Progetto Energia Zero

Una pompa di calore è una macchina in grado di trasferire energia termica da una sorgente a temperatura più bassa ad una sorgente a temperatura più alta o, invertendo il ciclo, viceversa (gruppo frigorifero). Questi impianti hanno dei rendimenti molto alti, almeno il triplo di una caldaia ad alta efficienza. Inoltre la pompa di calore non utilizza fonti non rinnovabili, ma solo elettricità che può venir prodotta in loco con impianto fotovoltaico adeguatamente dimensionato, garantendo una climatizzazione a “costo zero”.

In un impianto a pompa di calore aria-aria le sorgenti saranno l’ambiente esterno e quello interno, tuttavia quando la temperatura esterna si avvicina a 0° si forma del ghiaccio sullo scambiatore di calore esterno, riducendone drasticamente l’efficacia e quindi il rendimento. Pertanto se di decide di installare un impianto del genere bisogna accertarsi che il clima non sia troppo rigido, nel qual caso sarà necessario affiancare la pompa di calore ad altre tipologie di caldaia, come un termocamino o una caldaia tradizionale, o meglio ancora realizzare un impianto geotermico.

Il Sole fornisce grandi quantità di energia “gratuitamente”, e tale energia può essere utilizzata, in maniera più o meno efficiente, in vari modi. L’impiego dell’energia solare per la produzione di fluidi caldi per qualsivoglia uso rappresenta forse la soluzione più immediata, semplice e facilmente immaginabile tra le tecnologie solari, inoltre si presta ad applicazioni molto variegate, anche se il suo impiego più logico e valido è quello per la produzione di acqua calda sanitaria per gli usi domestici.

E’ evidente come un uso industriale di questa soluzione possa facilmente risentire della variabilità delle condizioni meteorologiche, che si ripercuoterebbero sulla produzione di calore e potrebbero influire pesantemente sull’attività produttiva, inoltre a livello industriale potrebbero essere necessarie quantità di fluidi caldi estremamente elevate, od a temperature molto elevate, rendendo necessarie superfici elevate o soluzioni miste piuttosto flessibili, che potrebbero non rappresentare una soluzione praticabile in tale contesto. Tutto ciò non esclude comunque il solare termico dal settore produttivo, ma ovviamente ogni singolo caso merita valutazioni su misura, pertanto su questo post ci limiteremo ad analizzare le applicazioni classiche, ovvero l’impiego domestico.

Il bilancio energetico dell’edificio ai fini della valutazione del fabbisogno di energia per il riscaldamento prevede il calcolo:
• delle perdite di calore per trasmissione (attraverso l’involucro opaco e trasparente);
• delle perdite di calore per ventilazione;
• degli apporti gratuiti solari;
• degli apporti gratuiti dovuti alla presenza delle persone e ad apparecchiature.

I parametri che influiscono sul bilancio sono:

• tipologia edilizia;
• destinazione d’uso e numero di occupanti;
• tipologia di impianto di riscaldamento;
• localizzazione per tipo di clima e gradi giorno della zona;
• esposizione dell’edificio e di ciascuna parete opaca e trasparente esterna;
• trasmittanza delle pareti opache e trasparenti.

La diagnosi energetica consiste in quelle attività atte ad individuare “lo stato di salute” del sistema edificio. Attraverso la diagnosi è possibile individuare e classificare le dispersioni energetiche dell’involucro edilizio, definire i quattro rendimenti medi stagionali (di emissione, di regolazione, di distribuzione e di produzione del calore), nonché rilevare i valori anomali, che segnalano le parti “sofferenti” dell’edificio o dell’impianto, che risultano bisognosi di interventi migliorativi

L’involucro edilizio costituisce l’elemento di separazione tra lo spazio interno e quello esterno. Storicamente involucro ed elemento portante coincidevano.  L’attuale pratica progettuale, prevede una concettuale distinzione tra questi due elementi. Lo scopo è garantire il miglioramento delle capacità portanti degli elementi, l’aumento delle prestazioni richieste all’involucro stesso, la necessità di adattabilità della costruzione alle esigenze dell’utenza.

Dalle prestazioni dell’involucro dipendono direttamente le qualità dello spazio interno.

La Valutazione del Ciclo di Vita (LCA) è una tecnica di valutazione degli aspetti ambientali dei potenziali impatti di un prodotto, processo o attività, attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti ceduti all’ambiente, consentendo di valutare e quindi migliorare tali impatti ambientali. Il ciclo di vita di un prodotto riguarda molte fasi che vanno dall’estrazione delle risorse naturali, alla progettazione, manifattura, assemblaggio, marketing, distribuzione, vendita ed uso degli eventuali scarti. Allo stesso tempo esso coinvolge anche i diversi attori, quali i progettisti, l’industria, il mercato, i venditori al dettaglio e i consumatori.

A. COMFORT TERMICO
– Controllo ed uso del soleggiamento (estivo ed invernale)
– Ombreggiamento
– Protezione dai venti invernali
– Ventilazione naturale

B. COMFORT ACUSTICO
– Protezione dal rumore esterno
– Protezione dal rumore interno

C. RISPARMIO ENERGETICO
– Produzione acqua calda sanitaria
– Ottimizzazione del rendimento dell’impianto di riscaldamento
– Riduzione degli apporti interni

D. RISPARMIO RISORSA IDRICA
– Recupero acque meteoriche e acque grigie

Possiamo definire “architettura bioclimatica” quel tipo di architettura che ottimizza le relazioni energetiche con l’ambiente naturale circostante mediante il suo disegno architettonico. La parola “bioclimatica” vuole mettere in relazione l’uomo, “bios“, come utente dell’architettura davanti all’ambiente esterno, il “clima“, essendo l’architettura un risultato della interazioni fra entrambi.

È sufficiente un veloce sguardo alle strategie architettoniche popolari applicate nel passato per renderci conto che i principi bioclimatici non sono affatto nuovi. L’unico modo in cui l’uomo poteva proteggersi dalle condizioni climatiche avverse era attraverso l’architettura stessa, grazie a semplici ma raffinate tecniche, ovunque diverse in relazione alle condizioni climatiche locali.