Riduzione dei consumi in casa, vediamo cosa davvero si può fare

Di seguito vediamo un caso pratico di studio di riduzione dei consumi effettivi con l’implementazione, anno dopo anno, di misure comportamentali e di tecnologie di efficienza energetica effettiva su una villetta a schiera dotata di pannelli fotovoltaici.

“Un’attenta gestione, con introduzione di PdC integrativa in impianto di riscaldamento unifamigliare, ha consentito una riduzione significativa dei consumi energetici (25,67%) in termini assoluti. Il portafoglio ne ha guadagnato, peraltro la riduzione è dovuta per lo più a fattori stagionali esterni e a minore confort (se si fosse tenuta temperatura interna di 15 °C avremmo consumato ancora di meno …), la prestazione/efficienza energetica nella realtà è solo leggermente migliorata. Solo il riferimento alla energia primaria (tep), e alle relative emissioni, consente di valutare il miglioramento complessivo (rispettivamente -7,6% in tep e -16% in emissioni) con uso di vettori energetici integrati e sistemi più efficienti (PdC), anche con parte di FER” 

Queste le caratteristiche dell’abitazione  e gli impianti di riscaldamento inerenti

Alloggio in 1° piano di villa a schiera (costruzione 1980) del Nord Italia, superficie riscaldata 170 mq netti calpestabili, esposizione sud/nord, livello di coibentazione accettabile (costruzione tradizionale con tamponamenti in laterizio e polistirolo 4 cm in pareti e tetto, integrato da insufflaggio in pareti zona nord, serramenti in PVC con  doppio vetro installati nel 2010).  Zona climatica NORD co n Gradi Giorno di legge 2617

Impianti di riscaldamento di tipo autonomo:

• generatore a condensazione a gas (WOLF – potenza nominale 20 kWt), con regolazione scorrevole in base a temperatura esterna (con sonda temperatura esterna) e radiatori dotati di valvole termostatiche. NB La ACS è assicurata da impianto solare termico con accumulo, integrato raramente da generatore di calore
• caminetto a legna, tipo chiuso, con sistema di diffusione calore canalizzato ad aria
• pompa di calore (PdC) aria-aria (installata a inizio novembre 2022) ), che serve ampia zona giorno (circa 50 mq) ad uso continuativo, SAMSUNG – Clima AR30 Malibu Monosplit, 12000 BTU con inverter, prestazioni dichiarate:
  • Raffreddamento potenza 3,6 kWf, SEER 6,1, Classe A++, consumo QCE 211 kWh/a
  • Riscaldamento potenza 2,7 kWt, SCOP 3,9, Classe A, consumo QHE 969 kWh/a

La gestione del riscaldamento

Questo aspetto va descritto in quanto rappresenta la variabile umana della gestione di un impianto. Quando diciamo che per fare efficienza servono le tecnologie e anche il saperle usare.

Stagione 2021/22 e precedenti – Vettori energetici: gas e occasionalmente legna

• caldaia con funzionamento orario 12 ore/giorno (ore 6-9; 11-15 ;17-22, limite 14 ore/giorno) e regolazione impianti a 20 °C (anche per valvole termostatiche).
• Caminetto in rari periodi occasionali, per migliore confort

Stagione 2022/23 con misure per contenere i consumi energetici (anche per le alte tariffe) e per migliorare efficienza energetica. Vettori energetici: gas, energia elettrica per PdC e legna

• caldaia a condensazione con funzionamento orario 8 ore/giorno (ore 6-9;17-22, limite 13 ore/giorno) e regolazione impianti a 19 °C (anche per valvole termostatiche)
• caminetto nelle giornate più fredde e nelle ore serali delle stagioni intermedie
• PdC con funzionamento solo diurno orario 6 ore/giorno (ore 9-17), periodo in cui può usare direttamente energia elettrica prodotta da impianto FV da 2,5 kW per periodo novembre 2022-marzo 2023, con impostazione termostato 19° C. NB Zona climatica NORD Italia, non ottimale per prestazione energetica causa diminuzione di resa in riscaldamento della PdC aria-aria al diminuire della temperatura esterna (vedere anche precedente articolo al riguardo)
• Per limitare consumi nella parte della abitazione non usata (denominata “zona pro Putin” pari a circa 18 % della superficie totale) è stato disattivato riscaldamento a radiatori.

Risultati ottenuti di riduzione dei consumi energetici

Per una analisi energetica corretta si è applicata normalizzazione consumi, sempre su base stagionale invernale (15 ottobre- 15 aprile), con:

• variabile pertinente – Gradi Giorno (GG) per ogni stagione, per il 2022/23 i GG sono stati calcolati con temperatura interna di 19° C
• fattore statico – minore superficie riscaldata solo per stagione 2022/23

Il COP della PdC è stato stimato (vedere precedente articolo sul tema) sulla base della temperatura media esterna del periodo novembre 2022- marzo 2023 (NB Periodo caratterizzato da temperature medie mensili sempre > circa 1 °C ogni mese vs anno precedente, quindi favorevoli per uso PdC diurno con buone prestazioni).

Sulla base del monitoraggio mensile dell’impianto FV al servizio della abitazione  (NB i dati di produzione/immissione in rete e per differenza uso diretto del FV, consumo da rete sono monitorati mensilmente dal 2011) il consumo elettrico della PdC  è stato ricavato per differenza tra consumi 2021/22 (assenza di PdC e consumi elettrici stabili degli anni precedenti) e consumi 2022/23, nell’Allegato 1 è riportato il dettaglio della analisi.

Per potere confrontare i consumi energetici da uso di più fonti/vettori energetici sono stati applicati i seguenti coefficiente di conversione in energia primaria (tep – tonnellate di petrolio equivalenti):

Per un confronto generale anche in siti privi di FV, il coefficiente di conversione tep/kWhe è riferito a consumi elettrici da rete alimentata da fonte non rinnovabile (nella fattispecie sarebbe da ridurre del 26% tenuto conto della quota fornita da utilizzo FV alla PdC).

 In termini di Emissioni di CO2 risulta:

1. CONSUMI ENERGETICI ASSOLUTI IN kWht (riferimento usuale utilizzato anche sui media)

Le azioni attuate nel 2022/23 hanno assicurato una  riduzione del 25,67 % del consumo totale assoluto ma senza tenere conto di condizioni climatiche stagionali, riduzione della temperatura interna e della superficie riscaldata.

2. NORMALIZZAZIONE IN BASE A GRADI GIORNO (GG), quindi considerata anche temperatura interna

Si evidenzia invece:

• riduzione di consumo energia pari al 15,58 % (contrazione del 10 % rispetto a quello riferito al punto A)
• riduzione di consumo energia primaria (per lo più grazie a incidenza quota FER della PdC) pari al 23,28 %

Trattasi di più puntuali riduzioni di consumi energetici, sempre di elevato valore, ma non ancora affidabili per una comparazione completa tra consumi stagionali in condizioni di contesto variabile anche per superficie riscaldata.

3. NORMALIZZAZIONE IN BASE A GG E RIDUZIONE SUPERFICIE RISCALDATA

Oltre a quanto riportato in 2) ci si è riferiti a valori parametrizzati per unità di superficie abitazione (anche utili per confronto con valori da APE, ecc.).

I valori affidabili e comparabili fra loro per le varie stagioni evidenziano:

• riduzione di consumo energia pari al 2 % (anziché del 15,58 % di B)
• riduzione di consumo energia primaria (per lo più grazie a incidenza quota FER della PdC) pari al 7,6% (anziché del 23,28 % di B)

Nella fattispecie l’analisi certifica con normalizzazione completa che gli impianti in oggetto hanno mantenuto una propria efficienza prestazionale (buona per il tipo di edificio/impianto datato) con un leggero miglioramento (presumibilmente dovuto a PdC), mentre le riduzioni di consumo ottenute (di valore significativo assoluto e percentuale) sono dovute a variazioni climatiche, minore confort interno e variazione della superficie riscaldata.

La riduzione assoluta del 25,67% riferita ai kWht, in realtà è un miglioramento del 1,68 % della efficienza energetica, accompagnato da un consumo ridotto in termini di energia primaria del 7,6% grazie a un uso integrato di vettori energetici diversificati (rispetto a quasi esclusivo uso di gas che ha caratterizzato le stagioni precedenti).

I benefici in termini di emissioni, sempre normalizzati su tutti i riferimenti, consente una riduzione di emissioni del 16%

Sì efficienza energetica e rinnovabili ma molto fa anche l’uso di questi strumenti e una attenta gestione

Un approccio di progressivo approfondimento della analisi, nel rispetto anche di indicazioni di norme ISO 50001 e recentemente UNI CEI EN 16247 -2022, fornisce una corretta informazione, evitando errori di interpretazione/valutazione su reale contesto analizzato e relative prestazione/efficienza energetica.
La riduzione di consumi energetici registrata in termini assoluti (25,67 %) se ben analizzata si riduce (7,6 %).

Questo perché dobbiamo valutare che il clima è stato meno rigido e si è ridotta la temperatura interna. Fatto che in alcuni casi si può collegare a una riduzione di comfort e non in un miglioramento di efficienza energetica. Inoltre c’è da valutare che è stata anche ridotta ulteriormente la superficie riscaldata (18 %).

Importante è tenere conto del diverso impatto in termini di energia primaria dei vettori energetici diversificati e di relative emissioni. Infatti il “costo/impatto” energetico per kWht prodotto con legna, energia elettrica o gas è differente in funzione sia della tipologia di vettore energetico che dell’efficienza di trasformazione da parte della caldaia /PdC.

In sintesi il monitoraggio ha evidenziato che:

• l’uso della PdC in solo orario diurno, quindi con temperature esterne relativamente più alte, garantisce elevati valori di COP, come conferma il consumo complessivo <300 kWh/stagione.
• L’analisi dell’impatto della diversificazione delle fonti energetiche richiede un approccio integrato, con coeff di conversione specifici. Solo così è possibile definire valori/indici di sintesi complessivi comparabili per stagione e utili a valutare gli effetti di uso di FER,  quantificare la riduzione di consumi energetici anche di energia primaria (e correlate emissioni).
• Dati riepilogativi su consumi espressi in valore assoluto (es in kWht), i più ricorrenti anche nei media e spesso presentati in €, pur rappresentando un consuntivo reale, non sono utili per valutare né le riduzioni di consumo energetici (in kWht e in tep) in stagioni con clima differente e/o superficie riscaldata differente né la eventuale variazione di efficienza/prestazione energetica del sistema complessivo

Solo consumi normalizzati secondo tutte le variabili in gioco (GG di legge, temperatura interna media, superficie riscaldata) e espressi attraverso idonei indicatori forniscono valori comparabili nelle varie stagioni. Se espressi in energia primaria (raramente sentito sui media riferirsi ai tep…), danno anche efficaci indicazioni sulla variazione di prestazione/efficienza energetica e consentono di evidenziare risparmio reale in termini di energia primaria/contributo rinnovabili. Solo a partire dall’energia primaria sempre normalizzata è possibile analizzare anche le effettive emissioni. Questo perchè ogni vettore ha un suo fattore di conversione in emissioni di gas climalteranti, così come ha un suo fattore di conversione in energia primaria.