Efficienza Energetica: Il contenimento dei consumi energetici in azienda

1. Efficienza Energetica: Il contenimento dei consumi energetici in azienda

2. La DIAGNOSI ENERGETICA è un insieme sistematico di raccolta dati, di rilievo e di analisi dei parametri riferiti a consumi specifici e alle effettive condizioni di esercizio dell’edificio e dei suoi impianti, che mira ad ottenere la conoscenza del profilo di consumo energetico attuale e reale dell’edificio identifica le opportunità di risparmio energetico più appropriate, attraverso un’analisi costi/benefici riporta i risultati in un rapporto finale può portare ad un miglioramento delle condizioni di comfort DIAGNOSI ENERGETICA(Energy Audit)

3. La certificazione energetica Obiettivo: rappresentare in forma semplice la qualità energetica del sistema edificio/impianto riferita a condizioni standard Obiettivo secondario: dare delle indicazioni di massima sui possibili interventi di risparmio energetico attuabili (il tutto con costi contenuti) La diagnosi energetica Obbiettivo: l’individuare eventuali inefficienze energetiche di un sistema nelle sue attuali condizioni di esercizio eproporre soluzioni per ridurle quantificando sia i risparmi conseguenti che la redditività economica di tali interventi Differenze tra diagnosi e certificazione

4. Schema di attività RACCOLTA DATI PRODUZIONE RACCOLTA BOLLETTE ANALISI DEI CONSUMI ENERGETICI MODELLI ENERGETICI NO INDICI CONFRONTABILI ? INDICI ENERGETICI EFFETTIVI INDICI ENERGETICI TEORICI SI INDICI DI RIFERIMENTO INDICI CONFRONTABILI ? SI NO INDIVIDUAZIONE INTERVENTI INNOVAZIONI TECNOLOGICHE SI ANALISI ECONOMICA ANALISI ECONOMICA PRIORITA’ INTERVENTI PRIORITA’ INTERVENTI TERMINE DIAGNOSI

5. Come si effettua una diagnosi

6. La raccolta dati riguarda: vettori e fonti energetiche; materie prime usate dal processo, occupanti, superfici e volumi, altri elementi cui riferire l’utilizzo di energia; prodotti e servizi generati dal processo e/o dagli impianti; perdite di energia. Essa comprende un’analisi di documenti (bollette, rapporti di software dedicati) e l’utilizzo di appositi strumenti. Cosa interessa?

7. Più in dettaglio gli elementi da quantificare sono: dimensioni e caratteristiche delle strutture e degli impianti; stato degli impianti (età, manutenzione, etc); fattori di utilizzo degli impianti; razionalità degli impianti; consumi energetici globali e dei singoli impianti; dati sulla produzione e sull’occupazione; costo dei vettori energetici utilizzati; costo del denaro per la realtà considerata; capitale a disposizione per diagnosi ed interventi. Cosa interessa?

8. ricognizione walk-through. attitudinidella dirigenza e del personale nei confronti dell’efficienza energetica. energymanager, responsabile acquisti energia e indirettamente (conduttori, manutentori, personale). Passi preliminari

9. Il secondo passo è quello di identificare lo stato delle strutture e degli impianti. Dall’edificio al capannone industriale, la tipologia e le condizioni dell’involucro hanno una diretta influenza sia sui consumi per la climatizzazione, sia in alcuni casi sulle scelte impiantistiche (es. sistemazione centrali e percorsi delle reti di distribuzione) o sulle abitudini degli occupanti. Per gli impianti è necessario effettuare un censimento accurato che ne riporti le caratteristiche essenziali ai fini della diagnosi. Stato di strutture ed impianti

10. I dati richiesti dalla diagnosi si raccolgono secondo le seguenti modalità: studio di documenti (bollette, planimetrie) e software associati ad un sistema di monitoraggio (telecontrollo/telegestione); misure strumentali (energia, potenza); raccolta di dati climatici; effettuazione di rilievi metrologici (dimensioni). Il primo punto risponde almeno alla richiesta dei consumi globali dell’azienda (nel caso elettrico per gli utenti medi e grandi è possibile ottenere anche i diagrammi di carico orari). Gli ultimi due alla creazione di indicatori. La raccolta dei dati

11. Attraverso l’analisi dei dati raccolti si cerca di raggiungere i seguenti obiettivi: la razionalizzazione dei flussi energetici; il recupero dell’energia dispersa; l’individuazione di tecnologie efficienti utilizzabili negli impianti; la riduzione dei costi di approvvigionamento delle fonti energetiche. Una volta esaurita la possibilità di migliorare l’efficienza attraverso la regolazione degli impianti, rimangono gli interventi che prevedono una spesa. L’individuazione di interventi

12. attenzione: gli interventi sono fisicamente e razionalmente realizzabili? gli interventi possono interferire con i processi o con le attività svolte nella struttura? l’azienda ha disponibilità di risorse? I primi due punti devono essere verificati L’individuazione di interventi

13. Molto importante: che raccoglie gli esiti della diagnosi e li trasferisce all’utente. Affinché risulti efficace è necessario che sia: completo; sintetico; preciso; chiaro; comprensibile. Il rapporto finale

14. Esempio di modello di raccolta dati

15. Per la parte termica è importante considerare sia la parte dei punti di produzione, sia quella degli utilizzatori. Nell’ambito elettrico in genere si ha a che fare solo con la seconda. Esempio di modello di raccolta dati

16. Gli strumenti per le diagnosi

17. Il cuore di una diagnosi è costituito dai rilievi effettuati attraverso gli opportuni strumenti. Attraverso essi si può arrivare ad una conoscenza più approfondita e mirata su singoli processi ed impianti. Gli strumenti possono essere fissi (da quadro) o portatili. I primi risultano ormai poco costosi ed hanno il vantaggio di rimanere di proprietà dell’utente al termine della diagnosi. Gli strumenti

18. Gli strumenti provengono da tre grandi famiglie: strumentisti produttori di tecnologie di risparmio altri Il primo e terzo gruppo offrono una tecnologia semplice e a basso costo, pensata per la misura. Il secondo gruppo si caratterizza per una tecnologia complessa, progettata per la gestione di sistemi. Gli strumenti: provenienza

19. Sembra molto semplice ma … Permette di misurare tensione corrente sfasamento energia attiva e reattiva consumo medio … Per le apparecchiature da ufficio

20. Gli strumenti: sistemi di comunicazione

21. Gli strumenti: opzioni fisse

22. Il costo della strumentazione varia in funzione della complessità della rete di misura. Alcuni dati: datalogger da installare presso l’utente, 400 €; strumento da quadro semplice (RS485), 150 €; strumento evoluto (RS485), 350 €; rete complessa, 500-600 € a punto; software, dai 1000 € in su. Ovviamente occorre aggiungere nei primi tre casi i costi di installazione (150-300 €). Il servizio di analisi dati e reportistica può essere offerto a cifre comprese fra i 30 e gli 800 €, a seconda della complessità della rete e delle analisi. Il costo degli strumenti

23. Gli indicatori energetici

24. I dati sui consumi in sé, pur essendo utili, rischiano di rimanere sterili e poco significativi, soprattutto in assenza di un’esperienza forte nella diagnosi. Sapere ad esempio che un edifico consuma 500.000 kWh termici in un anno o che un certo processo produttivo assorbe 850.000 kWh elettrici in un certo periodo di tempo non dice un granché. Per avere un dato utilizzabile occorre renderlo confrontabile. A questo scopo si introducono gli indicatori energetici. Gli indicatori energetici

25. Un indicatore consiste nel rapportare il dato sul consumo con altre grandezze, legate ai seguenti aspetti: dimensioni; produzione; occupazione. I dati assoluti diventano dunque consumi per m2, kWh per unità prodotta, m3 di gas per addetto, e così via. Ciò permette di confrontare situazioni diverse, ma accomunate dal processo utilizzato o dal prodotto reso. Diventa così facile capire dove intervenire. Gli indicatori energetici

26. Consumi specifici tipici I valori effettivi dipendono dal processo usato e dalla lavorazione effettuata.

27. Il monitoraggio

28. La diagnosi consente di conoscere lo stato del sistema energetico nella struttura in esame e, in questo modo, permette di ottimizzarlo, a fronte di investimenti più o meno sostenuti e remunerativi. Il processo di razionalizzazione dei consumi, però, non può esaurirsi in un momento, per i seguenti motivi: possono intervenire modifiche nei processi dell’azienda o nell’utilizzo degli edifici; l’evoluzione della legislazione può incidere sugli usi di energia; l’introduzione di nuove tecnologie può rendere interessante qualche nuovo intervento. Il monitoraggio

29. investimento per monitorare i consumi della struttura ed istituire una contabilità energetica interna. Se la diagnosi rappresenta una foto della struttura considerata con riferimento agli usi energetici, il monitoraggio corrisponde a girare un film. Compiti del monitoraggio sono: il controllo dell’evoluzione dei consumi; l’ottimizzazione delle politiche di O&M; l’evidenziare nuove opportunità di intervento. Il monitoraggio

30. Le metodologie di conduzioni di una campagna di monitoraggio non sono dissimili da quelle di una diagnosi. Se l’audit viene condotto avvalendosi di strumenti fissi, anzi, tali attività vengono ad essere effettuate con le stesse modalità: al rapporto della diagnosi si sostituiranno le relazioni sintetiche ed i resoconti della contabilità energetica. La forma più raffinata di monitoraggio è rappresentata dai sistemi di building automation, più complessi, costosi e completi. Il monitoraggio

31. Esempio aria compressa

32. Gli strumenti per l’aria compressa (fonte L. Bicchierini –AtlasCopco)

33. Misure fluidodinamiche ed elettriche e ricerca delle fughe Sul campo (fonte P. Minini–AtlasCopco) (fonte R. Caligaris– Fenice)

34. Dalle misure ai grafici - 1 (fonte P. Minini – Atlas Copco)

35. Dalle misure ai grafici - 2 (fonte P. Minini – Atlas Copco)

36. Dalle misure ai grafici – 3 – le fughe (fonte P. Minini – Atlas Copco)

37. 33 kW x 8000 h/anno x 0.07 €/kWh = 18480 € ogni anno ! Non sottovalutare le perdite … (fonte L. Bicchierini –AtlasCopco)

38. Ip - Potenza utile su volume riscaldato lordo (W/m3) EPT– Indice Energia Primaria per usi termici (kWht/m3)a o (kWht/m2)a EE– Indice Energia Elettrica totale (kWhe/m3)a o (kWhe/m2)a IENt - Indice Energetico Normalizzato termico (Wht/m3/gg)a (scuole) IENe - Indice Energetico Normalizzato elettrico (kWhe/m2)a (scuole) EPX - Indice di Prestazione Energetica servizio X (kWht/m2 o 3) a ETX - Indice di Prestazione Termica servizio X (kWht/m2 o 3) a INDICI DI PRESTAZIONE ENERGETICA SISTEMA EDIFICIO-IMPIANTO IMPIANTO • ηe - Rendimento di emissione • ηc - Rendimento di regolazione • ηd - Rendimento di distribuzione • ηp - Rendimento di produzione stimato • ηg - Rendimento globale medio stagionale stimato • ηgn - Rendimento globale medio stagionale stimato e corretto (contabilizzazione) Indici secondari

39. Confronto con la potenza termica richiesta tramite il metodo della “Firma Energetica” Potenza termica per unità di volume Ip Verifica dimensionamento caldaia:

40. I risparmi economici derivanti dall’intervento sono maggiori degli investimenti effettuati? Valore attuale netto (VAN) Indice di profitto (IP) Rapporto benefici/Costi (B/C) Tasso interno di rendimento (TIR) Tempo di ritorno (TR) o Pay-backtime Costo dell’energia risparmiata (CER) Analisi economica

41. Case study

42. Andamento consumi specifici mensili di gas metano [Sm3]

43. Andamento dei consumi di acqua [m3]

44. Profili di carico

45. Profili normalizzati • F1: Lun–Ven dalle 8.00 alle 19.00 • F2: Lun–Ven dalle 7.00 alle 8.00 e dalle 19.00 alle 23.00; il Sab dalle 7.00 alle 23.00 • F3: Lun–Sab dalle 0.00 alle 7.00 e dalle 23.00 alle 24.00; tutti i Festivi • Normalmente, in una settimana, si è per il 33% in F1, per il 24% inF2 e per il 43% in F3

46. Energia reattiva

48. Letture di dettaglio

49. rendicontazione

50. TRANSITORI