URE Uso Razionale dell'Energia

Quadro sintetico iniziale

L’uso razionale dell’energia (URE) può essere definito come quella serie di operazione tecnologiche volte a ottimizzare e minimizzare il consumo di energia primaria utilizzata per realizzare determinati prodotti o servizi, senza inficiare sulla quantità e qualità, eventualmente impegnando un maggior numero di risorse di altro genere(capitale, lavoro, materiali, etc).

L’URE deve necessariamente essere distinto dal risparmio energetico, operazione che tende a incentivare l’utente a consumare una minore quantità di energia, incentivando tale pratica tramite modifica delle tariffe, razionamento dell’energia, operazioni propagandistiche. Il risparmio energetico quindi inficia su quantità e qualità del servizio.

Da quanto detto, le operazioni di razionalizzazione degli usi energetici volgono ad una ricollocazione delle risorse, che prevede in ogni caso la diminuzione dei consumi e dei costi associati ad essi. Si tratta di effettuare quindi una diagnosi energetica, alla quale vengono affiancate le varie soluzioni progettuali per valutare la soluzione migliore.

Nel diagramma che segue, sono indicati i principali passi logici che portano da un uso razionale dell'energia visto come opportunità all’intervento, che permette di conseguire in termini effettivi tale risparmio.

La diagnosi energetica

Ai fini di una corretta diagnosi energetica, è necessario effettuare una raccolta dati che comprenda:

• 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 inoltre un’analisi di documenti (bollette, rapporti di software dedicati) e l’utilizzo di appositi strumenti.

Gli elementi da quantificare in dettaglio 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.

Stato di strutture ed impianti

Il secondo passo è quello di identificare lo stato delle strutture e degli impianti.

Che si tratti di un edificio o di un 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. La raccolta di dati climatici e la rilevazione di dati metrologici consente poi la creazione di indicatori.

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. Da questo punto di vista, dopo che l’analisi dei dati raccolti ha portato all’individuazione di un pacchetto di possibile proposte, prima di passare alla fase dell’analisi tecnico-economica è bene verificare se gli interventi sono fisicamente e razionalmente realizzabili, se possono interferire con le attività/processi svolte nella struttura e se esiste la disponibilità di risorse per tali interventi.

Viene infine redatto il rapporto finale, che raccoglie gli esiti della diagnosi e li trasferisce all’utente.

Aspetti legislativi in materia di uso razionale dell’energia

Da un punto di vista legislativo la voce uso razionale dell’energia si può considerare come una vera e propria fonte energetica. Le norme in materia fanno riferimento principalmente alle leggi N. 9 del 9 gennaio 1991 e N. 10 sempre del 9 gennaio 1991.
La legge N. 9 è cosi’ intitolata: “Norme per l’attuazione del nuovo piano energetico nazionale: aspetti istituzionali, centrali idroelettriche ed elettrodotti, idrocarburi e geotermia, autoproduzione e disposizioni fiscali”.
Gli aspetti più rimarchevoli della legge sono espressi dagli Art. 20, 22, 23, 29 e 31. Tra essi, ad esempio, l’Art. 31 istituisce il marchio “Risparmio Energetico” per gli apparecchi domestici e per i sistemi di illuminazione ad alto rendimento.

La legge N. 10 intitolata: “Norme per l’attuazione del piano energetico nazionale in materia di uso razionale dell’energia, di risparmio energetico e di sviluppo delle fonti rinnovabili di energia” favorisce ed incentiva:

1. L’uso razionale dell’energia.
2. Il contenimento dei consumi di energia nella produzione e nell’utilizzo di manufatti.
3. L’utilizzazione delle fonti rinnovabili di energia.
4. La riduzione dei consumi specifici di energia nei processi produttivi.
5. La sostituzione degli impianti nei settori a più elevata intensità energetica.

Ai fini della citata legge sono considerate fonti rinnovabili di energia o assimilate le seguenti:

• Sole.
• Vento.
• Energia idraulica.
• Risorse geotermiche.
• Maree e moto ondoso.
• Trasformazione di rifiuti organici, inorganici e vegetali.

Sono considerate, inoltre, fonti di energia assimilate alle rinnovabili le seguenti:

• La cogenerazione, intesa come produzione combinata di energia elettrica o meccanica e calore.
• Il calore recuperabile dai fumi di scarico, impianti termici, elettrici e da processi industriali.
• I risparmi di energia conseguibili nella climatizzazione e nell’illuminazione degli edifici con interventi sull’involucro edilizio e sugli impianti.
  In un certo senso, dunque, l’uso razionale dell’energia può essere considerato come una vera e propria fonte energetica rinnovabile.

Nella Legge 10 del 1991, inoltre, viene istituita la figura dell’energy manager.

Sono inoltre da ricordare:

• il D.P.R. 412 del 1993, che determina le modalità di controllo e verifica del rendimento degli impianti termici e l’obbligo di utilizzo delle fonti rinnovabili ed assimilate negli edifici pubblici;
• il D.Lgs. 79 del 1999, che avvia la liberalizzazione del mercato elettrico;
• il D.M. 11 novembre 1999, che insieme al DM 28 luglio 2005 fissa le regole per il funzionamento del mercato dei certificati verdi, mirato all’incentivazione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili;
• il D.Lgs. 164 del 2000, che estende il processo di liberalizzazione al mercato del gas naturale;
• il D.M. 20 luglio 2004, che avviano un meccanismo di mercato basato sullo scambio di titoli di efficienza per promuovere la realizzazione di interventi di miglioramento dell’efficienza energetica;
• il D.Lgs. 192 del 2005, che dà inizio al processo di recepimento della direttiva comunitaria sulla certificazione degli edifici;
• il D.M. 24 ottobre 2005, che delineano nuovi aspetti relativi ai certificati verdi e ne estendono l’emissione a favore delle reti di teleriscaldamento con cogenerazione;
• il D.Lgs. 152/2006 (Testo Unico Ambientale);
• il D.M. 19 febbraio 2007, che rivisita l’incentivazione in conto energia a favore degli impianti fotovoltaici;
• il D.Lgs. 20/2007, che recepisce la direttiva comunitaria 2004/8/CE sulla cogenerazione;
• la Legge 125/2007, di liberalizzazione completa del mercato elettrico;
• il D.M. 21 dicembre 2007, che aggiorna il meccanismo dei certificati bianchi;
• il D.Lgs. 115/2008, di recepimento della direttiva sui servizi energetici;
• le leggi finanziarie e il Testo Unico delle Accise (D.Lgs. 504/1995).

Le Leggi Finanziarie 2007 e 2008 hanno poi introdotto varie misure a favore di interventi di efficienza energetica:

• detrazione fiscale 55% per interventi di riqualificazione energetica;
• contributo del 55% sugli extracosti per la realizzazione di nuovi edifici energeticamente efficienti;
• agevolazioni fiscali per interventi relativi a elettrodomestici A+, illuminazione, pompe di calore a bassa entalpia, allacciamenti a reti di teleriscaldamento a biomassa, motori elettrici e variatori di velocità;
• fondo rotativo a favore di microcogeneratori, eolico piccola taglia,motori elettrici, miglioramento dell’efficienza energetica negli usi finali, innovazione tecnologica (mai attivato!).

Il governo ha previsto incentivi in finanziaria anche per il settore industriale. Gli strumenti introdotti sono: l’agevolazione fiscale sui motori ad alta efficienza e sugli inverter; il fondo rotativo che copre rinnovabili, cogenerazione, altri interventi di razionalizzazione energetica e progetti di innovazione e ricerca.

Gli aspetti fondamentali delle detrazioni sono i seguenti:

• la detrazione si deve ripartire su cinque anni;
• il solare termico e gli infissi non richiedono l’attestato di qualificazione energetico redatto da un tecnico (ingegneri e architetti, geometri e periti industriali, dottori agronomi, dottori forestali e periti agrari);
• possono beneficiare dell’agevolazione i possessori o i detentori dell’immobile (persone fisiche o giuridiche) e i soggetti passivi diIRPEF o IRES;
• la detrazione è ammissibile per immobili e parti di essi, fino alla singola unità immobiliare, purché esistenti e riscaldati (salvo solare termico);
• la detrazione è riconoscibile sui contratti servizio energia plus, come definiti dal D.Lgs. 115/2008.

Società di servizi energetici e finanziamento tramite terzi

La realizzazione di azioni per il miglioramento dell'efficienza energetica richiede competenze ed esperienza. Sono infatti necessari una diagnosi, che individui le richieste energetiche dell'azienda o dell'edificio (presenti e, possibilmente, future) e le opportunità di intervento offerte dalla recente tecnologia adattabili alla situazione in esame, un'analisi di fattibilità tecnico-economico-finanziaria dei possibili progetti individuati ed un'opera di convincimento dei decisori.

In alcuni casi, come per la Pubblica Amministrazione, interventi interessanti sono difficili da implementare per la carenza di fondi rispetto alle esigenze complessive, rispetto alle quali l'energia occupa spesso un ruolo secondario.

Tali inconvenienti possono essere superati in molti casi attraverso il ricorso alle ESCO (Energy Service COmpanies) ossia società di servizi energetici, ed al finanziamento tramite terzi (FTT). Le ESCO devono essere distinte dalle ESPC (Energy Service Provider Companies), ossia dalle società che operano offrendo servizi energetici senza presentare le seguenti caratteristiche:

• la garanzia di un risparmio energetico o l'offerta di un servizio a costi energetici minori;
• la remunerazione legata direttamente ai risparmi energetici conseguiti dall'utente;
• il finanziamento del cliente, ricorrendo al FTT o tramite mezzi propri, o comunque l'assistenza nell'accesso al credito.

In sostanza il valore aggiunto che una ESCO offre al cliente è rappresentato dall'offerta di:

• servizi energetici integrati garantiti a livello contrattuale;
• finanziamento tramite terzi.

Una ESCO è infatti in grado di proporre una vasta serie di soluzioni, tese a rispondere al meglio alle esigenze del committente: diagnosi energetica, studio di fattibilità e progettazione degli interventi, e cura dei progetti proposti dalla realizzazione alle operazioni di gestione e manutenzione. Tali attività possono essere affidate in outsourcing ad altri soggetti (ad esempio l'installazione dell'impianto o la sua manutenzione) od essere eseguite in proprio dalla ESCO.

La competenza della ESCO viene messa al servizio del cliente attraverso modelli di energy performance contracting (EPC), che garantiscono un livello di prestazioni predefinito (in genere viene assicuratoun risparmio energetico o economico rispetto alla situazione preesistente).

Esistono varie forme di EPC che possono essere impiegate, a seconda della situazione considerata. Ciò che cambia è sostanzialmente il rapporto intercorrente fra i tre soggetti principali: ESCO, utente, istituto di credito.

Un biglietto da visita importante è rappresentato dall'approccio seguito nell'effettuazione della diagnosi energetica, che rappresenta, insieme alle capacità di manutenzione e gestione, il passo più importante. Oltre all'individuazione ed all'analisi dei parametri tecnici collegati alla richiesta di energia presso l'utente, gli audit migliori cercano di determinare e quantificare gli effetti degli apporti umani e ambientali (abitudini ed attitudini del personale, destinazioni d'uso degli edifici, modifiche nella produzione e nei processi, etc). In questo modo diventa possibile valutare il rischio connesso al progetto con maggior precisione ed adottare strumenti in grado di ridurlo o di condividerlo con soggetti terzi (addestramento del personale del cliente, coinvolgimento del management aziendale, stipula di assicurazioni, etc). Il tutto si traduce in vantaggi sia per il cliente, sia per la ESCO.

La carenza di fondi può essere superata grazie al finanziamento tramite terzi, strumento che prevede la partecipazione di un soggetto terzo che fornisce le disponibilità finanziarie necessarie alla realizzazione dell'intervento desiderato, alla ESCO o all'utente.

Importanza dell’Energy Management

L’energia deve essere gestita in modo consapevole e con criteri tecnico-scientifici rigorosi, affinché possa portare a miglioramenti significativi dal punto di vista economico ed ambientale. La legge 10/91, attuativa del Piano Energetico Nazionale, per la prima volta ha istituito la figura del Tecnico responsabile per la conservazione e la gestione dell’energia (o Energy Manager), di fondamentale importanza per la corretta gestione del settore energetico di complessi industriali o terziari, pubblici o privati, che hanno consumi annui di entità rilevante. Le funzioni che l’Energy Manager deve ricoprire vengono definite nell’art. 19 della legge 10/91 e sono qui di seguito riportate sinteticamente:

• individuazione delle azioni, degli interventi, delle procedure e di quanto altro necessario per promuovere l’uso razionale dell’energia;
• predisposizione dei bilanci energetici in funzione anche dei parametri economici e degli usi finali;
• predisposizione dei dati energetici eventualmente richiesti dal Ministero dell’Industria ai soggetti beneficiari dei contributi previsti dalla legge stessa.

Come si è detto, la valutazione della convenienza di realizzare o meno qualsiasi intervento di risanamento energetico, deve essere fatta applicando un metodo scientifico, valutando tutti i fattori tecnico-economici che entrano in gioco nel bilancio energetico di ciascun impianto.

Stato dell'arte

Per descrivere i principali interventi di razionalizzazione energetica è conveniente identificare quei settori degli usi finali dell'energia, nei quali tali interventi risultano maggiormente vantaggiosi.

Consumi di energia per riscaldamento e preparazione di acqua calda sanitaria nel settore civile

Molte delle tecnologie innovative ritenute alcuni anni fa in grado di fornire un apprezzabile risparmio energetico nel settore del riscaldamento e della produzione di acqua sanitaria (collettori solari, pompe di calore, cogenerazione diffusa, ecc.) hanno in realtà trovato grossi ostacoli ad affermarsi sul mercato, anche a causa della scarsa economicità di gestione. Si è assistito pertanto, in molti paesi, ad un rilancio tecnologicamente qualificato dei generatori di calore a combustibili tradizionali e all’introduzione di sistemi di contabilizzazione individuale e di telegestione delle centrali termiche, da cui è nata una serie di componenti avanzati, con elevate prestazioni energetiche, in grado di far fronte a tutta una gamma di impieghi domestici e terziari. Alcuni esempi sono: caldaie murali a gas con produzione di acqua calda sanitaria, caldaie a condensazione a gas di piccola e grande taglia, caldaie tradizionali con rendimenti a regime superiori al 90% rispetto al p.c.i. (“caldaie ad alto rendimento”),caldaie a legna ad alta efficienza, sistemi di telegestione per centrali termiche.

Naturalmente i costi per lo sviluppo e la messa in produzione di un componente tecnologico avanzato si riflettono in un maggior prezzo iniziale rispetto ai componenti tradizionali, costi che tuttavia possono essere abbattuti grazie alla combinazione di risparmio in bolletta, incentivi e detrazioni, nonché la possibilità di economie di scala.

Uso razionale dell'energia su scala urbana: il teleriscaldamento e la metanizzazione

La razionalizzazione energetLa razionalizzazione energetica trova nei centri urbani uno dei maggiori bacini potenziali di intervento. In questo quadro va preso in considerazione il patrimonio tecnologico disponibile e in particolare il teleriscaldamento (TR), particolarmente adatto, come insegna l’esperienza, per interventi a scala di quartiere coordinati con la pianificazione urbana.

Il TR è già in se stesso una tecnologia fortemente legata al fattore spaziale, visto che la sostanza di questo modo di provvedere al riscaldamento sta nel distanziamento del punto di produzione del calore dal punto di fruizione, che è l’edificio.

È questo distanziamento che permette di utilizzare il combustibile in modo più concentrato e tecnicamente più avanzato (caldaie a maggior rendimento, cogenerazione di energia elettrica e calore), con vantaggio sia energetico sia ambientale. In pratica con il TR si tende ad ottenere una soluzione impiantistica aggregata che sia appropriata rispetto al fattore territoriale e nello stesso tempo sia in grado di attuare determinate possibilità tecnologiche.

Il distanziamento implica la distribuzione del calore (come acqua calda) attraverso una apposita rete sotterranea, a bassa profondità (una specie di acquedotto caldo) e non più come combustibile per il rifornimento delle caldaie di edificio. Vi è dunque anche un vantaggio di decongestionamento della città, in quanto vengono eliminati molti centri di combustione, con relativi problemi di inquinamento e di sicurezza e vengono evitate anche molte corse di autobotti per il rifornimento del gasolio.

Non c’è solo, dunque, un discorso di risparmio energetico, dunque, ma c’è un vero e proprio servizio tecnologico energetico su scala urbana. Una soluzione infrastrutturale del problema della distribuzione del calore agli edifici può essere ottenuta, oltre che con il TR, anche con la distribuzione con rete di metano destinato alla combustione tal quale.

Occorre tuttavia tener conto di differenze importanti tra le due soluzioni. Assumendo il gasolio come soluzione “convenzionale”, verifichiamo il grado di vantaggiosa innovazione che possiamo conseguire con i due tipi di servizi a rete, cioè TR e metanizzazione tal quale.

Il TR rispetto alle caldaie a gasolio, realizza tre innovazioni:

1. si distribuisce acqua calda, invece che combustibile, con alleggerimento della necessità di intervento diretto (auto-servizio) da parte degli utenti;
2. l’attuale rete distributiva del calore nella città, realizzata soprattutto attraverso le corse di autobotti che trasportano gasolio, viene materializzata e stabilizzata — sottoterra — come rete fissa di tubi (acquedotto caldo), con doppio vantaggio di recupero di una quota dello spazio pubblico di superficie e di fornitura a contatore;
3. la produzione di calore avviene con un processo più avanzato, con vantaggio energetico ed ambientale.

Uso razionale dell'energia nel terziario

Il problema dei consumi energetici nell’edilizia adibita ad attività terziarie si presenta particolarmente interessante a causa degli elevati consumi specifici ad essa relativi in termini di energia primaria; essi sono da imputarsi principalmente al condizionamento e all’illuminazione artificiale degli ambienti, e risultano fortemente condizionati dal tipo di vetratura adottata.

L’incidenza del condizionamento è decisamente rilevante, ma non può essere trascurata, ai fini di un intervento di razionalizzazione, la voce relativa all’illuminazione artificiale. Il tipo di utenza terziaria che sembra più adatta ad un’analisi più approfondita dei flussi energetici e che presenta i più convenienti rapporti tra costi di intervento e benefici conseguibili è quella relativa agli edifici adibiti ad uffici.

Questo è dovuto a diversi fattori: la maggiore incidenza, specifica (costo annuo a metro cubo) ed assoluta, delle spese di gestione (riscaldamento, condizionamento, illuminazione artificiale); la grande sensibilità degli utenti alla qualità dell’ambiente di lavoro; la possibilità, nel caso di retrofit, di inserire a bilancio le spese relative, come un delineato investimento di capitale, con precisi tempi di ammortamento.

Applicazioni e potenzialità

Nella prima fase di attuazione degli interventi di razionalizzazione dell’uso dell’energia, questi erano molto semplici, soprattutto perché erano macroscopici gli sprechi; con il passare del tempo, però, essi sono diventati sempre più complessi e costosi. Attualmente assumono importanza crescente gli interventi pubblici di finanziamento ed incentivazione, così da coprire le spese per ricerche e studi in tecnologie avanzate. Le possibili forme d’intervento sono rimaste, invece, pressoché invariate; nel caso in esame, le principali sono le seguenti:

• razionalizzazione degli usi finali
• miglioramenti tecnologici
• recuperi e risparmi energetici
• diversificazione delle fonti

I principali interventi possono essere divisi in base al consumo energetico di riferimento.

Energia termica

Tenuto conto delle diverse condizioni di consumo, si possono distinguere due gruppi di utenze per l’energia termica:

• utenze per le quali i consumi sono variabili in funzione delle condizioni climatiche (impianti di riscaldamento e di ventilazione);
• utenze per le quali il consumo di energia è costante durante l’anno (cucine, produzione di acqua calda sanitaria).

La corretta gestione della produzione di energia termica costituisce un passo fondamentale per l’uso razionale dell’energia. In generale si possono individuare i seguenti livelli di intervento, in relazione agli investimenti necessari agli interventi stessi:

• interventi che possono essere eseguiti con investimenti modesti o nulli; tra questi si riportano, a titolo di esempio, i seguenti:
  • interventi per migliorare l’isolamento termico del fabbricato;
  • interventi, a costo praticamente nullo, di manutenzione, atti ad aumentare il rendimento ed a diminuire i consumi;
  • interventi di miglioramento o sostituzione di componenti impiantistici considerati minori.

• interventi che, comportando investimenti consistenti, impongono la consulenza di personale specializzato; tra questi si possono indicare:
  
  
  • interventi di una certa rilevanza economica, che prevedono la ristrutturazione di intere parti della struttura
  • interventi sulla centrale termica, per ottimizzare i rendimenti (caldaie modulari)
  • installazione di pompe di calore e/o di impianti di cogenerazione
  • interventi che incidono sull’organizzazione dell’intera struttura, sulla gestione degli impianti e sull’amministrazione generale.

Accanto ad interventi mirati, è di primaria importanza l’ottimizzazione dei contratti di fornitura dell’energia termica (e/o del combustibile), insieme alla contemporanea ottimizzazione del contratto di fornitura elettrica.
L’esperienza dimostra che con gli interventi standard più frequentemente necessari, si possono ottenere risparmi dell’ordine del 20%. I valori di riferimento variano soprattutto con la diversa posizione geografica e climatica.

Energia elettrica

In genere, gli interventi di uso razionale dell'energia di questa forma di energia possono essere in qualche caso meno importanti di quelli riferiti al risparmio di energia termica. Tuttavia risulta che siano realizzabili risparmi tra il 10% ed il 30% con i seguenti interventi:

• rifasamento dei carichi elettrici;
• ottimizzazione dei contratti;
• ottimizzazione della distribuzione dell’energia;
• economia di illuminazione (mediante interventi mirati in fase di progettazione e di esercizio).

Appare opportuno, infine, evitare la produzione di calore mediante elettricità (riscaldamento elettrico per la cucina e per la produzione di acqua calda sanitaria, ecc.), collegando questi sistemi all’impianto termico, oppure installando piccoli elementi che provvedono al riscaldamento istantaneo dei volumi di acqua di cui abbisognano gli utenti.

Costi

Si è detto che per razionalizzazione energetica s’intende quella operazione tecnologica che si ripromette l’obiettivo di ottenere la stessa produzione di beni e servizi con il minor consumo di energia, eventualmente a fronte di maggiori oneri d’altra natura. In generale, infatti, il risparmio energetico non è un’operazione gratuita, ma può comportare:

• una maggiore attenzione di esercizio;
• un maggior onere d’investimento;
• una minore flessibilità d’impianto;
• una maggiore contaminazione ambientale.

Un razionale atteggiamento in proposito sarà quello di ricercare, per ciascun caso, il miglior compromesso fra il vantaggio energetico e le suddette controindicazioni.
La tematica in esame è sostanzialmente diversa a seconda che sia volta all'ottimizzazione del consumo di energia elettrica oppure termica: in generale può dirsi che è più difficile ottenere un risparmio nel primo caso, rispetto al secondo. Molti provvedimenti, vantaggiosi dal punto di vista energetico complessivo, comportano un relativo maggiore dispendio di energia elettrica: basti pensare alle pompe di calore e al teleriscaldamento, che sono tecniche nelle quali, a fronte di un’economia di calore, insorge un nuovo consumo di energia elettrica (o termica).
Il punto di partenza di ogni seria operazione di razionalizzazione energetico è una rigorosa contabilità energetica, in sede sia di progettazione degli interventi, che di verifica ad impianti realizzati o modificati. Per dichiarare conveniente un intervento è necessario indicare su quale specifico consumo agisca e verificare, a livello di sistema, tutte le sue conseguenze, calcolandone attentamente l’importanza.
Il puro e semplice confronto fra i livelli di consumo riscontrati prima e dopo l’intervento non è sufficiente a permettere la formulazione di giudizi definitivi: infatti i consumi energetici complessivi dipendono da molti fattori (come il carico di lavoro degli impianti, la distribuzione temporale del fabbisogno energetico, le condizioni ambientali), la cui accidentale variazione può, in alcuni, casi dare effetti più rilevanti di quelli ascrivibili al provvedimento adottato.
Esistono molte possibilità di utilizzazione razionale dell’energia già a partire dalla scelta della fonte cui attingere e dall’impianto di captazione e conversione ritenuto più idoneo al caso specifico, senza prescindere ovviamente dagli oneri economici relativi alle successive politiche di intervento sugli impianti in attività, ad esempio di tipo manutentivo.
Nella pratica, non è scontata la corrispondenza tra beneficio energetico e beneficio economico ed allora è da considerare che non si ritiene di interesse un intervento che, pur realizzando un vantaggio energetico, non comporti anche un ritorno economico. È proprio l’aspetto economico a costituire il più delle volte un freno alla libera espansione sul mercato di sistemi energetici ad alto rendimento e del tutto innovativi rispetto a quelli convenzionali.
La realizzazione di un intervento di uso razionale dell'energia comporta quasi sempre un investimento economico, la cui convenienza deve essere preventivamente valutata a fronte del “valore” del risparmio energetico ottenibile; si tratta in sostanza di determinare quanto “costa” risparmiare energia.
Diverse tecniche di analisi permettono di ricavare indici di efficienza economica legati alle diverse strategie di razionalizzazione energetica, tra le quali il calcolo del costo dell’unità di combustibile risparmiata, il calcolo del risparmio netto attualizzato e del tempo di pay-back di un dato investimento.
Nei vari settori degli usi finali energetici, soprattutto in quelli civili, purtroppo, manca ancora un cultura diffusa del risparmio energetico. Ciò implica costi energetici superiori a quelli altrimenti ottenibili con un migliore utilizzo delle risorse. Ad esempio, l’adozione delle tecnologie di misurazione dei consumi e della qualità della fornitura elettrica può fruttare risparmi del 20%-30%, cui vanno aggiunti i risparmi ulteriori generati dalla riduzione dei guasti.

Fonti legislative per gli incentivi sull'uso razionale dell'energia

L’attuazione del Piano Energetico Nazionale, che ha avuto luogo in Italia con l’emanazione della legge 10/91, ha dato origine ad una politica di incentivi per l’Uso Razionale dell’Energia. Tali incentivi, negli anni successivi, sono poi stati rinnovati con le Leggi Finanziarie.
I finanziamenti previsti sono soprattutto di competenza regionale; in particolare l’art. 12 della legge 537/93, ascrive alla gestione regionale i finanziamenti previsti dall’art. 11 della citata legge 10/91.

Questo articolo prevede finanziamenti per impianti con potenze superiori a 10 MW termici o a 3 MW elettrici, relativamente a studi di fattibilità e progetti esecutivi di impianti civili e industriali o misti.
Anche la concessione e l’erogazione dei contributi previsti dagli articoli 8, 10 e 13 è delegata alle Regioni, che operano secondo direttive impartite dal Ministero dell’Industria (uniformità di criteri, procedure e modalità).
Gli interventi incentivati dai suddetti articoli sono sintetizzati nella seguente tabella:

Vantaggi ambientali

I principi guida su cui si fondano le moderne tecniche di uso razionale dell'energia, senza dubbio si possono collocare storicamente come reazione dei mercati energetici alla crisi economica che si trovarono ad affrontare all'indomani della crisi energetica che all'inizio degli anni '70 segnò profondamente il mondo industrializzato occidentale.
Oggi quelle necessità economiche sembrano tramontate, ma si sono aggiunte nuove e più pressanti esigenze di razionalizzazione dei consumi e di sfruttamento delle risorse energetiche, dettate dalla sempre più delicata situazione ambientale che sta ormai assumendo proporzioni globali.
Senza soffermarsi sulle ovvie ripercussioni positive che l'uso razionale dell'energia permette di conseguire sull'ambiente, occorre considerare che esso rappresenta uno dei pochi strumenti per evitare le disastrose conseguenze prospettate dal vertiginoso aumento dei consumi energetici mondiali, determinati soprattutto dagli elevati tassi di sviluppo industriale che negli ultimi anni hanno interessato alcuni paesi terzi.

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Climatizzazione con la pompa di calore

La pompa di calore è un apparecchio in grado di prelevare calore da un ambiente freddo e trasferirlo ad un altro più caldo. Si realizza così un processo inverso a quello che avviene in natura, ove il calore si trasferisce sempre da un ambiente a temperatura superiore ad un altro a temperatura inferiore. La pompa di calore può funzionare sia elettricamente (sistema a compressione) sia con calore prelevato dai combustibili fossili o da altre fonti termiche quali il sole (sistema ad assorbimento).

In pratica l’apparecchio funziona come un comune frigorifero. La pompa di calore attualmente più diffusa nel mondo è quella a compressione, azionata elettricamente.
Per coloro che non hanno dimestichezza con la fisica, l’intero processo può essere riassunto in tal modo. L’apparecchio è in grado di prelevare calore anche dall’aria fredda dell’ambiente esterno e, dopo averla riscaldata ed avervi aggiunto il calore fornito dal compressore, cedere questo calore all’ambiente che si vuole riscaldare. Tale è il processo attuato dalla pompa di calore in inverno. Durante l’estate gli apparecchi a pompa di calore "reversibile" (una semplice valvola a quattro vie permette questa funzione) sono in grado di "prelevare" calore dall’ambiente interno (in tal modo raffreddandolo) e "cederlo" all’aria calda dell’ambiente esterno.

Il motivo per cui, in fase di riscaldamento, la pompa di calore si presenta come un sistema che permette di risparmiare energia primaria (metano, olio combustibile), divenendo così anche economicamente conveniente per l’utente finale, è da ricercarsi nel fatto che il sistema è in grado di cedere all’ambiente da riscaldare il calore (del tutto gratuito) assorbito dall’ambiente esterno freddo, maggiorato della parte corrispondente al lavoro meccanico del compressore (il solo che effettivamente "costa") e trasformato in calore.

La pompa di calore costituisce un sistema che permette di "risparmiare energia" e di essere così economicamente conveniente per l’utente ,soprattutto perché il calore "gratuito" prelevato dall’ambiente è, non sempre ma in gran parte dei casi), quantitativamente superiore a quello ceduto dal compressore, ed effettivamente "pagato" dall’utente finale.
Il sistema a pompa di calore può essere "reversibile", cambiando cioè la sua funzione (da riscaldatore a raffrescatore). Si realizza così la possibilità di "climatizzare" un ambiente per un intero anno (condizionamento estivo e riscaldamento invernale) con un unico sistema.

La pompa di calore (come è peraltro riconosciuto dalle specifiche leggi sul risparmio energetico (L.308/82,L. 9/91,L.10/91 e relativi regolamenti di attuazione) è un sistema che può realizzare un reale uso razionale dell’energia poiché:

• permette un risparmio di energia, inducendo di conseguenza anche una riduzione dell’impatto ambientale imputabile all’impiego di combustibili fossili;
• è un sistema più flessibile rispetto all’impiego di "due" differenti apparecchi per riscaldare e raffrescare un ambiente;
• la pompa di calore azionata elettricamente (sistema a compressione) oltre ad essere molto sicura ed altamente affidabile, non inquina l’ambiente anche per l’assenza di emissioni nocive in atmosfera nel luogo di installazione.

Anche la pompa di calore ad assorbimento è un sistema che può offrire vari vantaggi: la tecnologia attuale ed i costi delle apparecchiature ne consigliano tuttavia, ad oggi, l’impiego per utenze di potenzialità medio-alte.

Illuminazione efficiente

Il settore delle tecnologie per l'illuminazione efficiente è in continua evoluzione e consente di conseguire risparmi energetici molto elevati, spesso compresi fra il 30% ed il 50%, offrendo contestualmente un comfort visivo migliore.

Gli interventi realizzabili ricadono in due categorie principali:

• sostituzione di componenti e sistemi con altri più efficienti (lampade, alimentatori, corpi illuminanti, regolatori);
• adozione di sistemi automatici di regolazione, accensione e spegnimento dei punti luce (sensori di luminosità e di presenza, sistemi di regolazione).

Per quanto riguarda le lampade si segnalano gli interventi di sostituzione delle lampade ad incandescenza ed alogene con quelle fluorescenti compatte e dei tubi di vecchia generazione (T12 e T8) con i recenti trifosforo (T5). Si sottolinea come le lampade attuali abbiano raggiunto rese cromatiche e durate eccellenti.

Per quanto riguarda gli alimentatori è bene optare per quelli elettronici, che consentono di ridurre i consumi di energia elettrica, di migliorare il funzionamento della lampada grazie alla frequenza di alimentazione più elevata e di conseguire maggiori durate rispetto a quelli magnetici.

La corretta scelta dei corpi illuminanti permette di ottimizzare la distribuzione del flusso luminoso, la temperatura interna per i tubi T5 (essenziale per massimizzarne la resa), il rendimento di riflessione e la manutenzione. A tal fine oltre alla geometria giocano un ruolo importante i materiali. Gli interventi inerenti alla regolazione riguardano:

• il comando manuale per aree distinte,
• il controllo automatico a tempo,
• il comando automatico con rilevatore di presenza,
• la regolazione del flusso luminoso in funzione del decadimento delle lampade, dell’orario e dell’apporto di luce diurna.

Fonti: FIRE