Stato attuale edificio “C” Pag 23

II.3.2 Interventi Edificio “C” Pag 26

II.3.3 Costi interventi Edificio “C” Pag 29

II.3.4 Sintesi risultati Edificio “C” Pag 30

II.4 Considerazioni finali Pag 31

III. Detrazione IRPEF per spese di riqualificazione energetica degli edifici III.1 Detrazione IRPEF relativamente agli edifici oggetto di studio Pag 32

IV. Impianti Speciali IV.1 Impianto di cogenerazione con microturbina a gas Capstone 30 kWe e

Capstone 60 kWe per il teleriscaldamento degli edifici oggetto di riqualificazione

energetica

IV.1.1 Premessa – Layout di Impianto Pag 34

IV.1.2 Caratteristiche tecniche e logica di funzionamento Pag 36

IV.1.3 Regime tariffario e fiscale di riferimento Pag 37

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IV.1.4 Analisi economica relativa alla rete di tele riscaldamento per gli edifici

Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17 Pag 38

IV.1.5 Calcolo investimento e tempo di ritorno: impianto di teleriscaldamento

per gli edifici Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17 Pag 39

IV.1.6 Analisi economica relativa alla rete di tele riscaldamento per l’agglomerato

edilizio compreso tra Via Piemonte e Via Mongrando (Edificio “C”) Pag 43

IV.1.7 Calcolo investimento e tempo ritorno: impianto di teleriscaldamento edificio “C” Pag 45 IV.1.8 Considerazioni finali relative all’ impianto di cogenerazione per il teleriscaldamento del

complesso residenziale in oggetto Pag 48

IV.2 Impianto Fotovoltaico

IV.2.1 Incentivi nazionali Pag 50

IV.2.2 Superficie disponibile e potenza di picco campo fotovoltaico Pag 50

IV.2.3 Analisi producibilità impianto fotovoltaico Pag 50

IV.2.4 Analisi economica impianto fotovoltaico Pag 51

IV.3 Impianto a Biomassa

IV.3.1 Impianto di teleriscaldamento a Biomassa Pag 53

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A B

C

I. 1 Premessa Lo studio in oggetto riguarda l’analisi e la simulazione energetica di un complesso edilizio popolare, sito a Biella, di proprietà dell’Agenzia Territoriale per la Casa (ATC). Il complesso edilizio, come si evince dalla planimetria di Figura 1, è costituito da tre differenti edifici: A, B e C. Gli edifici A e B si presentano con forma pressoché regolare, rispettivamente di cinque e sei piani e di superficie utile complessiva di 1.800 mq e 2.300 mq; l’edificio C è costituito da forme triangolari e pentagonali di altezza complessiva pari a tre piani e una superficie utile pari a 8.500 mq. La costruzione degli edifici risale agli anni ‘70, presentando caratteristiche strutturali e di finitura per niente attente al risparmio energetico. Inoltre, gli impianti di riscaldamento costituiti da caldaie a gasolio, risultano obsolete con rendimenti molto al di sotto dei limiti imposti per legge. Il primo approccio al complesso residenziale è stato di analizzare il sito e di indagare a livello costitutivo, costruttivo ed impiantistico lo stato attuale con particolare riferimento alle strutture orizzontali e verticali, al tipo di infissi e al tipo di impianti per il riscaldamento. L’esito di questa indagine, meglio esplicitata nei paragrafi seguenti, è sintetizzato nelle seguenti tabelle: Edificio “A” Edificio “B” Edificio “C”

Figura 1

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Figura 2: Modello Edificio Impianto – Matlab/Simulink

Dall’analisi dello stato attuale degli edifici in oggetto si evince chiaramente che essi presentano valori di trasmittanza termica delle chiusure orizzontali e verticali notevolmente superiori ai “valori limite” (indicati dalla normativa vigente) che l’edificio dovrebbe, invece, rispettare per essere considerato energeticamente efficiente. In particolare, con riferimento alla tabella 1 in relazione al D.lgs 192/05, si nota di quanto i valori della trasmittanza termica superino i limiti imposti dallo stesso decreto legge: strutture verticali di circa 2-4 volte orizzontali di copertura di circa 4-6 volte orizzontali di pavimento di circa 4-9 volte infissi di circa 2 volte I. 2 Simulatore Edificio-Impianto È stato implementato un modello di calcolo attraverso l'ausilio dell'applicativo Matlab/Simulink, che consente di stimare la fattibilità tecnico economica di un intervento per la riqualificazione energetica di un edificio esistente o per la progettazione di un nuovo edificio a basso consumo. Il modello (Figura 2) è stato sviluppato ad hoc per l’analisi del fabbisogno energetico annuo e dei costi di gestione del sistema edificio-impianti in ambito residenziale. Il modello calcola il fabbisogno termico dell’edificio in funzione dell’irraggiamento solare e della temperatura esterna; inoltre, grazie ad una interfaccia utente, è possibile inserire le caratteristiche fisiche, strutturali e geometriche degli edifici in esame. Le condizioni meteo annue del sito sono forniti dalla Norma UNI 10349 e da un algoritmo per il calcolo delle radiazioni solari orarie sulle singole pareti e della temperatura media oraria esterna. Il modello della caldaia riproduce l’effettivo funzionamento dell’impianto reale così come il modello del radiatore per la distribuzione del calore. Utilizzando la piattaforma di simulazione è possibile studiare le prestazioni di soluzione tecniche strutturali e impiantistici per ridurre il fabbisogno termico annuo e rispettare così tutti i parametri della normativa in vigore.

Tabella 1

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I. 3 Interventi strutturali e impiantistici proposti Sono stati previste due tipologie di intervento: o Intervento tipo 1: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento

valvola termostatica; o Intervento tipo 2: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento

valvola termostatica, insufflaggio fiocchi di cellulosa nelle intercapedini e riduzione ponti termici;

dove

Isolamento solai: tramite l’utilizzo di pannelli isolanti “tipo Rockwool” installati all’estradosso del solaio di copertura e all’intradosso del solaio su pilotis. Solaio di copertura: il feltro Rockwool 121 in lana di roccia dei pannelli è rivestito, su un lato, con carta Kraft politenata avente funzione di freno a vapore; ideale per l'isolamento dell'ultimo solaio di sottotetti non abitabili. Grazie alla struttura a celle aperte della lana di roccia di cui è costituito, contribuisce in modo sensibile alla riduzione dei consumi energetici e al miglioramento del comfort termico dell'abitazione.

Solaio su pilotis: il pannello rigido Rockwool Isolfon in lana di roccia, è finito, sulla faccia a vista e sui bordi, con un velo minerale verniciato di bianco; ideale per l'isolamento termoacustico di primi solai (garage, piano pilotis, ...). La particolare struttura a celle aperte della lana di roccia di cui è costituito ne fa un ottimo materiale capace di ridurre i consumi energetici e di contribuire al miglioramento termoacustico.

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Sostituzione infissi esistenti con infissi “tipo REHAU Thermo-Design 70”, costituiti da telaio in alluminio della profondità di 70 mm con trasmittanza termica (Ug) 1.1W/m2K e da doppio vetro a con valore di trasmittanza termica (Uf) pari a 1,3 W/m2K. Gli edifici in oggetto presentano diverse tipologie di chiusure trasparenti a cui corrisponde un diverso valore di trasmittanza termica media (Uw) dell’infisso, dovuto al differente rapporto tra area vetrata e area del telaio. Sostituzione caldaia ed inserimento valvola termostatica: in considerazione dello stato esistente delle attuali centrali termiche, costituite da caldaie a Gasolio di diversa potenza nominale con rendimenti non superiori all’85%, è stata ipotizzata la sostituzione con nuove caldaie a gas a condensazione, “tipo Rendamax” che, sfruttando il calore latente del vapore contenuto nei fumi, recuperano una percentuale di energia che viene riutilizzata, impedendone la dispersione nell'ambiente. Queste lavoreranno con temperature di mandata non superiori a 70 °C, con un rendimento minimo di funzionamento, superiore al 95%, garantendo un risparmio non inferiore al 10% di energia primaria rispetto alla caldaia esistente. L’intervento di riqualificazione dell’impianto termico, prevede anche l’installazione per ogni radiatore, al posto della valvola manuale, di una valvola termostatica, utile per regolare autonomamente la temperatura di ogni singolo ambiente. L’installazione di dette valvole permetterà anche di sfruttare gli apporti gratuiti di energia, cioè quelli dovuti, ad esempio, alla presenza di molte persone, ai raggi del sole attraverso le finestre, agli elettrodomestici. La valvola si chiude mano a mano che la temperatura ambiente, misurata da un sensore, si avvicina a quella desiderata, consentendo di dirottare ulteriore acqua calda verso gli altri radiatori, ancora aperti. In questo modo si può consumare meno energia nelle giornate più serene, quando il sole è sufficiente per riscaldare alcune stanze, oppure, ad esempio, impostare una temperatura più bassa nelle stanze da letto e una più alta in bagno o anche lasciare i radiatori aperti al minimo quando si esce da casa. Le valvole termostatiche, installate negli impianti centralizzati hanno anche una buona influenza sull’equilibrio termico delle diverse zone dell’edificio. Quando i piani più caldi arrivano a 20°C le valvole chiudono i radiatori consentendo un maggiore afflusso di acqua calda ai piani freddi. Il risparmio di energia indotto dall’uso delle valvole termostatiche può arrivare fino al 20%.

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Insufflaggio di fiocchi di cellulosa nelle intercapedini e riduzione dei ponti termici: la trasmittanza termica delle chiusure verticali esterne verrà ridotta tramite l’insufflaggio nelle intercapedini di isolante termico ed acustico, tipo “Isofloc”, in fiocchi di cellulosa, poiché particolarmente indicato per pareti nuove e da ristrutturare. L'utilizzo di questo materiale consente alle pareti di respirare, essendo un prodotto in grado di assorbire l'umidità eccessiva per cederla di nuovo quando l'aria è secca. Grazie alla particolare tecnica di insufflazione, vengono notevolmente ridotti gli spifferi e le correnti d'aria e, conseguentemente, i rischi di condensa. In questo caso gli spazi vuoti vengono riempiti attraverso fori di 75 mm. Poiché questo tipo di intervento aumenta l’effetto dei ponti termici (discontinuità di isolamento) nella struttura, più tipicamente negli spigoli tra muri e solai e tra muri su esterno, è necessario ipotizzare un ulteriore intervento, e cioè, un isolamento “localizzato”, che prevede l’apposizione di pannelli termoisolanti tipo “Celenit P3” per tutta la lunghezza dei solai e negli angoli. Si tratta di un tipo di pannello isolante termico ed acustico, conforme alla norma UNI EN 13168, composto da due strati (spessore 5 mm ciascuno) in lana di legno di abete, mineralizzata e legata con cemento Portland di resistenza alla compressione non inferiore a 42,5 N/mm², e da uno strato interno di polistirene espanso sinterizzato autoestinguente, conforme alla norma UNI EN 13163, prodotto da azienda certificata UNI EN ISO 9001:2000. Esso è capace di ridurre i consumi energetici e di contribuire al miglioramento termoacustico. I. 4 Generalità Nella seguente tabella sono riportati i valori di riferimento utilizzati dal modello di calcolo per simulare il sistema edificio impianto prima e dopo gli interventi proposti.

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Tabella 2

II. Stato attuale e interventi proposti II.1.1 Stato attuale Edificio “A” L’edificio, sito in Via Lombardia angolo Via Piemonte, presenta 5 piani fuori terra abitabili, oltre ad un piano porticato aperto ed un piano seminterrato. Il condominio è servito da due scale e da due ascensori e comprende un totale di 20 alloggi, due per piano e per vano scala. Lo stato attuale delle strutture esterne e degli impianti termici a servizio dell’edificio “A” risulta avere le seguenti caratteristiche: - strutture verticali esterne: a cassa vuota (con intercapedine di 20 e 5 cm) con muriccio interno

di mattoni forati da 8 cm e muriccio esterno in mattoni sabbiati da 12 cm (Tabella 2)

- strutture orizzontali: costituite da elementi prefabbricati RDB – Celersap, con isolamento in

pomice per i solai di copertura del portico e di copertura. (Tabella 3)

Tabella 3

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- serramenti esterni: L’edificio in oggetto presenta tre tipologie di infissi esterni con diverso

rapporto tra area finestrata e area del telaio; ciascuno è costituito da telaio in lamiera di acciaio zincato da 10/10 e vetri semidoppi con le caratteristiche riportate in Tabella 4:

- impianto di riscaldamento: costituito da una caldaia centralizzata a gasolio avente potenza

termica 200 kWt . La distribuzione del calore nei diversi ambienti dell’edificio è effettuata con radiatori senza alcuna regolazione sulla portata in funzione della temperatura interna.

La simulazione dello stato attuale dell’ edificio “A” indica un fabbisogno energetico annuo (Tabella 5) più di tre volte il limite stabilito dalla normativa vigente (Tabella 1). Il modello di calcolo ha fornito un costo annuo dell’energia termica, a carico di ciascuno dei 20 appartamenti, di circa 1650€, coincidente con la spesa per il riscaldamento, sostenuta attualmente da ciascuna famiglia.

Tabella 4

Tabella 5

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II.1.2 Interventi Edificio “A” Di seguito vengono descritti nel dettaglio le caratteristiche delle soluzioni tecniche adottate per ridurre il consumo energetico annuo per l’edificio “A” migliorando l’isolamento delle strutture e l’efficienza degli impianti.: Intervento tipo 1: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica

isolamento solai

Dal confronto tra la Tabella 3 e la Tabella 6, si evince come, la soluzione tecnica proposta per l’isolamento dei solai, determina una notevole riduzione del valore di trasmittanza termica sia per il solaio di piano terra che passa da 1,243 (W/m²K) a 0,259 (W/m²K), sia per il solaio di copertura che passa da 1,184 (W/m²K) a 0,222 (W/m²K).

Tabella 6

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Tabella

sostituzione infissi

Dal confronto tra la Tabella 3 e la Tabella 7, risulta chiaro come la sostituzione degli infissi contribuisca al risparmio energetico; infatti, il valore della trasmittanza termica media dell’infisso si riduce notevolmente, passando, rispettivamente per le tre differenti tipologie di infissi “A”, “B” e “C”, da 4,516 (W/m²K) a 1,166 (W/m²K), da 4,302 (W/m²K) a 1,370 (W/m²K) e da 4,342 (W/m²K) a 1,175 (W/m²K).

sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica

La caldaia esistente verrà sostituita con una caldaia a condensazione Tipo Rendamax modello R 303 000 della potenza termica nominale di 116 kWt. La caldaia lavorerà con temperature di mandata non superiori a 70 °C, con un rendimento minimo di funzionamento, come si evince dal grafico di Tabella 8, superiore al 95%, garantendo un risparmio non inferiore al 10% di energia primaria rispetto alla caldaia esistente. L’intervento prevede anche la sostituzione delle valvole manuali di ogni radiatore dell’edificio con valvole termostatiche settate ad una temperatura ambiente di 20°C. IL risparmio di energia indotto dall’uso delle valvole termostatiche può arrivare fino al 20%.

Tabella 7

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Intervento tipo 2: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica, insufflaggio fiocchi di cellulosa nelle intercapedini e riduzione ponti termici Per gli interventi relativi a: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia ed inserimento valvola termostatica si fa riferimento ai dati riportati nell’Intervento tipo 1.

Insufflaggio fiocchi di cellulosa nelle intercapedini e riduzione ponti termici

L’insufflaggio di fiocchi di cellulosa nelle intercapedini delle pareti esterne migliora notevolmente l’isolamento riducendo il valore della totale trasmittanza termica delle due tipologie di pareti da 0,836 (W/m²K) a 0,165 (W/m²K), e da 1,068 (W/m²K) a 0,477 (W/m²K). L’intervento in oggetto se da un lato migliora notevolmente le caratteristiche isolanti delle strutture verticali opache, dall’altro aumenta l’effetto generato dai ponti termici presenti nella struttura (fenomeni di condensa localizzata in corrispondenza della discontinuità di isolamento). Il problema può essere risolto con l’installazione localizzata sulla superficie esterna dell’edificio di pannelli termoisolanti . Questi verranno posti in corrispondenza del pilastro d’angolo per tutta l’altezza dell’edificio e in corrispondenza dei solai per tutto il perimetro dell’edificio.

Tabella 9

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II.1.3 Costi interventi Edificio “A” Nelle tabelle seguenti sono riportati i costi relativi alle due tipologie di interventi precedentemente analizzate per l’edificio “A”. Analisi Costi Intervento tipo 1

Descrizione Unitàquantit

à prezzo

[€] Totale [€] Valvola Termostatica cad 100 100 10.000

Fornitura Caldaia a Condensazione Tipo Rendamax R 303 000 cad 1 7.500 7.500Fornitura di infissi tipo REHAU THERMO DESIGN 70 mq 334 280 93.520Isolamento solaio copertura con di pannelli isolanti tipo Rockwool 121 in lana di roccia compresa orditura in legno mq 428 31 13.268Isolamento con solaio di terra pannelli isolanti tipo Rockwool Isolfon in lana di roccia compresa orditura in legno e cartongesso mq 428 43 18.404

Mano d'opera 0re 800 26 20.800

Totale intervento 1 compreso mano d'opera € 163.492,00 Analisi Costi Intervento tipo 2

Descrizione Unità quantitàprezzo

[€] Totale [€] Valvola Termostatica cad 100 100 10.000Fornitura Caldaia a Condensazione Tipo Rendamax R 303 000 cad 1 7.500 7.500

Fornitura di infissi tipo REHAU THERMO DESIGN 70 mq 334 280 93.520Isolamento solaio copertura con di pannelli isolanti tipo Rockwool 121 in lana di roccia compresa orditura in legno mq 428 31 13.268Isolamento solaio di terra con pannelli isolanti tipo Rockwool Isolfon in lana di roccia compresa di orditura in legno e cartongesso mq 428 43 18.404

Fornitura Fiocchi di Cellulosa tipo “Isofloc" mc 47 99 4.653Ponteggi in telai prefabbricati del tipo "a cavalletto", posto in opera fino ad un'altezza massima di m 20, per la durata dei lavori, compreso montaggio e smontaggio mq 1.470 12,74 18.727,8Fornitura di pannelli termoisolanti tipo “Celenit P3” spessore 75 mm per Correzione ponti Termici + Finitura + tasselli mq 700 12,7 8.890

Mano d'opera 0re 1.700 26 44.200 Totale intervento 2 compreso mano d'opera € 219.162,80

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II.1.4 Sintesi risultati Edificio “A” Di seguito sono riportati i risultati delle simulazioni effettuate per ciascun intervento relativo all’Edificio A (Figura 1). Le prestazioni di ciascun intervento rispetto allo stato attuale vengono confrontati in termini di riduzione del fabbisogno energetico annuo, di riduzione del costo annuo dell’energia termica per ciascun appartamento e del tempo di ritorno di ciascun investimento.

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II.2.1 Stato attuale Edificio “B” L’ edificio, sito in Via Rosmini, presenta 6 piani fuori terra abitabili, oltre ad un piano terreno a pilotis e con parziale piano sotterraneo, servito da due scale e da due ascensori e comprende un totale di 24 alloggi, due per piano e per vano scala. Lo stato attuale delle strutture esterne e degli impianti termici a servizio dell’edificio “B” risulta avere le seguenti caratteristiche: - strutture verticali esterne a cassa vuota, in ordine secondo la Tabella 11, con intercapedine di 21,

8, 2 e 6 cm, realizzate con muriccio interno di mattoni forati da 8 cm e muriccio esterno in mattoni multifori da 12 cm con caratteristiche fisiche come riportato in Tabella 11

Tabella 11

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- strutture orizzontali costituite da solai misti, in c.a. e laterizi del tipo prefabbricato. L’isolante è stato previsto solo per il solaio su pilotis ed il solaio di copertura, anche se trattato in maniera differente: con granulato di pomice nel primo, con cls di pomice nel secondo (Vedi Tabella 12 ).

- serramenti esterni: L’edificio in oggetto presenta cinque tipologie di infissi esterni con diverso

rapporto tra area finestrata e area del telaio; ciascuno è comunque costituito da telaio in lamiera di acciaio zincato da 10/10 e vetri semidoppi con le caratteristiche riportate in Tabella 13:

- impianto di riscaldamento: costituito da una caldaia centralizzata a gasolio, con potenza termica

pari a 300 KWt. La temperatura di mandata viene regolata da una sonda di temperatura esterna mentre la distribuzione del calore nei diversi ambienti dell’edificio è effettuata con radiatori la cui portata di acqua calda rimane costante anche quando la temperatura ambiente raggiunge il valore di comfort.

Tabella 12

Tabella 13

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L’indagine sullo stato attuale dell’Edificio “B”, ha restituito risultati che non rientrano nei “valori limite”, ma che, al contrario, ne sembrano essere molto lontani. In particolare, relativamente al D.lgs 192/05 (tabella 1) , si nota che i valori della trasmittanza termica delle strutture verticali (Tabella 11) sono circa 2 volte superiore ai limiti imposti, quelli delle strutture orizzontali (Tabella 12) addirittura superano di circa 6 volte i suddetti limiti, gli infissi (Tabella 13) presentano una trasmittanza termica media di circa il doppio rispetto a quella limite imposta dallo stesso decreto legge. L’analisi del fabbisogno energetico annuo e dei costi di gestione, effettuato utilizzando il modello di calcolo dell’edificio, ha restituito una condizione pessima dello stato attuale dell’Edificio B. Infatti, l’attuale fabbisogno energetico annuo, (Tabella 14) è più di quattro volte il limite stabilito dalla normativa vigente (Tabella 1), mentre il costo del riscaldamento annuo per ognuno dei 24 alloggi e circa il 20% in più rispetto all’edificio “B”.

Tabella 14

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II.2.2 Interventi Edificio “B” Di seguito vengono descritti nel dettaglio le caratteristiche delle soluzioni tecniche adottate per ridurre il consumo energetico annuo per l’edificio “B” migliorando l’isolamento delle strutture e l’efficienza degli impianti.: Intervento tipo 1: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica.

isolamento solai Dal confronto tra la Tabella 3 e la Tabella 6, si evince come, la soluzione tecnica proposta per l’isolamento dei solai, determina una notevole riduzione del valore di trasmittanza termica sia per il solaio di piano terra che passa da 1,243 (W/m²K) a 0,282 (W/m²K), sia per il solaio di copertura che passa da 1,184 (W/m²K) a 0,248 (W/m²K).

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Tabella


Dal confronto tra la Tabella 3 e la Tabella 7, risulta chiaro come la sostituzione degli infissi contribuisca al risparmio energetico; infatti, il valore della trasmittanza termica media delle 5 tipologie di infissi passa da un valore di 4,3 (W/m²K) ad un valore di 1,17 (W/m²K)

sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica

La caldaia esistente verrà sostituita con una caldaia a condensazione Tipo Rendamax modello R304 000 della potenza termica nominale di 147 kWt. La caldaia lavorerà con temperature di mandata non superiori a 70 °C, con un rendimento minimo di funzionamento, come si evince dal grafico di Tabella 17, superiore al 95%, garantendo un risparmio non inferiore al 10% di energia primaria rispetto alla caldaia esistente. L’intervento riguardante l’impianto termico prevede anche la sostituzione delle valvole manuali di ogni radiatore dell’edificio con valvole termostatiche settate ad una temperatura ambiente di 20°C. IL risparmio di energia indotto dall’uso delle valvole termostatiche può arrivare fino al 20%.

Tabella 16

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Intervento tipo 2: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica, insufflaggio fiocchi di cellulosa nelle intercapedini e riduzione ponti termici Per gli interventi relativi a: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia ed inserimento valvola termostatica si fa riferimento ai dati riportati nell’ Intervento tipo 1.


Il confronto tra la Tabella 11 e la Tabella 18 evidenzia i differenti valori della trasmittanza delle pareti verticali:

- Muratura esterna 1: da 0,697 (W/m²K) a 0,153 (W/m²K) - Muratura esterna 2: da 0,697 (W/m²K) a 0,320 (W/m²K) - Muratura esterna 3: da 1,127 (W/m²K) a 0,795 (W/m²K) - Muratura esterna scale: da 0,624 (W/m²K) a 0,362 (W/m²K)

L’insufflaggio di fiocchi di cellulosa nelle intercapedini delle pareti esterne aumenta l’effetto dei ponti termici nella struttura (discontinuità di isolamento); il problema viene risolto con l’installazione localizzata sulla superficie esterna dell’edificio di pannelli termoisolanti. Questi verranno posti in corrispondenza del pilastro d’angolo per tutta l’altezza dell’edificio e in corrispondenza dei solai per tutto il perimetro dell’edificio.

Tabella 18

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II.2.3 Costi interventi Edificio “B” Nelle tabelle seguenti sono riportati i costi relativi alle due tipologie di interventi precedentemente analizzate per l’edificio “B”. Analisi Costi Intervento tipo 1



Fornitura Caldaia a Condensazione Tipo Rendamax R 304 000 cad 1 8.700 8.700

Fornitura di infissi tipo REHAU THERMO DESIGN 70 mq 264 280 73.920Isolamento solaio copertura con di pannelli isolanti tipo Rockwool 121 in lana di roccia compresa orditura in legno mq 388 31 12.028Isolamento solaio di terra con pannelli isolanti tipo Rockwool Isolfon in lana di roccia compresa di orditura in legno e cartongesso mq 388 43 16.684

Mano d'opera 0re 800 26 20.800



[€] Totale [€] Valvola Termostatica cad 144 100 14.400Fornitura Caldaia a Condensazione Tipo Rendamax R 303 000 cad 1 8.700 8.700

Fornitura di infissi Tipo REHAU THERMO DESIGN 70 mq 264 280 73.920

Isolamento solaio copertura con di pannelli isolanti tipo Rockwool 121 in lana di roccia compresa orditura in legno mq 388 31 12.028Isolamento solaio di terra con pannelli isolanti Tipo Rockwool Isolfon in lana di roccia compresa orditura in legno e cartongesso mq 388 43 16.684

Fornitura Fiocchi di Cellulosa tipo “Isofloc" mc 265 99 26.235

Ponteggi in telai prefabbricati del tipo "a cavalletto", posto in opera fino ad un'altezza massima di m 20, per la durata dei lavori, compreso montaggio e smontaggio mq 1.850 12,74 23.569Fornitura di pannelli termoisolanti tipo “Celenit P3” spessore 75 mm per Correzione ponti Termici + Finitura + tasselli mq 702 12,7 8.915,4Mano d'opera 0re 1.700 26 44.200 Totale intervento 2 compreso mano d'opera € 228.651,40

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II.2.4 Sintesi risultati Edificio “B” Di seguito sono riportati i risultati delle simulazioni effettuate per ciascun intervento relativo all’edificio B (Figura 1). Le prestazioni di ciascun intervento rispetto allo stato attuale vengono confrontati in termini di riduzione del fabbisogno energetico annuo, di riduzione del costo annuo dell’energia termica per ciascun appartamento e del tempo di ritorno di ciascun investimento.

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II.3.1 Stato attuale Edificio “C” L’ edificio, nel Villaggio Lamarmora, comprensivo dell’intero isolato costeggiato dalle vie Lombardia, Rosmini, Mongrando e Piemonte, è costituito da 3 piani fuori terra abitabili ed un piano seminterrato. Lo studio di analisi dell’intero complesso è stato effettuato tenendo conto dei grafici pervenuti e della relativa suddivisione dello stesso in otto “edifici” come mostrato in Figura 3. Lo stato attuale delle strutture esterne e degli impianti termici a servizio degli otto blocchi che costituiscono l’edificio “C” ha le seguenti caratteristiche:

Figura 3

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- strutture verticali esterne: a cassa vuota, in ordine secondo la Tabella 20, con intercapedine di 16, 10, e 5 cm, realizzate con muriccio interno di mattoni forati da 8 cm e muriccio esterno in mattoni multiformi in laterizio da 12 cm.

- strutture orizzontali: costituite da solai misti, in c.a. e laterizio del tipo prefabbricato. In ognuno

dei casi è stato effettuato un isolamento con cls di pomice, ma con uno spessore differente: per i solai di terra e del piano intermedio è pari a 2 cm, a differenza del solaio di copertura dove lo spessore è di 5 cm. (Tabella 21 )

Tabella 21

Tabella 20

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- serramenti esterni: l’edificio “C” in oggetto presenta sette tipologie di infissi esterni con diverso rapporto tra area finestrata e area del telaio; ciascuno è comunque costituito da telaio in lamiera di acciaio zincato da 10/10 e vetri semidoppi con le caratteristiche riportate in Tabella 22 e nei relativi allegati.

- impianto di riscaldamento: nell’edificio C attualmente vi sono quattro centrali termiche disposte

in diversi punti del fabbricato e così costituite: - Centrale Termica di Via Piemonte 24: Una caldaia a Gasolio, Potenza Termica 125 kWt - Centrale Termica di Via Piemonte 18-20-22: Due caldaie a Gasolio da 165 kWt ciascuna - Cen. T. di Via Rosmini19-21-23 e via Lombardia 20-22: Due caldaie a Gasolio 280 kWt ciascuna - Centrale Ter. Via Mongrando 1-3-5 e Via Lomb.24: Due caldaie a Gasolio da 250 kWt ciascuna Come per l’edificio “A” e “B” l’indagine sullo stato attuale dell’Edificio “C”, ha restituito risultati che non rientrano nei “valori limite”, e che ne risultano essere molto lontani. In particolare, relativamente al D.lgs 192/05 (tabella 1) , si nota che i valori della trasmittanza termica delle strutture verticali (Tabella 20) sono circa 2 volte e mezzo superiori ai limiti imposti, quelli delle strutture orizzontali (Tabella 21) addirittura superano di circa 8 volte i suddetti limiti, gli infissi (Tabella 13) presentano una trasmittanza media di circa il doppio rispetto a quella limite imposta dallo stesso decreto legge. L’analisi del fabbisogno energetico annuo e dei costi di gestione, effettuato utilizzando il simulatore del sistema edificio-impianto, ha messo in evidenza le carenze energetiche dello stato attuale dell’ Edificio “C”. Infatti, l’attuale fabbisogno energetico annuo, (Tabella 23) è più di cinque volte il limite stabilito dalla normativa vigente (Tabella 4).

Tabella 22

Tabella 23

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II.3.2 Interventi Edificio “C” Di seguito vengono descritti nel dettaglio le caratteristiche delle soluzioni tecniche adottate per ridurre il consumo energetico annuo per l’edificio “C” migliorando l’isolamento delle strutture e l’efficienza degli impianti: Intervento tipo 1: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica

isolamento solai

Dal confronto della Tabella 21 con la Tabella 24, si nota come l’isolamento dei solai comporta una notevole riduzione delle dispersioni di calore limitandone il valore della trasmittanza termica sia per il solaio di piano terra che passa da 3,215 (W/m²K) a 0,252 (W/m²K), sia per il solaio di copertura che passa da 2,637 (W/m²K) a 0,3 (W/m²K).


Tabella 24

Tabella 25

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Le prestazioni termoisolanti dei nuovi infissi proposti per l’intervento in oggetto garantiscono una elevata riduzione del fabbisogno termico. Infatti dal confronto tra la Tabella 22 e la Tabella 25 si nota come il nuovo valore della trasmittanza termica per ognuna delle sette tipologie di finestre si riduce notevolmente; secondo, i seguenti valori:

- “A”: da 4,681 (W/m²K) a 1,157 (W/m²K) - “B”: da 4,964 (W/m²K) a 1,143 (W/m²K) - “C”: da 4,500 (W/m²K) a 1,167 (W/m²K) - “D”: da 4,574 (W/m²K) a 1,163 (W/m²K) - “E”: da 3,442 (W/m²K) a 1,221 (W/m²K) - “F”: da 4,049 (W/m²K) a 1,190 (W/m²K) - “G”: da 4,283 (W/m²K) a 1,178 (W/m²K)

sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica Le caldaie a Gasolio presenti nelle quattro centrali termiche verranno sostituite da caldaie a condensazione tipo Rendamax delle seguenti caratteristiche e modelli: o Centrale Termica di Via Piemonte 24: Caldaia Tipo R301 000, Potenza Termica 74 kWt; o Centrale Termica di Via Piemonte 18-20-22: Due caldaie Tipo R302 000 e una R302 KKMB da

91 kWt ciascuna; o Centrale Termica di Via Rosmini19-21-23 e via Lombardia 20-22: Due caldaie tipo: R304 KKMB

da 147 kWt , R302 0000 91 kWt; o Centrale Termica di Via Mongrando 1-3-5 e Via Lombardia 24: Due caldaie Tipo: R304 KKMB

da 147 kWt, R301 000 74 kWt. Il gruppo caldaie disposte nelle quattro centrali termiche lavoreranno con temperature di mandata non superiori a 70 °C, con un rendimento minimo di funzionamento, come si evince dal grafico di Tabella 17, superiore al 95%, garantendo un risparmio non inferiore al 10% di energia primaria rispetto alla caldaia esistente. L’intervento riguardante l’impianto termico prevede anche la sostituzione delle valvole manuali di ogni radiatore dell’edificio con valvole termostatiche settate ad una temperatura ambiente di 20°C. IL risparmio di energia indotto dall’uso delle valvole termostatiche può arrivare fino al 20%.

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Intervento tipo 2: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia e inserimento valvola termostatica, insufflaggio fiocchi di cellulosa nelle intercapedini e riduzione ponti termici Per gli interventi relativi a: isolamento solai, sostituzione infissi, sostituzione caldaia ed inserimento valvola termostatica si fa riferimento ai dati riportati nell’Intervento tipo 1.


L’insufflaggio di fiocchi di cellulosa nelle intercapedine delle pareti esterne migliora notevolmente l’isolamento riducendo il valore della totale trasmittanza termica pareti verticali come riportato di seguito

- Muro tipo “A”: da 0,714 (W/m²K) a 0,193 (W/m²K) - Muro tipo “B”: da 0,779 (W/m²K) a 0,286 (W/m²K) - Muro tipo “C”: da 0,779(W/m²K) a 0,458 (W/m²K)

L’insufflaggio di fiocchi di cellulosa non è stata ipotizzata per la parete di tipo “D”; poiché questa non presenta intercapedine d’aria necessaria per l’intervento ipotizzato. L’intervento in oggetto se da un lato migliora notevolmente le caratteristiche isolanti delle strutture verticali opache, dall’altro aumenta l’effetto generato dai ponti termici presenti nella struttura (fenomeni di condensa localizzata in corrispondenza della discontinuità di isolamento). Tale problematica viene risolta prevedendo l’installazione localizzata, sulla superficie esterna dell’edificio, di pannelli termoisolanti. Questi verranno posti in corrispondenza del pilastro d’angolo per tutta l’altezza dell’edificio e in corrispondenza dei solai per tutto il perimetro dell’edificio.

Tabella 27

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II.3.3 Costi interventi Edificio “C” Nelle tabelle seguenti sono riportati i costi relativi alle due tipologie di interventi precedentemente analizzate per l’edificio “C”. Analisi Costi Intervento tipo 1



Fornitura Gruppo Caldaie tipo Rendamax: 2 R304KKMB, 2 R3010000, 2 R3020000, 1 R302KKMB cad 1 48.000 48.000

Fornitura di infissi tipo REHAU THERMO DESIGN 70 mq 1.798 280 503.440Isolamento solaio copertura con di pannelli isolanti tipo Rockwool 121 in lana di roccia compresa orditura in legno mq 3.156 31 97.836Isolamento solaio di terra con pannelli isolanti tipo Rockwool Isolfon in lana di roccia compresa di orditura in legno e cartongesso mq 3.079 43 132.397

Mano d'opera 0re 3.200 26 83.200



[€] Totale [€] Valvola Termostatica cad 690 100 69.000Fornitura Gruppo Caldaie Tipo Rendamax: 2 R304KKMB, 2 R3010000, 2 R3020000, 1 R302KKMB cad 1 48.000 48.000Fornitura di infissi Tipo REHAU THERMO DESIGN 70 mq 1.798 280 503.440Isolamento solaio copertura con di pannelli isolanti tipo Rockwool 121 in lana di roccia compresa orditura in legno mq 3.156 31 97.836

Isolamento solaio di terra con pannelli isolanti tipo Rockwool Isolfon in lana di roccia compresa di orditura in legno e cartongesso mq 3.079 43 132.397

Fornitura Fiocchi di Cellulosa tipo “Isofloc" mc 1.117 99 110.583

Ponteggi in telai prefabbricati del tipo “a cavalletto", posto in opera fino ad un'altezza massima di m 20, per la durata dei lavori, compreso montaggio e smontaggio mq 7.245 12,74 92.301,3Fornitura di pannelli termoisolanti tipo “Celenit P3” spessore 75 mm per Correzione ponti Termici + Finitura + tasselli mq 2.767 12,67 35.057,89

Mano d'opera 0re 6.800 26 176.800 Totale intervento 2 compreso mano d'opera € 1.265.415,19

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II.3.4 Sintesi dei risultai Edificio “C” Di seguito sono riportati i risultati delle simulazioni effettuate per ciascun intervento relativo all’Edificio C (Figura 3). I risultati evidenziano l’entità della riqualificazione energetica che ciascun intervento comporta in termini di riduzione del fabbisogno energetico annuo, di riduzione del costo annuo dell’energia termica per ciascun appartamento e del tempo di ritorno di ciascun investimento.

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II.4 Considerazioni finali in merito agli interventi proposti Lo studio presentato nei paragrafi precedenti è stato concepito come strumento di supporto alle diverse strategie progettuali mirate al contenimento dei consumi energetici per il riscaldamento dei tre edifici che costituiscono il complesso ATC di Biella. L’obiettivo della valutazione tecnico economica effettuata tramite l’ausilio di un simulatore dinamico, non è la ricerca di un dato “certo” ma l’individuazione di sicuri ordini di grandezza utili a definire un orientamento progettuale. Infatti il dato “certo” è difficilmente ottenibile per l’elevato numero di variabili in gioco che possono rendere “manipolato” e “parziale” qualsiasi risultato. Come si evince dai grafici di sintesi, le simulazioni effettuate hanno messo in luce uno stato attuale degli edifici in oggetto fortemente energivoro con fabbisogni energetici annui superiori al valore medio di 150 kWh/mq che caratterizza il parco edilizio italiano convenzionale. L’elevato consumo energetico per la climatizzazione invernale è dovuto sia a soluzioni tecniche al momento della costruzione certamente non mirate al risparmio energetico (chiusure verticali e orizzontali debolmente isolate), sia al degrado nel tempo degli impianti termici che ne ha incrementato la scarsa efficienza. Allo stato attuale, l’edificio C presenta le peggiori prestazioni energetiche tra i tre edifici che costituiscono il complesso edilizio in oggetto. Il maggiore fabbisogno energetico dell’edificio C trova giustificazione nel peggiore fattore di forma (S/V) che influenza negativamente la potenza termica dissipata dalle chiusure. Per poter paragonare il comportamento degli edifici prima e dopo gli interventi proposti, vengono confrontati nelle tabelle di sintesi i fabbisogni energetici annui ricondotti al metro quadro di superficie utile, il costo del riscaldamento per singolo appartamento e i tempi di ritorno dell’investimento iniziale per ognuno dei due interventi ipotizzati. Analizzando i risultati delle simulazione effettuate si nota che l’incidenza maggiore sul contenimento del fabbisogno energetico complessivo è data dal maggiore isolamento termico dei solai e degli infissi e da un funzionamento più efficiente dell’impianto termico grazie alla sostituzione della caldaia e all’utilizzo delle valvole termostatiche. Inoltre le prestazione di tali soluzioni tecniche garantiscono la possibilità di rispettare i valori previsti dalla normativa vigente per il 2010 (D.lgs 192/05) con limitati periodi di ritorno dell’investimento iniziale. In particolare la tipologia di “intervento 1” permette di ridurre mediamente del 70% il fabbisogno energetico annuo dell’intero complesso edilizio con un tempo di ritorno medio dell’investimento di 6 anni. L’incremento di isolamento termico delle chiusure verticali- previste dalla tipologia di “intervento 2”- in aggiunta alle soluzioni tecniche previste dalla tipologia di “intervento 1”, determina un ulteriore 25% di incremento delle prestazioni energetiche dei tre edifici rispetto al prima soluzione, con una maggiorazione media dell’investimento iniziale del 33% che comporta un maggiore tempo di ritorno dell’investimento di circa 1,5 anni.

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III. Detrazione IRPEF per spese di riqualificazione energetica degli edifici

(Dm Ministero Sviluppo Economico 19 febbraio 2007 (Disposizioni in materia di - Attuazione dei commi 344-349 della legge 27 dicembre 2006, n. 296 - Finanziaria 2007) (GU n. 47 del 26-2-2007)

III.1. Detrazione IRPEF relativamente agli edifici oggetto di studio In ottemperanza a quanto previsto dai decreti applicativi della Finanziaria 2007, per la riqualificazione energetica degli edifici la detrazione, pari al 55% delle spese sostenute entro il 31-12-2007, spetta per gli interventi che porteranno a una riduzione dei consumi energetici per la climatizzazione invernale, come richiesto per le diverse tipologie di intervento. La detrazione, che sarà ripartita in 3 annualità di pari importo, riguarda: 1. Interventi di riqualificazione globale su edifici esistenti - per un massimo di 100.000 € . 2. Interventi attuati su edifici o parti di edifici o unità immobiliari esistenti, relative a strutture opache verticali (pareti,generalmente esterne), finestre comprensive di infissi - per un massimo di 60.000€. Per le strutture opache orizzontali (coperture e pavimenti) la normativa di attuazione è in corso di definizione. 3. Installazione di pannelli solari per la produzione di acqua calda per usi domestici, industriali, nonché per il fabbisogno di piscine, strutture sportive, case di ricovero e di cura, scuole -per un massimo di 60.000€. 4. Interventi di sostituzione di impianti di climatizzazione invernale con caldaie a condensazione e contestuale messa a punto del sistema di distribuzione - per un massimo di 30.000€.

Costi Intervento tipo 1

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Costi Intervento tipo 2

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IV. Impianti Speciali IV.1 Impianto di cogenerazione con microturbina a gas Capstone 30 kWe e Capstone

60 kWe per il teleriscaldamento degli edifici oggetto di riqualificazione energetica

IV.1.1 Premessa – Layout di Impianto Si definisce cogenerazione ai sensi dell’art.2 del Decreto legislativo 164/00, un sistema integrato di produzione combinata di energia elettrica o meccanica e di energia termica, entrambe considerate utili. Teleriscaldamento indica una situazione nella quale la fornitura del riscaldamento e/o dell'acqua sanitaria (energia termica) a più utenti (o edifici) avviene a distanza attraverso delle tubazioni che trasportano il calore (acqua calda, acqua surriscaldata o vapore) generato in una o più centrali principali alimentate da fonti energetiche di vario tipo andando a sostituire i tradizionali impianti calore dei singoli edifici. Il calore prodotto viene trasportato attraverso le reti di teleriscaldamento, viene quindi ceduto (kwh termici) agli utenti attraverso appositi scambiatori di calore di proprietà o della Ditta/Società Produttrice e Distributrice del calore o dell'utente stesso, contabilizzato con appositi strumenti di misura e quindi periodicamente fatturato all'utenza. La rete di distribuzione deve svilupparsi su terreni pubblici (strade) e/o su più terreni di privati e comunque di terzi (accessi all'edificio, sentieri, orti, giardini ecc). (Non si può considera rete se la stessa si sviluppa su un terreno di un solo proprietario) Deve comunque collegare alla centrale almeno due utenti diversi e l'eventuale (Fonte F.I.P.E.R Federazione Italiana Produttori di Energia da Fonti Rinnovabili) Il primo obiettivo che l’iniziativa si prefigge è un uso più razionale delle fonti energetiche, volto alla riduzione dei consumi (a parità di comfort termico) e al contenimento dell’impatto ambientale; benefici questi derivanti dall’elevato rendimento dell’impianto (pari all’80%), che si traduce in risparmio di energia primaria pari circa al 30% . Di seguito si riporta una valutazione tecnico economica relativa ad un impianto di cogenerazione con microturbine a gas e caldaie di integrazione del tipo a condensazione per il teleriscaldamento del complesso residenziale popolare ATC di Biella (funzionamento limitato al periodo di riscaldamento invernale Ottobre –Aprile). Considerando il fabbisogno energetico dell’edificio così come ricavato a seguito di intervento riqulificante tipo 1, la planimetria del complesso edilizio e le curve di durata del carico termico di ciascun edificio, si ritiene che la migliore scelta progettuale sia l’installazione di un microcogeneratore a servizio degli edifici di Via lombardia 18 e di Via Rosmini 17 (identificati come edificio “A” e “B”), e due microcogeneratori a servizio del complesso residenziale compreso tra Via Piemonte e Via Mongrando. (identificato come edificio “C”). L’impianto analizzato è costituito da una microturbina del tipo Capstone da 30 kWe installata nella centrale termica dell’edificio di Via lombardia 18 e da due microturbine tipo Capostone da 60 kWe installate in una centrale termica dell’edificio “C” ; Le microturbine saranno connesse in parallelo alla rete elettrica di distribuzione cedendo la totale energia elettrica prodotta in cogenerazione al distributore locale, per la quale verrà riconosciuto al soggetto responsabile dell’impianto un prezzo di cessione pari a quello stabilito dall’Acquirente Unico (AU) alle imprese distributrici per la vendita al mercato vincolato così come riportato dalla Delibera 34/05 dell’AEEG. Il totale consumo elettrico annuo per i 20 alloggi dell’edificio in oggetto è stato ricavato considerando i risultati di un recente studio condotto per il ministero dell’Ambiente dal Politecnico di Milano intitolato MICENE (Misure dei consumi di Energia Elettrica in 110 abitazioni Italiane). Dall’analisi dei consumi elettrici per la Regione Piemonte, si è considerato un consumo medio per appartamento di 3000 kWh anno.

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L’installazione delle microturbine e delle caldaie di integrazione potrà essere effettuata utilizzando le centrali termiche già esistenti come riportato in figura 4; la rete di tele riscaldamento per gli edifici di Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17 sarà così costituita:

o Centrale termica Via Lombardia 18: Una microturbina tipo Capstone da 30 kWe e caldaia di integrazione del tipoa condensazione Rendamax R301 KKM8 da 74 kWt .

o Centrale termica Via Rosmini 17: Caldaia a recupero da 60 kWt (Scambiatore di calore in controcorrente) e caldaia di integrazione del tipo a condensazione Rendamax R301 KKM8 da 74 kWt .

o Condotta coibentata da 3” per il teleriscaldamento, interrata tra le due centrali termiche

La rete di teleriscaldamento per il complesso residenziale “Edificio C” sarà così costituita: o Centrale termica Via Rosmini 21: Due microturbine tipo Capstone da 60 kWe . o Centrale termica Via Biemonte 18,20,22: Caldaia a recupero da 200 kWt (Scambiatore di

calore in controcorrente) e caldaia di integrazione del tipo a condensazione Rendamax R305 KKM8 da 194 kWt .

o Centrale termica Via Mongrando 1: Caldaia a recupero da 200 kWt (Scambiatore di calore in controcorrente) e caldaia di integrazione del tipo a condensazione Rendamax R305 KKM8 da 194 kWt .

o Condotta coibentata da 3” per il teleriscaldamento tra le tre centrali termiche.

Figura 4: Layout rete di tele riscaldamento

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IV.1.2 Caratteristiche tecniche e logica di funzionamento L’elemento cardine del sistema di cogenerazione è la microturbina; trattasi di una macchina simile, costruttivamente, ai turbogas installati presso le centrali di produzione di energia elettrica. Queste macchine coprono generalmente un range di potenza da 30-100 kWe; presentano dimensioni relativamente piccole (es. Capston I 330: HxWxL=1900x714x1344 [mm]) e ciò fa della microturbina una macchina estremamente compatta e di peso limitato. A tali caratteristiche si uniscono inoltre l’opportunità di raggiungere rendimenti relativamente elevati, basse emissioni e bassi costi di impianto, oltre che la possibilità di utilizzare combustibili diversi dal gas naturale quali biogas o altri a basso potere calorifico. Il principio di funzionamento è analogo a quello delle turbogas; l’aria esce dal compressore a circa 4-8 bar ed entra nel rigeneratore, se presente. Nel rigeneratore, il gas esausto è utilizzato per preriscaldare l’aria prima di entrare nella camera di combustione, dove essa è miscelata con il combustibile e bruciata. aumentando il rendimento elettrico. Di seguito si riportano le principali caratteristiche tecniche delle microturbine in oggetto:

Modello Capstone I 330 Potenza nominale 30 kWe Rendimento elettrico 28 % Rendimento Totale 77 % Potenza termica uscente 55 kWt Portata gas di scarico 0,3 kg/s Temperatura gas di scarico 205 °C Temperatura acqua in ingresso scambiatore 60-90 °C Pressione combustione 2,9 Bar Tipo compressore aria centrifugo Velocità nominale 70.000 giri/min Rumore (10 m) 70 dB dimensioni 1.900x714x1.344 [mm3]

Modello Capstone C60 Potenza nominale 60 kWe Rendimento elettrico a potenza nominale 28 % Rendimento Totale 77 % Potenza termica uscente 107 kWt Portata gas di scarico 0,49 kg/s Temperatura gas di scarico 305 °C Temperatura acqua in ingresso scambiatore 60-90 °C Pressione combustione 2,9 Bar Tipo compressore aria centrifugo Rumore (10 m) 70 dB Velocità nominale 96.000 giri/min dimensioni 2.110x762x1.956 [mm3]

La logica di funzionamento della microturbina prevede che l'utente imposti la potenza elettrica che la macchina dovrà erogare (e il fattore di potenza) e la soglia da non superare di temperatura dell'acqua in uscita dalla caldaia a recupero. La microturbina è in grado di erogare la potenza elettrica richiesta solo se il circuito termico dell'utenza è in grado di smaltire il corrispondente carico termico. Su questo circuito termico dell'utenza è posizionato un sensore che rileva la temperatura dell'acqua in uscita dalla caldaia a recupero. Se la temperatura misurata dal sensore supera la soglia impostata dall'operatore, la

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microturbina esegue automaticamente una parzializzazione del carico, fino a quando la temperatura ritorna sotto il valore limite. Quando questo avviene, la microturbina tenta di ritornare ad erogare la potenza impostata da pannello. È questa la logica con cui la macchina è programmata per inseguire il carico termico. IV.1.3 Regime tariffario e fiscale di riferimento Lo scenario considerato si riferisce alla situazione normativa, tariffaria e fiscale effettivamente in atto (Delibera 16/98, Delibera 34/05 AEEG). Per la seguente analisi economica si è fatto riferimento a un differente regime fiscale e tariffario che caratterizza gli usi finali dell’energia elettrica e del gas in ambito terziario:

o Imposte e tariffe gas ed elettricità uso civile (impianto tradizionale:Rete Enel, caldaia centralizzata ):

Costo elettricità utente 0,17 €/kWh Costo gas utente 0,42 €/Smc Accise gas uso civile 0,17 €/Smc

o Imposte e tariffe gas ed elettricità cogenerazione - teleriscaldamento La cogenerazione per teleriscaldamento è sottoposta al regime fiscale per produttori, inoltre secondo le Circolare 145/D e 189/D del Ministero delle Finanze, le caldaie di integrazione sono considerate parte integrante dell’impianto di cogenerazione se l’energia elettrica prodotta è almeno il 10% dell’energia termica totale erogata agli utenti, con il vantaggio che tutto il gas consumato dall’impianto di teleriscaldamento sarà sottoposto ad accisa e tariffa industriale come indicato nella seguente tabella.

Costo elettricità singolo utente 0,17 €/kWh Costo gas cogenerazione 0,36 €/Smc Tariffa media energia elettrica ceduta in rete 9 c€ Accise gas uso industriale 0,0125 €/Smc Accise gas per 0,25 mc/kWh 0,0004493 €/Smc

Sui primi 0,250 m3 di gas naturale necessari a produrre 1 kWh elettrico è dovuta l'imposta per la generazione di elettricità (0,04493 c€/m3). Il costo medio dell’energia elettrica ceduto in rete dipende dalla tariffa imposta dall’AU (Acquirente Unico) al distributore di rete (ENEL) che varia ogni mese; per lo studio in esame è stato posto a 0,09€/kWh Gli impianti di cogenerazione sono officine di produzione elettrica. Pertanto sono richiesti il rilascio della Licenza di Officina Elettrica all'avviamento dell'impianto ed il suo rinnovo annuale in seguito. I diritti annuali di licenza sono attualmente pari a 77,47 €. Di seguito si riporta l’analisi tecnico economica per le due reti di tele riscaldamento proposte

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IV.1.4 Analisi economica relativa alla rete di tele riscaldamento per gli edifici Via Lombardia

18 e Via Rosmini 17 Utilizzando la piattaforma di simulazione del sistema edificio-impianto è stato possibile ricavare la curva di durata del carico termico totale dei due edifici a seguito di intervento riqualificante “tipologia 1”; la curva di durata è stata utilizzata per il dimensionamento dell’impianto di cogenerazione che abbia un tempo medio di funzionamento annuo sufficiente per recuperare l’investimento iniziale nel minor tempo possibile tempo possibile.

Figura 5: curva di durata carico termico a seguito di interventi strutturali "tipo 1"

Come si evince dal diagramma di durata del carico termico di figura 4, il la microturbina Capstone I330 lavora per 3000 ore/anno a potenza nominale e per 400 ore/anno in parzializzazione fino al 50 % della sua potenza nominale. La restante area del diagramma , parte del carico base e del carico di punta viene coperto dalle caldaia integrative R301 da 74 kWt ciascuna.

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IV.1.5 Calcolo investimento e tempo di ritorno: Impianto di tele riscaldamento edifici Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17

Lo scopo della seguente analisi economica è quella di valutare la fattibilità di un investimento incrementale dovuto all’installazione di una rete di teleriscaldamento tra l’edificio Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17 rispetto alla soluzione base: 2 caldaie a condensazione tipo Rendamax R303 e R304 (come previsto dall’intervento tipologia 1) Si riportano di seguito i costi e ricavi relativi al tele riscaldamento A) Costi Impianto di cogenerazione: Macchinario Turbina a gas Capstone I 330 30,00 k€ Totale Macchinario 30,00 k€ Caldaia integrazione

Due Caldaie Tipo Rendamax R301 KKM8 11,00 k€

Totale Caldaia di integrazione 11,00 K€ Equipaggio Pannellatura fonoassorbente 1,43 k€ Totale Equipaggio 1,43 k€ Opere Meccaniche

Materiali (per cogenerazione, scambiatori) 2,00 k€

Materiali (per gas combustibile) 1,14 k€ Materiali (per aria + gas scarico) 1,43 k€ Coibentazione 0,57 k€

Opere idrauliche (manodopera, ecc.) 2,29 k€

Totale Opere Meccaniche 7,43 k€ Opere elettriche Quadro elettrico interfaccia 2,57 k€ Impianto elettrico 2,29 k€ Opere elettriche (montaggio) 1,71 k€ Totale opere Elettriche 6,57 k€ Opere civili posa cemento 0,86 k€ Opere civili (manodopera, ecc.) 1,14 k€ Totale Opere civili 2,00 k€ Ingegneria progettazione 0,29 k€ Totale Ingegneria 0,29 k€

TOTALE COSTI IMPIANTO 58.714,29 €

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B) Costi opere civili rete di teleriscaldamento: edifici Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17

DESCRIZIONE PREZZO [€] QUANTITA' COSTO [€] TUBAZIONE COIBENTATA DA 3" 30 60 m 1.800 POSA TUBAZIONE 11 60 m 660 VALVOLE INTERCETTAZIONE 108 2 216 RIDUZIONI 108 2 216 SCAVO 13 32 m 416 RIEMPIMENTO 14,2 32 m 454,4 POZZETTI 262 2 524 RIFACIMENTO PAVIMENTAZIONE 18 32 m 576 MANO D'OPERA 26 216 h 5.616

TOTALE COSTI RETE TELERISCALDAMENTO 10.478,40 €

Importo totale lavori (Rete + Impianto): 69.192,69 € C) Costi variabili di gestione ed esercizio: Impianto di teleriscaldamento Nella seguente tabella si riportano i dati utilizzati per il calcolo del gas consumato dalla microturbina durante la stagione invernale:

PCI GAS naturale 9,5 kWh/mc Contratto manutenzione 0,015 €/kWh Durata di funzionamento a carico nominale 3.500 h Durata di funzionamento a carico parziale 400 h

Considerando il regime tariffario e fiscale del teleriscaldamento come riportato nel paragrafo precedente, sono stati calcolati i costi annui di gestione ed esercizio dell’impianto cogenerativo:

costo manutenzione microturbina 1.485,00 €/anno costo gas microturbina 13.559,60 €/anno costo gas caldaie di integrazione 7.941,61 €/anno costo elettricità da rete ENEL 22.440,00 €/anno

TOTALE COSTI DI GESTIONE TELE RISCALDAMENTO 45.426,21 €/anno

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D) Ricavi cogenerazione Come riportato nel paragrafo precedente tutta l’energia elettrica prodotta dalla microturbina viene ceduta al gestore della rete elettrica locale (es. ENEL Distribuzione). Il soggetto gestore dell’impianto, in qualità di cliente produttore, richiederà al gestore di rete la connessione dell’impianto secondo la recente Delibera dell’AEEG 89/07. Per il calcolo dei ricavi annui dovuti alla cessione dell’energia elettrica ceduta, si fa riferimento al prezzo stabilito dall’AU (Acquirente Unico) variabile ogni mese. Per lo studio in esame si è considerato un prezzo medio di cessione dell’energia elettrica pari a 0,09 €/kWh generato. I ricavi totali annui, per funzionamento nel solo periodo di riscaldamento sono sintetizzati nella seguente tabella:

Prezzo medio energia ceduta in rete 0,09 €/kWh Totale Energia Elettrica generata (ceduta in rete) 99.000 KWh

TOTALI RICAVI COGENERAZIONE 8.910 €/anno E) Costi fissi impianto tradizionale di riferimento (1 Caldaia R303 + 1 Caldaia R304)

Fornitura Caldaia a Condensazione Tipo Rendamax R 303 000 7.500 € Fornitura Caldaia a Condensazione Tipo Rendamax R 304 000 8.700 € Mano d’opera 2.000 €

TOTALE COSTI FISSI IMPIANTO TRADIZIONALE 18.200 € F) Costi variabili impianto tradizionale I costi di esercizio annui dell’impianto tradizionale di riferimento ( 1 Caldaia R303 + 1 Caldaia R304) sono stati ricavati considerando che il diagramma di durata del carico termico di figura 4 venga compensato interamente dalle due caldaie a condensazione e che tutto il fabbisogno di energia elettrica annua dei due edifici venga soddisfatto dalla rete elettrica.

costo energia elettrica consumata 22.440,00 €/anno costo gas caldaia esistente 23.377,09 €/anno

TOTALE COSTI VARIABILI IMPIANTO TRADIZIONALE 45.817,09 €/anno

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G) Flussi di cassa annui e tempo di ritorno dell’investimento Il flusso di cassa annuo è calcolato come somma dei ricavi annui e dei costi variabili dell’impianto tradizionale (considerato un guadagno visto che non verranno più sostenuto), meno i costi variabili dell’impianto di teleriscaldamento.

Flussi di cassa (D+F- C) 9.300,89 €/anno Calcolo Payback investimento per teleriscaldamento edifici Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17: Il calcolo del tempo di ritorno dell’investimento, fatto in forma semplice, è riferito al costo incrementale che bisogna sostenere per l’installazione di una rete di teleriscaldamento tra l’edificio Via Lombardia 18 e Via Rosmini 17 rispetto alla soluzione base prevista dall’intervento tipo 1: Due caldaie a condensazione tipo Rendamax R303 e R304

Payback [G/(B-E)] 5,48 anni Nella valutazione economica dell’investimento dell’impianto di cogenerazione rispetto ad un impianto tradizionale non si è tenuto conto degli ulteriori guadagni dovuti all’ottenimento dei certificati bianchi. Inoltre nel computo dei costi per l’installazione dell’ impianto di cogenerazione non sono stati considerati gli oneri per la connessione alla rete elettrica.

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IV.1.6 Analisi economica relativa alla rete di tele riscaldamento per l’agglomerato edilizio

compreso tra Via Piemonte e Via Mongrando (Edificio “C”) Utilizzando la piattaforma di simulazione del sistema edificio-impianto è stato possibile ricavare la curva di durata del carico termico totale del complesso edilizio in oggetto a seguito di intervento riqualificante “tipologia 1”; la curva di durata è stata utilizzata per il dimensionamento dell’impianto di cogenerazione che abbia una tempo di funzionamento annuo sufficiente per recuperare l’investimento iniziale nel minor tempo possibile.

Figura 6: curva di durata carico termico a seguito di interventi strutturali "tipo 1"

Come si evince dal diagramma di durata del carico termico di figura 5, le due microturbine Capstone C60 lavorano per 1.750 ore/anno a potenza nominale e per 1.350 ore/anno in parzializzazione fino al 50 % della sua potenza nominale. La restante area del diagramma , parte del carico base e del carico di punta viene coperto dalle caldaia integrative R305 da 194 kWt ciascuna.

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IV.1.7 Calcolo investimento e tempo di ritorno: Impianto di tele riscaldamento edificio “C” Lo scopo della seguente analisi economica è quella di valutare la fattibilità di un investimento incrementale dovuto all’installazione di una rete di teleriscaldamento con cogeneratore e due caldaie integrative rispetto alla soluzione base: 7 caldaie a condensazione tipo Rendamax (come previsto dall’intervento tipologia 1) Si riportano di seguito i costi e ricavi relativi al tele riscaldamento A) Costi Impianto di cogenerazione: Macchinario 2 Turbina a gas Capstone C60 120 k€ Totale Macchinario 120,00 k€ Caldaia Integrazione 2 R305 KKM8 17,00 k€ Totale Caldaie integrazione 17,00 k€ Equipaggio Pannellatura fonoassorbente 5,71 k€ Opere Meccaniche Materiali (cogenerazione) 8,00 k€ Materiali (gas combustibile) 4,57 k€ Materiali (aria + gas scarico) 5,71 k€ Coibentazione 2,29 k€ Totale Opere Meccaniche 29,71 k€ Opere elettriche Quadro elettrico interfaccia 10,29 k€ Impianto elettrico 9,14 k€

Opere elettriche (montaggio, wiring, ecc.) 6,86 k€

Altro 0,00 k€ Totale opere elettriche 26,29 k€ Opere civili posa cemento 3,43 k€ Opere civili (manodopera, ecc.) 4,57 k€ Altro Totale Opere civili 8,00 k€ Ingegneria e Start-up progettazione 1,14 k€ Totale Ingegneria e Start-up 1,14 k€

TOTALE COSTI IMPIANTO 207. 857,14 €

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B) Costi opere civili rete di teleriscaldamento: complesso residenziale edificio “C”

DESCRIZIONE PREZZO [€] QUANTITA' COSTO [€] TUBAZIONE COIBENTATA DA 3" 30 160 4.800POSA TUBAZIONE 11 160 1.760VALVOLE INTERCETTAZIONE 108 2 216RIDUZIONI 108 2 216MANO D'OPERA 26 216 5.616

TOTALE COSTI RETE TELERISCALDAMENTO 12.608,00 € Importo totale lavori (Rete + Impianto): 220.465,14 € C) Costi variabili di gestione ed esercizio impianto di cogenerazione Nella seguente tabella si riportano i dati utilizzati per il calcolo del gas consumato dalla microturbina durante la stagione invernale

PCI GAS naturale 9,5 kWh/mc Contratto manutenzione 0,01 €/kWh Durata di funzionamento a carico nominale 1.750 h Durata di funzionamento a carico parziale 1.350 h

Considerando il regime tariffario e fiscale del teleriscaldamento come riportato nel paragrafo precedente, sono stati calcolati i costi annui di gestione ed esercizio dell’impianto cogenerativo:

costo manutenzione microturbina 4.837,50 €/anno costo gas microturbina 46.044,82 €/anno costo gas caldaie di integrazione 8.457,85 €/anno costo elettricità da rete ENEL 59.670,00 €/anno

TOTALE COSTI VARIABILI TELERISC. 119.010,17 €/anno

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D) Ricavi dalla cogenerazione Come riportato nel paragrafo precedente tutta l’energia elettrica prodotta dalla microturbina viene ceduta al gestore della rete elettrica locale (es. ENEL Distribuzione). Il soggetto gestore dell’impianto, in qualità di cliente produttore, richiederà al gestore di rete la connessione dell’impianto secondo la recente Delibera dell’AEEG 89/07. Per il calcolo dei ricavi annui dovuti alla cessione dell’energia elettrica ceduta, si fa riferimento al prezzo stabilito dall’AU (Acquirente Unico) variabile ogni mese. Per lo studio in esame si è considerato un prezzo medio di cessione dell’energia elettrica pari a 0,09 €/kWh generato. I ricavi totali annui, per funzionamento nel solo periodo di riscaldamento sono sintetizzati nella seguente tabella:

Prezzo medio energia ceduta in rete 0,09 €/kWh Totale Energia Elettrica generata (ceduta in rete) 322.500 KWh

TOTALI RICAVI COGENERAZIONE 29.025,00 €/anno E) Costi fissi impianto tradizionale di riferimento (7 caldaia a condensazione tipo Randamax come da intervento tipo 1 edificio “C”)

Fornitura Gruppo Caldaie tipo Redamax: 2 R304KKMB, 2 R3010000, 2 R3020000, 1 R302KKMB 48.000 €

Mano d’opera 7.280 € TOTALE COSTI FISSI IMPIANTO TRADIZIONALE 55.280,00 € F) Costi variabili impianto tradizionale I costi di esercizio annui dell’impianto tradizionale di riferimento sono stati ricavati considerando che il diagramma di durata del carico termico di Figura 4 venga compensato interamente dalle due caldaie a condensazione e che tutto il fabbisogno di energia elettrica annua dei due edifici venga soddisfatto dalla rete elettrica.

costo energia elettrica consumata 59.670,00 €/anno costo gas caldaia esistente 60.555,99 €/anno

TOTALE COSTI VARIABILI IMPIANTO TRADIZ. 120.225,99 €/anno

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G) Flussi di cassa annui e tempo di ritorno dell’investimento Il flusso di cassa annuo è calcolato come somma dei ricavi annui e dei costi variabili dell’impianto tradizionale (considerato un guadagno visto che non verrà più sostenuto), meno i costi variabili dell’impianto di teleriscaldamento.

Flussi di cassa (D+F- C) 30.240,83 €/anno F) Calcolo Payback investimento per teliscaldamento complesso edifici “C” Il calcolo del tempo di ritorno dell’investimento, fatto in forma semplice, è riferito al costo incrementale che bisogna sostenere per l’installazione di una rete di teleriscaldamento rispetto alla soluzione base delle 7 caldaie a condensazione previste dall’intervento tipo 1 per l’edificio “C”

Payback [G/(B-E)] 5,05 anni Nella valutazione economica dell’investimento dell’impianto di cogenerazione rispetto ad un impianto tradizionale non si è tenuto conto degli ulteriori guadagni dovuti all’ottenimento dei certificati bianchi. Inoltre nel computo dei costi per l’installazione dell’ impianto di cogenerazione non sono stati considerati gli oneri per la connessione alla rete elettrica ed eventuali spese impiantistiche dovute ad una eventuale connessione dell’impianto alla rete di MT del gestore di rete. IV.1.8 Considerazioni finali relative all’ impianto di cogenerazione per il teleriscaldamento del complesso residenziale in oggetto I risultati sopra esposti si riferiscono ad una ipotesi di utilizzo tradizionale della turbina (turbina sempre in moto). In realtà esistono sistemi di supervisione e controllo, tipicamente quelli sviluppati dalle ESCO (Energy Service Companies) come Heat & Power, che ottimizzano il funzionamento delle turbina nei momenti dove la domanda termica è inferiore a quella massima. La logica di questi sistemi si basa sul confronto fra le condizioni di funzionamento dell'impianto e le fasce orarie elettriche, gestite in tempo reale. Utilizzando i dati di costo dell'energia elettrica nelle singole fasce ed il costo del gas, il sistema decide di volta in volta se utilizzare la turbina anche come semplice microgeneratore oppure se modularne il funzionamento. La redditività dell'applicazione dipende dalla variazione dei prezzi dell'energia termica ed elettrica; in particolare, l'aumento del prezzo dell'energia elettrica farà ulteriormente aumentare la redditività della microcogenerazione.

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IV.2 Impianto Fotovoltaico IV.2.1 Incentivi nazionali Il DM del 19 Febbraio 2007 ha dato il via alla nuova disciplina per l'accesso alle tariffe incentivanti per chi produce energia attraverso impianti fotovoltaici, e le fissa da un minimo di 36 ad un massimo di 49 centesimi di euro per kWh prodotto, innalzandole rispetto alla normativa previdente. L' incentivo non va a sostenere i costi per la realizzazione dell' impianto, ma soprattutto premia la produzione di energia fotovoltaica. Infatti il produttore di energia elettrica potrà vendere alle società elettriche quanto prodotto a costi molto superiori rispetto ai prezzi di acquisto attuali. Possono beneficiare degli incentivi sia le persone fisiche che giuridiche (comuni, enti locali ecc.) E' previsto inoltre un ulteriore aumento dell’incentivo, anche fino al 30%, per impianti che alimentano utenze di edifici sui quali siano stati effettuati interventi di risparmio energetico adeguatamente certificati. IV.2.2 Superficie disponibile e potenza di picco campo fotovoltaico Considerando i sopraccitati incentivi e gli interventi proposti nei paragrafi precedenti viene riportata di seguito una analisi energetica ed economica relativa alla possibile installazione di un generatore fotovoltaico sulla copertura inclinata dell’edificio di Via Lombardia 18, indicato nei paragrafi precedenti come Edificio “A”. L’edificio presenta una copertura a doppia falda inclinata a 30° in direzione Nord-Ovest e Sud-Est, avente ognuna una superficie di circa 250 m2. Considerando che, a causa dello scarso irraggiamento annuo, la falda orientata a Nord-Ovest non è utilizzabile per l’installazione del campo fotovoltaico, la totale superficie disponibile per la posa dei moduli è 250 m2. In relazione alla superficie disponibile si prevede di installare una potenza di picco di 20 kWp per una superficie complessivamente occupata di 156 m2. La scelta di installare una potenza massima di 20 kWp, scaturisce anche dalla possibilità per i condomini di usufruire del contratto di scambio sul posto con l’Ente Distributore locale (es. Enel Distribuzione) e quindi la possibilità di gestire la rete elettrica come un accumulo, dove immettere l’energia elettrica prodotta e non consumata durante il giorno e da dove ritirarla durante le ore serali di maggior carico. La Delibera 28/06 dell’AEEG limita a 20 kWp la potenza nominale per accedere al “servizio di scambio sul posto”.

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IV.2.3 Analisi di producibilità dell’ impianto Fotovoltaico Di seguito si riporta l’analisi della producibilità annua dell’impianto di 20kWp installato su una delle due falde dell’edificio di Via Lombardia 18. Il totale consumo elettrico annuo per i 20 alloggi dell’edificio in oggetto è stato ricavato considerando i risultati di un recente studio condotto per il ministero dell’Ambiente dal Politecnico di Milano intitolato MICENE (Misure dei consumi di Energia Elettrica in 110 abitazioni Italiane). Dall’analisi dei consumi elettrici per la Regione Piemonte, si è considerato un consumo medio per appartamento di 3000 kWh anno, per un consumo totale dell’edificio di 60000 kWh anno. Bisogna considerare che secondo la normativa attuale l’utilizzo dell’energia generata è limitata al solo utilizzo condominiale; da giugno del 2007 con la piena liberalizzazione del mercato dell’energia sarà possibile distribuire l’energia prodotta dal campo fotovoltaico anche al singolo condomino.

Potenza nominale installata (W) 20000

Insolazione media annua (Sud 30°) 1343.0 KWh / m2 anno

Consumo annuo stimato dell’edificio 60000 KWh / anno

Tecnologia fotovoltaica policristallino

Come si evince dalla precedente tabella, l’installazione del generatore fotovoltaico da 20 kWp produce statisticamente ogni anno circa 21300 kWh, consentendo agli utenti un risparmio annuo di energia elettrica prelevata da rete del 35,5%.

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IV.2.4 Analisi economica impianto fotovoltaico Nelle tabelle seguenti è riportata l’analisi dei costi relativi all’installazione del generatore fotovoltaico da 20 kWp su tetto a falda dell’edificio “A” (figura 1). Per i diversi componenti sono stati considerati gli attuali costi medi di mercato, mentre è stato considerato un costo medio del kWh elettrico acquistato dalla rete di 17 centesimi di euro e un valore dell’incentivo di 42 c€/kWh (secondo il DM 19 Febbraio 2007).

Costo campo fotovoltaico Costo a Watt (€) € 3,40

Costo singolo Modulo € 595,00

CostoTotale campo FV € 66.640,00

costo struttura € 5.331,20

costo inverter € 6.500,00 materiale elettrico per cablaggio € 6.664,00

Sommano € 85.135,20

spese di progettazione (5%) € 4.256,76

Totale campo fotovoltaico € 89.391,96

iva € 17.878,39

Totale costo utente € 107,270.35

Conto economico Costo impianto 107.270,35 €

Ricavo da vendita incentivo 0,42 €/kWh

produzione annua media 21.304,62 kwh Totale ricavo da vendita annua 8.947,94 €/anno

Ricavo da autoconsumo

Costo medio energia consumata 0.17 € Totale ricavo da energia non prelevata 3.621,79 €

Totale guadagno annuo 12.569,73 €

Paybak Investimento non attualizzato reupero investimento iniziale 8.53 anni

tasso di redditività annuo 11.72 % annuo durata incentivi 20.00 anni Totale guadagno in 20 anni 144.124,21 €

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Secondo l’analisi economica, riportata nella precedente tabella, l’investimento iniziale viene recuperato (grazie agli incentivi in conto energia) in un periodo di circa 8,5 anni, con un guadagno complessivo in 20 anni (durata degli incentivi) di circa 114.125 € (valore non attualizzato). Considerando equamente suddiviso il guadagno tra i 20 appartamenti che costituiscono il condominio, ognuno di essi percepirà ogni anno un ricavo di circa 630 €. Si riporta di seguito l’andamento del flusso di cassa considerando un indice di attualizzazione del 2,5%: Considerando un tasso di attualizzazione del 2,5% l’investimento iniziale viene recuperato in 11 anni con un guadagno complessivo effettivo di 89.000 €.

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IV.3 Impianto a Biomassa IV.3.1 Impianto di teleriscaldamento a Biomassa Una soluzione tecnologicamente alternativa alla sostituzione delle attuali caldaia a gasolio con caldaie a condensazione (come previsto dall’intervento tipo 1 e 2), sarebbe l’installazione di una rete di teleriscaldamento alimentata da un impianto centralizzato con caldaia a Biomassa alimentata con cippato (scarti di potatura agricola); soluzione valida visto anche le ridotte distanze che separano l’intero complesso edilizio. Di seguito si riporta una valutazione tecnico economica di prefattibilità dell’impianto di teleriscaldamento, considerando il totale fabbisogno energetico dell’agglomerato edilizio a seguito di intervento riqulificante “tipo 1”, così come esaminato nei paragrafi precedenti. Considerando l’elevata riduzione di carico termico e del fabbisogno energetico annuo a seguito dell’intervento di tipo 1, si stima una sufficiente potenza nominale della caldaia a Biomassa pari a 500 kWt, con un consumo di circa 361 Tonn/anno di Cippato. (considerando un P.C.I. medio del cippato di 2,5 kWh/kg)

IMPIANTO DI TELE RISCALDAMENTO A BIOMASSA (per l'intero agglomerato edilizio ATC Biella) IMPIANTO A BIOMASSA potenza caldaia a Biomassa 500.00 kWt costo impianto e installazione 225.000.00 € costo tubazione per distribuzione calore 22.500.00 € Totale 247.500.00 € Fabbisogno annuo e Costi variabili

fabbisogno termico annuo agglomerato Edilizio (con interventi tipo1) 798.000.00 kWh/anno fabbisogno di biomassa annuo (cippato) 361.09 Ton/anno costo biomassa anno 18.054.30 €/anno Attuali costi con caldaia a Gas costo gas caldaia a condensazione (con interventi tipo1) 63.954.06 €/anno

Ricavi 45.899.77 €/anno

Payback 5.39 anni Considerando il costo medio di acquisto del cippato di 50 €/t, e un ricavo annuo sul gas non consumato di circa 45.900 €/anno, si ottiene un recupero dell’investimento iniziale in meno di 6 anni, con un notevole vantaggio anche ai fini ambientali relativamente alla CO2 non immessa in atmosfera.

STUDIO DI FATTIBILITA’ ENEA - Atenatech...IV.3.1 Impianto di teleriscaldamento a Biomassa Pag 53 4...

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